Параметры токсичности и опасности вредных химических веществ

Количественной оценкой токсичности и опасности ядов зани­ мается раздел токсикологии, именуемый токсикометрией (в дос­ ловном переводе с греческого- измерение токr:ичности). Исполь­ зуя определенные качественные и количественные критерии, ток­ сикометрия позволяет осуществлять целенаправленный отбор менее токсических и опасных веществ на стадии синтеза новых соединений и композиций для последующего внедрения их в сфе­ ре производства и быта.

Токсикометрия химических соединений включает большой диа­

пазон исследований и оценок, обязательными среди которых явля­

ются установление смертельных и пороговых доз в остром опыте,

выявление и количественная характеристика кумулятивных свойств, изучение кожно-раздражающего, кожно-резорбтивного, сенсиби­

лизирующего действия, хронического воздействия на организм для установления пороговых концентраций. Особое значение приобре­ тают исследования отдаленных эффектов онкогенного, мутагенно­ го и нейротоксического воздействия на репродуктивную функцию

и сердечно-сосудистую систему, а также критерии оценки таксико­

кинетических и метаболических эффектов.

Токсикометрия предусматривает определение в эксперименте

параметров (показателей), характеризующих токсичность химичес­ ких веществ на разных уровнях воздействия и опасность возникно­ вения отравления в тех или иных условиях воздействия вредных

веществ на организм (см. табл. 6.3).

На практике установление параметров токсичности и опаснос­

ти химических соединений осуществляется моделированием ин­ токсикаций в острых, подострых и хронических экспериментах на

лабораторных животных (крысах, мышах, кроликах).

Хронические эксперименты на животных являются основой

гигиенического нормирования химических веществ в различных

средах. В хроническом эксперименте устанавливается порог обще­

токсического и специфического (если оно обнаружено) действия,

изучается механизм (патогенез) интоксикации. Данные хрониче­

ского эксперимента экстраполируются (переносятся) непосред­

ственно на человека и в дальнейшем уточняются наблюдением за

здоровьем людей. Длительность хронического эксперимента состав­

ляет от 4-6 мее при нормировании вредных веществ в воздухе

рабочей зоны и в атмосфере до 10-12 мес при установлении ПДК

в пищевых продуктах и воде.

Эксперименты по изучению отдаленных последствий воздей­

ствия химических веществ могут продолжаться в течение всей жизни

лабораторных животных.

Основные токсикологические характеристики. Степень "'"'"""­ ности вещества измеряется его абсолютным количеством ''"''J ·ж• вызывающим определенный биологический эффект, те или патологические изменения в организме. Из двух веществ более сическим является то, которое вызывает одинаковые

ские проявления в меньшей дозе, или концентрации.

Неблагаприятный эффект воздействия различных доз и центраций может проявляться в форме гибели организма или функциональных изменений. В первом случае говорят о (смертельных) концентрациях (ЛК, или CL) или дозах (ЛД, DL), во втором - действующих, пороговЬDс или нРлРt:н ·тR,,пt"\,п"'""

концентрациях (дозах).

Существуют следующие дозы (концентрации) вредных RP•rтrP,f''I'D

минимальная смертельная доза (концентрация) вещества лдmin Лl<шin - наименьшее количество (концентрация) вещества, способное вызвать гибель отдельных животных·

ма.ксимальная (абсолютно смертельная) или топроцентная (концентрация) Лдmах (ЛД100), ЛКmах (ЛК100) - наименьшее чество (концентрация) вещества, которое вызывает гибель подопытных животных.

Поскольку величины лдmin и лдmах изменяются Б широких делах вследствие индивидуальной чувствительности живых низмов и различных условий, то чаще указывают величины стати­ стически наиболее достоверные -среднесмертельные дозы и кон...

центрации ЛД50•

Доза выражается в единицах массы или объема вредного веще­ ства на единицу массы животного (мгjкг). Концентрация воздей­ ств щего вещества выражается обычно в следующих единицах:. мгjм, мгjл, мгjсм 3, %, в частях на миллион (ppm).

Среднесмертельная (или абсолютно смертельная) доза при вве• дении в желудок ЛД50ж - количество вредного вещества, вызыва­ющего гибель 50 или 100 % животных соответственно при одно-, кратном введении в желудок.

Среднесмертельная (или абсолютно смертельная) доза при нане· сении на кожу Лдsок - количество вредного вещества, вызываю­ щего гибель 50 или 100 % животных соответственно при однократ- ном нанесении на кожу.,

Среднесмертельная (или абсолютно смертельная) концентра-' ция вещества в воздухе ЛК50 - концентрация вещества, вызываю-. щая гибель 50 или 100 % испытуемых животных соответственно • при ингаляционном воздействии в течение 2-4 ч.

В токсикологической практике для оценки токсичности различ­ ных радионуклидов определяют летальные дозы (абсолютно ле­ тальную, минимально летальную и дозу, вызывающую гибель 50% ·

Таблица 6.4

 

Доза радиоактивных веществ, вызывающая гибель 50 % животных в течение 30 сут

 

Радиану- клид	Лдsо;зо, кБк/г	Радиану- клид		Лдsо;зо, кБк/г	Радиану- клид	Лд к	sо;зо, Бк/г 1'11
зн	37 000		148,0	21ор0
зss	114,7	137Cs	79,5	226Ra	55,5
89Sr	166,5	14ова	74,0	2ззu	1,48
90Sr	55,5	140La	526,5	2з1Nр	0,011
9Gy	259,0	144Се	125,8	239pu	2,185
91у	136,0	147pm	259,0	241Am	4,07
9szn	273,9	1s2Eu	27,7	244Cm	4,07
9sNb	310,8	19sAu	1,3	2s2cr	0,44
IOбRu	136,9	-	-	-	-

 

Особенности обмена и депонирования радионуклидов в орга­ нах и тканях оценивают в единицах кБк/г, что отражает удельную радиоактивность массовой доли того или иного органа, подверга­ ющегося воздействию. При этом необходимо иметь в виду различ­ ную радиочувствительность органов и тканей к облучению и раз­ ную скорость восстановительных процессов в них.

Опасность веществ устанавливается не только по показателям острой токсичности. Учитывается также степень опасности хрони­ ческих отравлений по так называемым зонам острого и хрониче­ ского действия. Для определения ранних функциональных измене­ ний в биологических организмах определяют действующие дозы и концентрации, которые вызывают признаки интоксикации орга­ низма, а также пороговые инедействующие величины. Под терми­ ном порагавость понимают статистически достоверные изменения в организме, выходящие за пределы гомеостаза. Определение по­ рогов острого и хронического действия позволяет установить зоны острого и хронического действия и подойти к обоснованию пре­ дельно допустимых концентраций. Связь между величинами, ха­ рактеризующими возможность отравления, приведена на рис. 6.4.

Порог вредного действия (однократного Limac и хронического Limch)- это минимальная концентрация (доза) вещества в объекте окружающей среды, при воздействии которой в организме возни­ кают изменения, выходящие за пределы физиологических при­ способительных реакций, т. е. скрытая (временно компенсирован­ ная) патология.

Порог специфического (избирательного) действия Limsp- мини­ мальная концентрация (доза), вызывающая изменения биологи­

животных), отнесенные к определенному сроку, например ЛД

(табл. 6.4).

 

j

50 30

ческих функций отдельных органов и систем организма, выходя­ щие за пределы физиологических приспособительных реакций.

 

Биологическая реакция организма   Обратимые изменения   Необратимы изменения Возможен смертельный исход       Заболеваемость   Патологические изменения   <Dизиологические изменения, значение которых недостаточно определено   Действие загрязнителя

раций, вызывающих острые отравлени'я. Хронические отравления при действии таких веществ развиваются скрыто, незаметно.

е Большое значение имеет выявление опасности веществ по по­

казателям избирательности вызываемого эффекта: аллергенного, раздражающего и т.д. Соответствующие зоны специфического дей­

ствия Z,P определяются отношением порога острого действия по интегральным показателям к соответствующему порагу специфи­

ческого действия Lim,P

 

Доза (концентрация)

 

Рис. 6.4. Принципиальная схема биологической реакции организма на количество поступившего в него токсического вещества

 

Более полно характеризовать степень отравления живых орга­ низмов позволяют и другие показатели, приведеиные в табл. 6.3.

Зона острого действия Zac соответствует изменению биологи­ ческих показателей, выходящих за рамки приспособительных фи­

зиологических реакций, на уровне целостного организма.

z = ЛКsо(Лдsо)

ас Limac.

 

Зона острого действия показывает диапазон концентраций (от начальных до крайних), оказывающих действие на организм при · однократном поступлении. Чем меньше Zac и ниже порог, тем боль­ ше опасность острого отравления, тем опаснее вещество, так как. даже небольшое превышение пороговой концентрации может выз-, вать смертельный исход.

Зона хронического действия Zch показывает, насколько велик разрыв между концентрациями, вызывающими начальные явле­ ния интоксикации при однократном и длительном поступлении в организм.

 

Zch = L mac.

L1mch

Чем шире Z"h, тем опаснее вещество, так как концентрации, ока­ зывающие хроническое действие, значительно меньше концент-

 

 

.

Zsp = Limac(int eg).

L1msp

 

Зона специфического действия, превышающая единицу, свиде­ тельствует об избирательном действии химического вещества на изучаемую функцию. Величина Z,P позволяет определить степень опасности вещества в развитии отдаленного эффекта.

Помимо непосредственного установления указанных парамет­

ров токсичности рассчитывается такой показатель опасности раз­

вития острого отравления как коэффициент возможности ингаля­

ционного отравления (КВИО), который представляет собой отно­ шеi-Jие насыщающей концентрации вещества при 20 ос к средне­

смертельной концентрации

 

КВИО = ЛКmах

ЛКsо

Таким образом, КВИО объединяет два важнейших показателя опасности острого отравления: летучесть вещества и дозу, вызыва­ ющую наибольший биологический эффект, т. е. гибель организма. Чем больше величина КВИО и Уже зона острого действия, тем опаснее вещество (см. табл. 6.3).

Порог хронического действия является базовым параметром

токсикометрии, на основе которого рассчитываются коэффици­

енты запаса К, и ПДК. При установлении значения ПДК необхо­ димо уменьшить заведомо токсическую концентрацию. Это обу­ словлено К" который устанавливается для каждого вещества с уче­ том количественных и качественных особенностей его действия. Коэффициент запаса принимается тем больше, чем выше кумуля­ тивные, кожно-резорбтивные, сенсибилизирующие свойства ток­ сического вещества. Численно он обычно принимается 3 < К, <20. Величина К, возрастает при наличии специфического отдаленного действия токсического вещества. В этом случае К, определяется, исходя из величины зоны специфического действия (табл. 6.5).

ПДК вредного вещества во внешней среде- это такая концентра­

ция, при воздействии которой на организм человека периодиче­ ски или в течение всей жизни не возникает соматических или пси­ хических заболеваний (в том числе скрытых) или изменений со-

 

 

 

Классификация потенциальной опасности влияния промытленных токсических веществ на репродуктивную функцию

 

 

стояния здоровья, выходящих за пределы приспособительных фи­ зиологических реакций, обнаруживаемых современными метода- · ми исследования, в настоящее время или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Для веществ, на которые ПДК не установлены, временно уста­ навливают ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) · и оговаривают условия их применения в каждом отдельном случае. Помимо этого для санитарной оценки воздушной среды может использоваться показатель ВДК - временно допустимая концент­ рация вещества, устанавливаемая на 2- 3 года.

На основании сопоставления установленных параметров ток­ сичности и опасности с нормами ГОСТ 12.1.007-76 <<Вредные ве-

 

 

Классификация вредных веществ по степени токсичности и опасности

(ГОСТ 12.1.007-76)

 

Показатель Норма по классам опасности

ПДК вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мгjм3 Средняя смертельная доза при введении в желудок, мгjкг <O,l O,l-1,0 1,1-10 >10 <15 15-150 151-5000 >5000 Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, <100 100-500 501-2000 >2000 мгjкr         Средняя смертельная кон- центрация в воздухе, мгjм 3 <500 500-5000 5001-50 000 >50 000 Коэффициент возможности ингаляционного отравления >300 300-30 29-3 <3 Зона острого действия <6 6-18 18,1-54 >54 Зона хронического действия >10 10-5 4,9-2,5 <2,5

I II Ili IV

 

щества. Классификация и общие требования безопасносТИ>> опре­ деляется класс опасности химического соединения (табл. 6.6).

Разработанные таким образом ПДК после утверждения Ми­

нистерством здравоохранения РФ включаются в межгосударствен­ ные стандарты, нормы и правила, другие нормативно-техниче­

ские документы и служат юридической основой для осуществле­ ния текущего и предупредительного государственного санитар­ ного надзора.

 

 

6.2.2. Этапы гигиенической оценки химических соединений

 

Токсиколого-гигиеническая оценка вновь синтезированного химического вещества в соответствии с масштабами его разработ­ ки осуществляется в три этапа.

Предварительная токсикологическая оценка соответствует ста­ дии лабораторного синтеза и опытного производства вещества. Она начинается во время разработки проектного задания или техни­ ческого проекта еще до разработки рабочих чертежей. Предвари­ тельной токсикологической оценке подвергаются все без исклю­ чения вновь синтезированные химические вещества и материалы, предназначенные для промышленного и сельскохозяйственного производства, отделки жилых и общественных зданий, хранения и упаковки пищевых продуктов, изготовления водопроводных труб, одежды, обуви. Значительная часть химических веществ на этом этапе отсеивается вследствие высокой токсичности, низких техно­ логических или потребительских качеств, дороговизны сырья. Пред­

 

в установлении ориентировочных.ПДК или ОБУВ в воздухе рабо­ чей зоны, атмосферном воздухе населенных пунктов и воде водо­ емов санитарно-бытового водопользования.

Расчетные ПДК (ОБУВ) устанавливаются математическими методами, основанными на объективных связях, существующих между санитарными стандартами и физико-химическими свойства­ ми, химическим строением веществ, а также параметрами их ост­ рой токсичности.

Существует четыре способа расчета ориентировочных ПДК (ОБУВ), основанных на физико-химических свойствах; структур­ ных химических формулах; близости химических свойств; экспе­ риментально установленных параметрах острой токсичности. Так, для расчета ориентировочных ПДК (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны летучих органических соединений первым способом могут быть использованы следующие уравнения:

 

1g ПДК = 1,12- О, 058 cr + 1g М;

 

1gПДК = 14,2-10YJn +lgM;

 

 

1gПДК=1,2-0,012tпл +1gM;

 

1gПДК = 0,40- 0,01YJn + 1gM;

 

1gПДК = 0,6 -0,01tкип +1gM;

 

1gПДК = 1,6- 2,2d + 1gM,

 

где cr - величина поверхностного натяжения жидкости; М - кулярная масса; YJn- показатель преломления; tnл - те плавления; fкиn- температура кипения; d- относительная плот­ ность.

Следует отметить, что производить расчеты по формулам мож­ но лишь для тех органических веществ, физико-химические кон­ станты которых укладываются в следующие границы:

молекулярная масса.......................................... от 30 до 300 плотность........................................................... от 0,6 до 2,0

температура кипения....................................... от -100 до +300 ·с

температура плавления.................................... от -190 до +180 ·с

показатель преломления.................................. от 1,3 до 1,6

 

Для атмосферного воздуха населенных пунктов расчетную сред­ несуточную ПДК для газов, паров газов и паров органических со-· единений можно получить, зная температуру кипения, по уравне­ нию

1gПДК = 0,5-0,0013tкип·

 

Для воды водоемов санитарно-бытового водопользования наи- · более надежные ориентировочные ПДК рассчитывают по таким физико-химическим параметрам как температура плавления и ки- · пения (первый способ)

 

1gПДК = -0,45 + 0,007 tпл;

 

1g ПДК =О, 85 + 0,01 fкип·

 

Второй способ предусматривает расчет ориентировочных ПДК (ОБУВ) по величине биологической активности изучаемого со­ единения. За величину биологической активности условно прини­ мается минимальный объем воздуха (в литрах), в котором допус-. тимо содержание одного миллимоля (ммоль) химического веще­ ства. Значение биологической активности отдельных видов хими­ ческих связей (11) в гомологических рядах имеется в справочной литературе. Расчет ориентировочной ПДК (ОБУВ) в единицах

1'

где М - молекулярная масса; Lli - сумма биологических актив­ ностей всех связей вещества, ммоль/л.

Третий способ предусматривает ориентировочное регламенти­

рование исследуемого вещества по аналоt и и с другими близкими

по химическому строению соединениями, хорошо изученными в токсикологическом отношении. В этом случае применяется метод

интерполяции или экстраполяции свойств какого-либо класса соединений на данное новое веществ.о, относящееся к тому же

классу.

Четвертый способ является наиболее точным, поскольку мате­

матическое прогнозирование ориентировочных ПДК (ОБУВ) в

различных объектах окружающей среды обитания человека по па­

раметрам острой токсичности дает наибольшее приближение рас­

четных значений ПДК к предельно допустимым концентрациям,

установленным в эксперименте на животных по полной таксико­

метрической схеме. Так, расчетное определение ПДК в воздухе рабочей зоны летучих органических веществ по величине средней

смертельной концентрации (ЛК50, ммоль/л), средней смертель­ ной дозы (ЛД50, ммольjкг) и молекулярной массе проводят по следующим формулам:

 

1gПДК = 0,911gЛК 50 - 2, 7 + 1gM;

 

1g ПДК = lg ЛД50 - 2, О + 1g М.

 

Для аэрозолей оксидов или других малорастворимых соедине­ ний металлов ориентировочные ПДК (ОБУВ) можно вычислить по уравнению

 

1g ПДК =О, 851g ЛД50 (ммольjкг)- 3, О+ 1g М -1g N,

где N- число атомов металла в молекуле.

При регламентировании органических соединений в воде водо­

емов для ориентировочного определения ПДК (ОБУВ) рекомен­

дованы такие уравнения:

 

1gПДК = -2,12 + 1, 71gЛК 50;

 

lg ПДК = -4,76 + 1, 391g ЛД50.

Кроме того, предложен целый ряд уравнений, позволяющих про­ водить расчет ориентировочных ПДК (ОБУВ) вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктовиводе водоемов сани­ тарно-бытового назначения по значениям ПДК в воздухе рабочей зоны:

)

(мг/м3

 

 

производится по формуле

 

ПДК= М Ili1000'

 

lgПДКмз =-1,78+1gПДКрз; 1gПдКсс = -2,00 +0,861gПДКрз·

 

Предварительная токсикологическая оценка дает не только ентировочное значение ПДК (ОБУВ) в различных объектах окру­ жающей человека среды, но и предусматривает получение сведе- · ний о клинической картине острого смертельного отравления, общем характере действия на организм. Кроме того, предусматри­ вая установление наряду со смертельными значениями пороговых концентраций, она позволяет судить о степени опасности возник­ новения острых отравлений, в том числе смертельных, и возмож­ ности появления отдаленных эффектов.

Полная токсикологическая оценка совпадает с проектированием. многотоннажного производства и широким внедрением химичес­ кого вещества в народное хозяйство. Она должна быть завершена до приема в эксплуатацию промышленного объекта, что вполне возможно, если ОБУВ этого вещества был известен проектным организациям к моменту разработки чертежей и учитьшалея в ходе проектирования.

Полная токсикологическая оценка предполагает проведение острых, подострых и хронических экспериментов с использовани­ ем как минимум четырех видов лабораторных животных. При про­ ведении экспериментов устанавливаются все параметры токсич­ ности и опасности, предусмотренные схемой токсикометрии (см. табл. 6.3). Особое внимание уделяется установлению порогов ост­ рого и хронического общетоксического и возможного специфи­ ческого действия. Если обнаружен специфический эффект при од­ нократном воздействии, в обязательном порядке устанавливается пороговый уровень соответствующего специфического действия (канцерогенного, мутагенного, тератогенного) в хроническом экс­ перименте.

Основной целью проведения полной таксикаметрической оцен­ ки является экспериментальное обоснование значения ПДК, ко­ торое в дальнейшем экстраполируется на людей.

Помимо токсикометрических, на данном этапе могут прово­ диться дополнительные исследования, направленные на изучение тонких механизмов действия вещества, знание которых необходи­ мо для разработки приемов и методов профилактики интоксика­ ций, обусловленных изучаемыми соединениями. Кроме того, про­ водятся клинико-гигиенические исследования на лабораторных и полузаводских установках.

Клинико-гигиеническая корректировка ПДК осуществляется в те­ чение первых трех лет работы новой технологической установки, но может продолжаться и далее для изучения отдаленных послед­ ствий воздействия вещества на население. Этот этап предполагает проведение натурных исследований, направленных на установле­ ние так называемых клинико-гигиенических параллелей, т. е. изу­ чение и последующее сопоставление данных, характеризующих санитарное состояние объекта окружающей среды, для которого

 

 

разработан норматив, с данными о состоянии здоровья контин­ гента населения, подвергающегося воздействию изучаемого веще­ ства. Выявление повышенной заболеваемости и изменений в со­ стоянии здоровья того или иного контингента по сравнению с контрольной группой свидетельствует о недостаточной надежно­ сти разработанного норматива и служит основанием к его пере­ смотру и снижению. На этом этапе применяются различные совре­ менные методы гигиенических, клинических и статистических исследований. Широкое распространение получил метод много­ факториого (корреляционного, регрессионного, дисперсионного) математического анализа. Метод клинико-гигиенической коррек­ тировки не может заменить экспериментальный, но дополняет последний и дает возможность проверить утвержденную на основе эксперимента ПДК.

Таким образом, поэтапная комплексная количественная оцен­ ка токсичности и опасности вредного химического вещества мо­ жет служить надежной основой для разработки системы профи­ лактических мероприятий.

 

6.3. Действие комплекса вредных факторов окружающей среды

 

В среду, окружающую человека, ежегодно поступают все новые и новые химические агенты. Это приводит к беспрерывному изме­ нению химического состава среды проживания человека. Кроме того, на человека воздействуют и другие вредные факторы окру­ жающей среды: физической (шум, вибрация, ионизирующее из­ лучение, неблагаприятный микроклимат и др.), биологической (препараты биотехнологии, микробиологических процессов) и пси­ хофизиологической природы. Гигиенические и медико-биологи­ ческие исследования, проведеиные в разных отраслях промыш­ ленности (горнодобывающей, металлургической, машинострои­ тельной, химической) и сельском хозяйстве, свидетельствуют о возможном действии комплекса вредных факторов Производетвен­ ной среды на организм работников. Так, проведение взрывных ра­ бот сопровождается выделением в воздух оксидов углерода и азо­ та, воздействием неблаюприятного микроклимата, интенсивного шума и вибрации; в доменных, мартеновских, кузнечно-прессо­ вых и термических цехах рабочие подвергаются вредному воздей­ ствию неблагаприятного микроклимата, пыли, оксида углерода, сернистого газа; получение искусственных кож на основе поливи­ нилхлорида сопровождается выделением в воздух паров хлорвини­ ла, дибутилфталата, хлораводорода и пьши силиката свинца.

В некоторых случаях влияние комплекса химических факторов производственной среды обусловлено многокомпонентным соста­ вом применяемых в производстве или получаемых продуктов (ка-

 

 

 

 

 

1 1

 

•.11:'

lillll

1 ·1

 

li 11

меннаугольные смолы и лаки, комбинированные пестициды), технологических выбросов (сварочные аэрозоли). Современные налогические процессы характеризуются одновременным лением в воздух рабочей зоны производственных помещений одиночных, а, как правило, нескольких или многих вредных

мических веществ. Например, в производстве ВЬ!Сс•ксш<)ШЖ rшrо-. ных соединений (синтетических смол и пластических масс,

ков, резин, синтетических волокон), а также многих rrn.nл·нv.... ­

нефте-, кокса- и сланцехимии рабочие подвергаются

действию не двух-трех, а нескольких десятков токсических веществ.

В связи с этим различают комбинированное, комплексное сочетанное действие вредных факторов различного прю11!СХШ!сщ:­

ния. Под комбинированным действием подразумевают совместное действие двух или нескольких факторов одной природы (напри- · мер, комбинаций ядов; шума и вибрации; вибрации и охлаждаю­ щего микроклимата). Сочетанное действие означает совместное· влияние факторов различной природы (например, физических и химических: шума или вибрации и токсических веществ). О комп­ лексном воздействии говорят в тех случаях, когда производствен-.

ные яды воздействуют на организм в результате поступления раз­

ными путями (например, пары бензола могут поступать в орга­

низм через органы дыхания и всасываться через кожу, пестициды

попадают в организм человека с пищевыми продуктами, питьевой водой и атмосферным воздухом).

Комбинированное действие. Биологический эффект от комбини- ', рованного действия нескольких факторов одного происхождения · может равняться сумме эффектов, которые наблюдаются при раз­ дельном влиянии каждого из них, быть большим или меньшим этой суммы. Выделяют три вида комбинированного действия:

1) аддитивное (суммирование) - совместный эффект равня- • ется сумме эффектов каждого из химических веществ при изоли-. рованном воздействии на организм;

2) более чем аддитивное (синергизм, или потенцирование) - совместный эффект превышает сумму эффектов каждого из ве­ ществ, входящих в комбинацию, при их изолированном воздей­ ствии на организм;

3) менее чем аддитивное (антагонизм) - совместный эффект меньше суммы эффектов каждого из веществ, входящих в комби­ нацию, при их изолированном воздействии на организм. Данная. классификации дает возможность осуществлять не только каче­ ственную, но и количественную оценку комбинированного эф­ фекта вредных факторов.

Показателем типа и степени выраженности комбинированного действия в данном случае служит соотношение наблюдаемого эф­ фекта и эффекта, который теоретически ожидается в случае адди­ тивного типа комбинированного действия. Обнаружение эффекта

 

 

комбинированного действия, для которого это соотношение > 1, свидетельствует о потенцировании, при соотношении < 1 речь идет об антагонизме.

Установлено, что в большинстве случаев производственные токсические вещества (яды) при совместном влиянии действуют по типу суммирования. Это относится, в первую очередь, к сме­ сям углеводородов, которым свойственно наркотическое действие, а также раздражающих веществ и гемолитических ядов, т. е. соеди­ нений, которые имеют общие точки приложения и однотипный характер действия.

Аддитивный эффект зарегистрирован при действии бензола и изопропилбензола, пропилена, этилена и бутилена, стирола и никеля, ацетона и фенола, циклагексана и бензола, фенола и аце­ тофенола.

Нередко при одновременном воздействии высоких концентра­ ций таких производственных ядов, как оксид углерода(П) и тет­ раэтилсвинец, оксид углерода(П) и адреналин, оксид углерода(П) и цианиды, оксид углерода(П) и этанол, наблюдается сверхадди­ тивный эффект (потенцирование). Эффект, превышающий сум­ мирование, зарегистрирован при комбинированном действии озона с аэрозолем серной кислоты и оксидами азота.

Наиболее вероятной причиной потенцирующего эффекта яв­ ляется блокирование или угнетение одним веществом процессов биотрансформации другого вещества, например фермента, осу­ ществляющего его детоксикацию. Примерам такого взаимодействия могут служить такие сочетания веществ как хлорофоса и карбофо­ са, хлорофоса и метафоса, карбофоса и тиофоса.

Антагонистический эффект зарегистрирован при совместном воздействии большого количества промышленных ядов: оксидов азота и серного ангидрида; диметиламида и муравьиной кислоты, метана и оксида углерода(П), стирола и формальдегида, оксида углерода(П) и толуола. Механизм этого эффекта может быть обу­ словлен либо взаимодействием компонентов газовой смеси с об­ разованием менее токсических соединений (серный ангидрид и хлор, аммиак и углекислый газ, аммиак и сернистый ангидрид), либо противоположно направленным действием на одни и те же физиологические системы.

Исследование механизмов, которые лежат в основе антагонис­ тического эффекта, имеет большое значение для разработки средств антидотной терапии при интоксикациях химическими вещества­ ми. Так, знание механизмов конкурентных отношений в организ­ ме метанола и этанала позволило использовать этанол для лече­ ния отравлений метанолом. При отравлении этиленгликолем так­ же лечат при помощи этанола. Особую актуальность в современ­ ных условиях приобретает проблема комбинированного действия экзогенных химических веществ и алкоголя или курения, а также

 

влияния на токсичность химических соединений качества и чества пищи.

Рассмотрим детально каждую из перечисленных проблем.

Алкоголь и химические вещества. Проблема кo:M(>ИI-IИIPOBaJ'fHonti'

действия алкоголя и токсических веществ приобретает особую туальность в связи с возможным сочетанием указанных

Употребление алкогольных напитков является основной

ной несчастных случаев на рабочем месте, в быту, на улице,

также признанным фактором, который способствует возникнове­ нию цирроза печени и онкологических заболеваний.

Хорошо изучено комбинированное действие алкоголя и фарма.,. кологических средств на физиологическую и психическую актив­ ность человека. С точки зрения безопасности ЖI-IЗI-rеn[еяте.лыносТJil большой интерес представляет влияние алкоголя на токсичность и биотрансформацию экзогенных химических веществ, загрязняю- · щих окружающую среду, прежде всего токсических агентов, кото­ рые встречаются в производственных условиях. Известно, напри­

мер, что у работников, которые подвергаются воздействию три­

хлорэтилена, может наблюдаться повышение чувствительности к.. алкоголю. Употребление даже небольших количеств алкоголя (0,5 млjкг массы тела) приводит к покраснению кожи лица из-за· выраженного расширения сосудов у лиц, которые подвергаются

ний о загрязнении табачных изделий тяжелыми металлами (в час­ тности, свинцом), пестицидами, органическими растворителями и другими веществами.

Сгорание сигарет обусловливает превращение химических ве­

ществ, которыми они загрязнены, в более токсические соедине­ ния. Так, при загрязнении сигарет политетрафторэтиленовой (теф­

лоновой) пьшью вследствие пиролиза этого вещества при сгора­ нии сигарет у курильщиков возникает заболевание, получившее название тефлоновой лихорадки. Выздоровление от нее обычно

наступает быстро (через 12-48 ч), однако может возникать пора­ жение легких после повторного воздействия продуктов пиролиза

тефлона в сочетании с табачным дымом.

Многие вещества, содержащиеся в табаке, присутствуют в воз­

духе рабочей зоны производственных помещений. К ним относят­ ся цианид водорода, оксид углерода(П), дихлорид метилена, аце­ тон, акрил, альдегиды (в частности, формальдегид), мышьяк, кадмий, никель, метилнитрит, оксид азота(П), фенол, полицик­ лические соединения. Таким образом, курение сигарет на рабочем месте может усиливать действие указанных химических веществ. Кроме того, у горняков курение может усилить действие угольной пьши, обусловливая более выраженные заболевания органов ды­ хания по сравнению с изолированным действием указанных фак­

)

действию паров трихлорэтилена (20- 200 мгjм 3

на протяжении

торов. Подобно Этому у работников, занятых переработкой хлоп­

нескольких часов в сутки продолжительностью 3 нед. У рабочих,

Подвергавшихея воздействию сероуглерода, наблюдается подобная сверхчувствительность к алкоголю (антабус-синдром). Лица, стра- ·

дающие алкоголизмом, проявляют повышенную чувствительность к токсическому воздействию сероуглерода, очевидно, вследствие комбинированного воздействия на нервную систему. Одновремен­ ное влияние сероуглерода и этанала обусловливает повышение уровня ацетальдегида в крови у человека. Одновременное употреб­ ление алкоголя и действие ксилена (в концентрации 600 мгjм3) усиливает воздействие на вестибулярный аппарат у человека, осо­ бенно на раскачивание тела, а высокие концентрации ксилена (до 1200 мгjм 3) ослабляют действие на него (раскачивание тела, нис­ тагм положения) алкоголя. Комбинированное действие указанных факторов также ухудшает зрение.

Имеются данные о комбинированном воздействии алкоголя и.· пестицидов.

Курение и химические вещества. Курение может обусловить за­ грязнение сигарет и других табачных изделий веществами, при­ сутствующими в воздухе окружающей среды, в частности, в воз­ духе рабочей зоны. Эти вещества могут попадать в организм в ре­ зультате дыхания, проглатывания или через кожу. Таким образом,

табачные изделия могут способствовать поступлению вредных хи­ мических веществ в организм. В литературе имеется много сообще-

 

ка, курение усиливает развитие биссиноза, причем особенно вы­ раженный аддитивный эффект проявляется на ранних стадиях его

развития.

Аддитивный эффект установлен при изучении комбинирован­

ного действия курения и паров хлора. В резиновой промышленно­ сти исследовано комбинированное действие табачного дыма, талька и угольной пьши у курящих и некурящих. Риск развития заболева­ ний легких среди курящих оказался в 10-12 раз выше, чем у не­ курящих. Особенно опасным фактором риска курения является раз­ витие рака легких у работников, контактирующих с асбестом и асбестосадержащими материалами.

Влияние питания на токсичность химических соединений. Сбалан­

сированное питание создает условия для защиты организма от дей­

ствия химических веществ, обеспечивая их ферментативную де­

токсикацию или связь с аминокислотами, вследствие чего образу­

ются нетоксичные водорастворимые вещества.

Голодание или нарушение питания может усиливать поражае­

мость организма при воздействии факторов окружающей среды, в

частности химических. На токсичность экзогенных химических ве­

ществ может влиять дефицит в пище аминокислот, витаминов или

минеральных веществ, вследствие чего может изменяться скорость

биотрансформации токсических веществ вследствие активации или

ингибирования ферментов.

 

 

Большинство научных данных о влиянии питания на ''""'V"TZYY ность химических веществ в разных дозах и сочетаниях основьrваL..i ется на экспериментальных исследованиях с использованием бораторных животных. Объем исследований, проведеиных на

дях, более ограничен.

Исследования на лабораторных животных показали, что непол­ ноценное питание изменяет распределение жирорастворимых со­ единений, в том числе токсических, и влияет на активность пече­ ночных ферментов. В условиях ограниченного питания с нv• Jl'-·1-J. щей потерей в массе тела у лабораторных животных жирораство­ римые токсические вещества или перераспределяются в тканях и органах, или выделяются. Увеличение содержания их избыточных количеств в органах может обусловить паявлен ие признаков ост­ рого отравления и даже смерти. Голодание мобилизует ДЦТ, гек­

сахлорбензол, откладывающиеся в жировых депо, вынуждая их

Добавки аскорбиновой кислоты у лабораторных животных за­ медляли развитие железодефицитной анемии, обусловленной кад­ мием, способствовали их росту, защищали животных от токсичес­ кого действия свинца, угнетали образование нитрозаминов. Дефи­ цит аскорбиновой кислоты усиливает токсичность некоторых ме­ таллов (мышьяка, кадмия, хрома), а также нитратов и нитритов.

Гигиеническое нормирование комплексов вредных химических фак­ торов в воздухе производственных помещений определяется ха­ рактером комбинированного действия их составляющих. В связи с тем, что на низких уровнях воздействия, а тем более на уровнях ПДК, наиболее универсальным является суммирующий эффект, при одновременном содержании в воздухе нескольких вредных веществ однонаправленного действия их гигиеническую оценку осуществляют по формуле

 

перемешаться в другие органы, а также усиливает степень пораже- ' ния печени, обусловленного сероуглеродом.

пдк_

l Sпдк2+... + сп s1,

пдкп

Недостаточное питание или ограничение в приеме пищи мо­ жет также обусловить изменение активности ферментов у лабора­ торных животных. Этим объясняется зависимость процесса деток­ сикации от фосфолипидов. Адекватное содержание аминокислот в пище, как и адекватное поступление полиненасыщенных жирных

кислот, является необходимым условием для полного выражения

активности фермента. Качество и количество белка в пище может влиять на токсичность пестицидов, органических растворителей, ·

металлов и их соединений. Так, низкий уровень содержания казе­ ина в пище повышает чувствительность к карбамиду. Среднесмер-, тельная доза указанных соединений понижается параллельна сни­ жению процентнога содержания казеина в пище животных, кото­

рые подвергаются действию пестицидов.

Дефицит в пище белка, кальция, фосфора и железа приводит к ·

существенному изменению содержания и распределения некоторых тяжелых металлов, особенно свинца. Так, инъекция соединения свин­ ца под кожу крысам, которые содержались на диете с относительно низким уровнем белка (до 9% казеина), приводила к повышению содержания свинца в тканях и понижению выделения металла из организма по сравнению с контрольной группой животных.

Существенное влияние на биотрансформацию экзогенных хи­ мических веществ и их токсичность может оказать дефицит витами­ нов. Так, дефицит или, напротив, избыток ретинала (витамина А) у крыс, которые подвергались воздействию 1,1-дихлорретенилиден­ бис-4-хлорбензола, приводили к повышению содержания остаточ­ ных количеств этого вещества и триглицеридов в ткани печени.

Добавка пиридоксина (витамина В6) к пище эксперименталь­ ных животных приводила к устранению дефектов его метаболиз­ ма, обусловленных воздействием сероуглерода.

 

Где С1, С2,..., Сп - фактические КОНЦеНТраЦИИ вредНЫХ ВеЩеСТВ Б

воздухе; ПДК1, ПДК2, •••, пдкп - предельно допустимые кон­

центрации вредных веществ.

При одновременном содержании в воздухе нескольких вредных

веществ разнонаправленного действия ПДК остаются такими же,

как и при изолированном действии. Следует учитывать, что при

комбинированном действии смесей химических веществ, которые содержат в своем составе ферментные яды (оксид углерода(П),

цианистые соединения, некоторые пестициды), даже при низких уровнях воздействия, возможно потенцирование эффектов. Для оценки степени опасности комбинаций химических веществ при потенцировании их действия чрезвычайно важно знать количествен­ ную характеристику этого явления. Установлены математические закономерности, которые позволяют прогнозировать степень по­ тенцирования при любых сочетаниях ядов. При отсутствии таких данных можно использовать ориентировочные коэффициенты, которые характеризуют степень усиления эффекта. Так, для гигие­ нического нормирования смеси оксидов азота в присутствии ок­

сида углерода используется формула

 

Ссо + CNo2 s 1. ЗПДК 1,5ПДК

Некоторые технологические процессы могут сопровождаться гидролизом, пиролизом, термаокислительной деструкцией различ­ ных продуктов и материалов, что приводит к загрязнению окру­ жающей среды комплексом химических веществ не полностью известного состава. Однако постоянство параметров технологиче­ ского процесса (температурный режим, длительность обработки материалов, масса и объем перерабатываемого сырья и др.) обес-

 

печивает относительное постоянство качественного и количествен­ ного состава многокомпонентной парагазовоаэрозольной смеси. '

Контроль воздушной смеси, загрязненной сложной смесью ве­ ществ относительно постоянного состава, рекомендуется осуще­ ствлять по ведущему компоненту (компонентам), который опре­

деляет клиническую картину интоксикации, а также по тому ком­ поненту, который указывает на источник выделения этой смеси. При этом ПДК указанных компонентов, установленные для их изолированного действия, должны корректироваться с учетом · комбинированного эффекта всех составных частей смеси.

Комплексное действие. Как указывалось выше, существует ре­ альная возможность поступления химических веществ в организм с воздухом, водой, пищей, поскольку токсические вещества од­ новременно могут присутствовать в воздухе рабочих помещений, жилых и общественных зданий, атмосферном воздухе, продуктах питания и в питьевой воде. В этом случае применяют термин <<ком­ плексное воздействие>>, т. е. поступление одних и тех же веществ в организм разными путями.

При комплексном поступлении химических веществ в организм могут наблюдаться такие же типы зависимости биологического эф­ фекта, как и при комбинированном действии (суммирование, по­ тенцирование и антагонизм). Так, доказано, что при одновремен­ ном поступлении неэлектролитов через пищеварительный канал и органы дыхания на уровне ПДК или порога хронического дей­ ствия наблюдается суммирование эффектов. Аналогичные данные получены при изучении поступления в организм этими путями фтора, что обусловило предложение снизить его ПДК в воде водо­ емов с 1,5 мгjл до 1 мгjл. Для населенных пунктов с производства­ ми, которые используют соединения фтора в технологическом процессе и загрязняют ими атмосферный воздух, концентрация фтора в питьевой воде не должна превышать 0,5 мгjл при содер­ жании его в атмосферном воздухе на уровне ПДК. Аддитивный эффект отмечается также в условиях одновременного поступления с воздухом и питьевой водой пестицидов - тетраметилтиурамди­ сульфида (ТМТД) и линдана.

В условиях комплексного воздействия диэтиламина (поступле­ ния через органы дыхания и пищеварительный канал) при введе­ нии смертельных доз и концентраций вещества проявляется эф­ фект суммирования, а на уровне порогоных значений - эффект потенцирования.

Следует отметить, что тип биологического эффекта зависит от уровня и продолжительности воздействия. Полная количественная оценка комплексного воздействия вещества осуществляется с по­ мощью методов математической обработки: дисперсионного ана­ лиза и комплексного планирования с обработкой данных регрес­ сионным способом.

 

Для расчета максимально безопасного действия при одновре­ менном поступлении одного вещества в организм из разных сред используют принцип гигиенического нормирования относитель­ но комбинированного действия нескольких химических веществ однонаправленного действия, исходя из простого суммирования эффектов, т. е. сумма соотношений доз токсических веществ в окру­ жающей среде (производственная среда, атмосфера, вода, про­ дукты питания) к их предельно допустимым значениям (ПДК и ПДД) не должна превышать единицы:

 

Спр.ср -Сатм Свoда дпрод.пит s 1.

Спдк Спдк Спдк Дпдд

 

В тех случаях, когда токсичность веществ изменяется в зависи­ мости от пути поступления, следует ориентироваться на раздель­ ный эффект при одновременном их поступлении в организм. При этом ПДК вещества, которое поступает через органы дыхания, должна учитывать возможность поступления его в организм из воз­ духа рабочей зоны и атмосферы, а ПДК вещества, которое посту­ пило через пищеварительный канал, должна учитывать поступле­

ние его с водой и пищей. 1 '

Сочетанное действие. Под сочетанным, как указывалось выше, понимают действие разных попроисхождению факторов окружа­

ющей среды. Хотя в производственной среде и других сферах жиз­ недеятельности человека встречается много разнообразных соче­ таний факторов различной природы, наиболее изученным являет­ ся сочетанное воздействие токсических веществ с шумом, вибра­ цией, ионизирующим или УФ-излучениями. Это объясняется, с одной стороны, наиболее широким распространением сочетаний

указанных факторов, с другой - сложностью этой проблемы и

недостаточной разработанностью методических подходов к ее изу­ чению.

Токсические вещества и шум. Исследованиями последних лет ус­ тановлено, что шум, являясь акустическим стрессором, обусловли­ вает не только специфические изменения органов слуха, но и неко­ торые изменения, которые имеют характер неспецифических адап­

тационных реакций. Воздействие шума индуцирует нарушение цен­

тральной регуляции обмена веществ и иммунной защиты организ­ ма, обусловливает развитие гемодинамических расстройств, кото­ рые, в свою очередь, являются причиной последующих дистрофи­ ческих изменений. В сочетании с токсическими веществами шум может приводить к качественно неоднородным биологическим эф­ фектам. Установлено, например, что в сочетании с фосфороргани­ ческими пестицидами (хлорофосом), углеводородами нефти, бен­ зином марки Б-70, ацетоном, аэрозолями свинца, сурьмы, мышь­ яка действие шума подчиняется простому суммированию.

 

 

Однако данные, полученные на значительном эксперименталь­ ном материале, свидетельствуют о том, что сочетанное действие таких органи еских растворителей как сероуглерод, ацетон, три­ хлорэтилен на уровне 3- 5 Limch' которые являются представите­

рот, приводят к усилению повреждающего эффекта, развитию радиосенсибилизации.

Значительное взаимное усиление эффектов зарегистрировано при

совместном воздействии лучевых и химических канцерогенов. Так,

лями разных классов химических соединений и имеют разную сте­

сочетанное воздействие 3,4-бензопирена и полония-

Ро сопровож­

 

пень токсичности, а также шума на уровне почти нормативных значений (80 дБА) и выше, не приводит к суммированию эффек­ тов как по интегральным, так и по специфическим показателям. В данном случае проявляется субаддитивный эффект, в основе ко­ торого лежит антагонистическое взаимодействие исследуемых фак­ торов.

Таким образом, шум и токсические вещества могут или усили­ вать, или ослаблять действие друг друга, что, очевидно, зависит как от уровня, так и от режима действия исследуемых факторов. Для обеспечения безопасного сочетанного влияния шума и орга­ нических растворителей на организм человека следует соблюдать регламент, установленный для каждого фактора отдельно.

Токсические вещества и вибрация. В эксперименте на лаборатор­ ных животных и в природных условиях исследовано сочетанное действие вибрации и виброакустического комплекса с токсичес­

кими металлами (ртуть, свинец, марганец, мышьяк), основными:l

ингредиентами выхлопных газов (оксид углерода(П), диоксид cepы(IV), оксид азота(IV), бензол, формальдегид), хлоридом;,

углерода(IV), фенолом. Однозначно установлено, что общая низ- '1

кочастотная вибрация и шум в сочетании с отдельными токсичес-.,

кими веществами и комплексами токсических веществ на уров­ нях, близких к предельно допустимым (ПДК и ПДУ), действуют по принципу взаимного усиления эффектов.

Механизм отягощающего действия виброакустического комп­ лекса на токсичность химических веществ заключается прежде всего в нарушении проницаемости мембран клеток, что способ­ ствует ускоренному проникновению токсических агентов в них. Кроме того, виброакустический комплекс нарушает функцио­ нальное состояние печени, ухудшая ее антитоксическую функ­ цию, что в итоге приводит к нарушению метаболизма токсиче­ ских веществ и замедлению их выведения из организма. В настоя­ щее время ведутся работы по разработке новых, более жестких регламентов для сочетанного действия виброакустического ком­ плекса и токсических веществ по сравнению с индивидуальными нормативами.

Токсические вещества и ионизирующее излучение. В эксперимен- те на животны_: в условиях влияния внешнего у- излучения (450-

1000 рад) и деиствия химических соединений различных классов · · установлено, что такие вещества как оксид углерода, цианиды, {; нитрилы, оксид азота ослабляют воздействие ионизирующего из­ лучения, а органические перекиси, озон, формальдегид, наобо- ·'

дается не только значительным увеличением частоты возникнове­

ния раковых опухолей, но и сокращением (до 20 %) продолжитель­

ности среднего латентного периода их развития. Доказан эффект суммирования бластомогенного действия карбюраторной сажи (со­

держащей 3,4-бенопирен) и общего внешнего облучения. Таким образом, гигиенические регламенты исследуемого комплекса в ус­ ловиях сочетанного воздействия по сравнению с изолированным влиянием должны быть также более жесткими.

Ультрафиолетовое излучение и химические вещества. Результаты

/4

исследования сочетанного действия разных доз анилина, хлоро­ фоса, нитрата натрия и УФ-излучения (от 1 до 6 эритемных доз) выявили параболическую зависимость реакций организма от ин­

тенсивности УФ-излучения.

Аналогичная закономерность установлена относительно соче-

танного действия УФ-излучения и метафаса или динитрохлор-

бензола.

Ультрафиолетовое излучение используется как эффективный

фактор повышения резистентности организма к действию хими­

ческих канцерогенов. Так, повышение резистентности организ­

ма, облученного субэритемной дозой УФ-излучения, к действию

3,4-бензпирена проявляется снижением (в 2 раза) общего коли­

чества лабораторных животных с индуцированными опухолями, а также увеличением латентного периода возникновения опухолей.

Оптимальный уровень УФ-излучения, который максимально

тормозит развитие опухолей (по частоте и скорости), составляет

3j эритемной дозы аналогично тому, что наблюдается при оценке oб 4 щетoксических эффектов, иНдуЦированных токсическими аген­

тами на фоне УФ-облучения.

Кроме того, УФ-облучение в оптимальной дозе повышает им­

мунологическую реактивность и неспецифическую резистентность

организма.

Отдаленные последствия влияния химических соединений окру-

жающей среды на организм человека. Одной из наиболее сложных проблем является выявление, прогнозирование и предуnреждение отделенных эффектов влияния факторов окружающей среды на организм человека. Под отдаленными понимают эффекты, возни­ кающие не сразу после воздействия факторов окружающей среды (в отличие, например, от отравлений или ожогов), а через опре­ деленный, иногда длительный промежуток времени или даже после прекращения воздействия. Следует отличать эффекты, возникаю­ щие в результате длительного хронического воздействия факторов

256

Зшrько

окружающей среды, например хронического отравления, от ленных эффектов. Последние могут возникнуть через длител промежуток времени после окончания однократного или много-. кратного воздействия.

Обычно под отделенным эффектом понимают онкогенное, му. тагенное и тератогенное действие химических, физических и био-. логических факторов окружающей среды. Однако в действительно­ сти понятие отдаленных последствий воздействий факторов окру­ жающей среды является еще более широким, поэтому к ним следу- · ет относить также возникновение и развитие ряда патологических состояний в организме, изменения в органах и системах и, нако­ нец, ускорение процессов старения и сокращение продолжитель­ ности жизни, если они связаны с воздействием химических, физи­ ческих и биологических факторов окружающей среды.

Онкогенное действие. Онкологические заболевания занимают одно из первых мест среди причин заболеваемости и смертности насе­ ления. Около 30 % всех случаев смерти от всех видов злокачествен- · ных новообразований и 85 % случаев смерти от рака легких связа­

ны с курением. В табачном дыме идентифицировано около · 40 000 химических веществ, 60 из которых являются канцерогена­ ми. Весомый вклад в развитие рака вносит радон.

Для многих видов злокачественных новообразований профи­ лактические мероприятия оказываются чрезвычайно эффективными. По данным ВОЗ, профилактическими мероприятиями можно сни­ зить риск развития рака желудка в 7,6 раза, толстой кишки - в 6,2 раза, пищевода- в 17,2 раза, мочевого пузыря- в 9,7 раза.

К факторам окружающей среды, способствующим возникнове­ нию опухолей, следует отнести химические канцерогены, непра­ вильное питание, различные виды радиации, генетические (на­ следственные) факторы, вирусы. Международное агентство по изучению рака (МАИР) классифицирует канцерогенные факторы в зависимости от научной доказанности их канцерогенных эффек­ тов для человека на три группы: канцерогенные для человека, воз­ можно канцерогенные для человека, вероятно, не канцерогенные для человека (прил. 3).

В настоящее время известно большое количество канцерогенных факторов химической природы. Среди них наибольшую группу со­ ставляют промышленные продукты и производственные процессы, связанные с вьщелением полициклических ароматических углево­ дородов (ПАУ). Канцерогенным действием, например, обладает каменноугольная смола, а точнее выделенное из нее вещество 3,4-бенз(а)пирен (БП), являющийся собственно канцерогеном.

При высокотемпературном пиролизе органического топлива в условиях недостатка кислорода образуются БП и другие ПАУ. Кро­ ме того, ПАУ обнаруживаются в продуктах высокотемпературной переработки угля, нефти, сланцев в коксохимической, нефтепе-

 

 

рерабатывающей промышленности, при выплавке чугуна и стали, электролизе алюминия, использовании охлаждающих минераль­ ных масел в машиностроении и во многих других отраслях произ­ водства; ПАУ присутствуют в табачном дыме, выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, образуются при лесных пожа­ рах и извержениях вулканов.

Канцерогены выявлены среди ароматических аминов и амино­

азокрасителей. При контакте с этими соединениями у людей отме­ чено возникновение опухолей мочевого пузыря. Опасны и N-нит­ розосоединения. Значение этой группы соединений определяется

тем, что они могут образовываться в окружающей среде и в живых

организмах иЗ широко распространенных аминов или амидов и нитрозирующих компонентов (нитритов и оксидов азота). Амины и амиды входят в состав многих пестицидов, лекарственных средств, компонентов резин и пищевых продуктов, нитрозирующими со­ единениями могут быть азотсодержащие минеральные удобрения

и т.д.

Широко распространены в окружающей среде разлиЧные хлор­

органические соединения. Слабовыраженные канцерогенные свой­ ства обнаружены у хлорорганических пестицидов: ДДТ, алдрина, гептахлора, метоксихлора. Канцерогенными свойствами обладают хлорированные диоксины и полихлорированные бифенилы, ко­ торые образуются при сжигании твердых отходов и некоторых других

высокотемпературных процессах (см. прил. 3).

Мутагенное действие. В последние несколько десятилетий выяв­ лена мутагенная активность многих химических, физических и биологических факторов окружающей среды. Это вызывает обо­

снованную тревогу, так как окружающая среда все больше загряз­

няется веществами, способными инициировать генетические из­ менения. И без того большой груз наследственных болезней с на­ сыщением среды мутагенными факторами увеличивается и пере­

дается из поколения в поколение. Около 1О % активных химиче­ ских соединений проявляют мутагенную активность.

Основными химическими мутагенами в окружающей среде яв­ ляются три группы веществ:

1) естественные неорганические соединения (оксиды азота, нитриты, нитраты, свинец, радиоактивные материалы) и органи­ ческие соединения (алкалоиды, гормоны);

2) переработаиные природные вещества (продукты нефти, сжи­ гания угля);

3) химические продукты, не встречающиеся в природе (пести­ циды, пищевые добавки, лекарственные препараты).

В соответствии с механизмом действия выделяют следующие классы химических мутагенов: алкилирующие соединения, пере­ кием, альдегиды, гидроксиламины, нитриты, антиметаболиты, соли тяжелых металлов, красители, некоторые производные арома-

 

тического ряда, лекарственные средства и др. В настоящее время· опубликованы результаты изучения мутагенной активности 11,5 тыс. химических соединений, причем число химических мутагенов ис­ числяется уже сотнями.

Тератогенное и эмбриотоксическое действие. Вклад факторов окру­

ПРИЛОЖЕПИЯ

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

жающей среды в риск развития врожденных уродств оценивается

приблизительно 5 %. Инфекции составляют 1 %, нарушения здо- ·

ровья матери - около 1 %, медицинские рентгенадиагностиче­

ские и лечебные процедуры- около 1 %, лекарства и химическое загрязнение окружающей среды- 2%. Причины развития почти

65 % всех врожденных уродств остаются неизвестными или обус­ ловлены многофакторными воздействиями. В настоящее время те­ ратогенные свойства обнаружены у нескольких сотен химических соединений.

Эмбриотоксический эффект дают метилртуть (атрофия голов­ ного мозга, задержка психического развития), свинец (прерыва­ ние беременности, поражение центральной нервной системы), по­ лихлорированные бифенилы (низкая масса тела новорожденного, изменение цвета кожных покровов), этиловый спирт (задержка физического и психического развития, микроцефал