Химические и загрязняющие воздействия

В настоящее время известно и используется в практической деятельности человека огромное количество химических соеди­нений (веществ). По своей функциональной природе выделяют следующие токсические вещества:

• промышленные яды производственного назначения (органи­ческие растворители, красители, топлива);

• ядохимикаты сельскохозяйственного назначения (средства против сельскохозяйственных вредителей и болезней растений);

• химикаты бытового назначения (средства против грызунов и насекомых, чистящие и дезинфецирующие средства, кислотные пищевые добавки);

• лекарственные препараты медицинского назначения;

• отравляющие вещества (ОВ) военного назначения;

• природные яды растительного и животного происхождения.

Основными путями попадания токсических веществ в орга­низм человека являются легкие, желудочно-кишечный тракт, кожный покров.

По токсикологическому действию на человека выделяют следующие основные эффекты химических и загрязняющих ве­ществ:

» общетоксическое действие (гипоксия, кома, отек мозга, па­ралич);

• удушающее действие (токсический отек легких);

• нервно-паралитическое действие (бронхоспазмы, судороги, паралич);

• кожно-резобтивное действие (местные воспаления, некро­зы, язвы);

• слезоточиво-раздражающее действие (воспаление паз, ка­шель, рвота);

• психотическое действие (потеря сознания, нарушение пси­хики);

• сенсибилизирующее действие (отеки, аллергия, шоковое со­стояние);

• канцерогенное действие (опухоли, раковые заболевания);

• мутагенное действие (изменения генотипа, новообразова­ния, старение);

• антирепродуктивное действие (бесплодие, дефекты потом­ства).

Последние три вида проявляемых эффектов токсических воздействий носят отложенный характер и могут обнаружи­ваться даже спустя многие годы после самого факта интокси­кации.

В качестве объектов токсического воздействия ядов в организ­ме человека могут выступать сердце, легкие, нервная система, печень, кровь, почки, органы зрения, желудочно-кишечный тракт, гаметы, кожа.

Токсические эффекты могут проявляться в виде функцио­нальных и структурных изменений в работе различных систем организма, когда токсичность веществ выражают предельными, пороговыми дозами и концентрациями. В случае гибели организ­ма в результате его интоксикации, степень токсичности химичес­ких соединений выражают смертельными (летальными) доза­ми и концентрациями, которые обозначаются соответственно DL и CL. При этом, в зависимости от масштаба смертельных случа­ев, различают либо минимальные смертельные дозы и концент­рации (при единичных случаях гибели живых организмов), либо абсолютно смертельные дозы и концентрации (при полной гибе­ли животных).

Для характеристики токсических свойств веществ часто ис­пользуются показатели среднесмертельной дозы, мг/кг (оп­ределяет 50% смертность подопытных животных при интокси­кации через пищеварительный тракт или через кожный покров) и среднесмертельной концентрации, мг/м³ (характеризу­ет 50% смертность живых организмов при вдыхании ими нахо­дящихся в воздухе токсинов в течение 2—4 ч).

Обратные значения указанных величин носят название степени токсичности вещества.

Кроме того, для характеристики опасности токсических ве­ществ также вводятся пороговые значения вредного действия - минимальные дозы или концентрации химических соединений, при которых в живом организме возникают изменения биологи­ческих показателей, выходящие за рамки приспособительных реакций, или временно скрытая патология. При единичной ин­токсикации порог однократного действия, а при многократной (хронической) интоксикации порог хронического действия.

При этом зона острого (однократного) действия определяет­ся как отношение среднесмертельной концентрации к порогу одно­кратного действия концентрации.

Малая величина (протяженность) такой зоны однократного действия свидетельствует о высокой токсичности химического соединения, поскольку в этом случае даже незначительное пре­вышение порога однократного действия может быстро вызвать летальный исход организма.

Показателем опасности длительной интоксикации может слу­жить зона хронического (многократного) действия, определяемая как отношение пороговых значений однократного и многократ­ного воздействия на организм концентрации (или дозы) токси­ческого вещества: отрав­ляющий эффект химического соединения, будучи внешне неза­метным, со временем все равно приводит к результату, сравни­мому с однократным острым отравлением, но часто уже без надежды на выздоровление, так как многие разрушения в орга­низме, вызванные длительной интоксикацией, накапливаясь, оказываются впоследствии уже необратимыми.

Наконец, как уже указывалось в, с целью уверенного обеспечения безопасности жизнедеятельности человека на прак­тике часто используются нормы так называемой предельно допу­стимой концентрации (ПДК) вредных и опасных веществ в воз­духе, гарантирующие сохранение здоровья человека в первую очередь в условиях производства. Подобная гарантия основана прежде всего на том, что значения ПДК выбираются и устанав­ливаются существенно ниже порога хронического (много­кратного) действия токсических веществ (обычно в 3—10 раз меньше). Такая разница между указанным пороговым значением и ПДК оценивается, как правило, специальным коэффициентом запаса.

Если вначале рост концентрации токсинов может почти не ощущаться человеком в пределах действия предельно до­пустимой концентрации ПДК и коэффициента запаса ,, то пос­ле прохождения порога хронического действия и особен­но порога однократного действия указанное влияние приобретает резко возрастающий нелинейный характер, и каж­дое, даже небольшое увеличение концентрации токсинов ве­дет к стремительному росту вероятности смертельного исхода для организма при достижении летального предела концент­рации.

Объяснение подобной реакции организма на внешние токси­ческие воздействия химических веществ кроется в механизме его физиологических приспособительных реакций на любые не­гативные факторы среды обитания. Особенность такого приспо­собления (адаптации) заключается в способности организма из­менять параметры своей жизнедеятельности в определенных и часто достаточно широких, но не бесконечных пределах. Поэто­му когда эти приспособительные возможности организма ока­зываются исчерпанными, та дальнейшее повышение интенсивно­сти негативных воздействий довольно быстро ведет к выходу организма из строя и его гибели.

Следует отметить, что подобный приспособительный меха­низм действует в отношении далек» не всех токсических веществ. Некоторые из них, такие как бенз(а)пирен, настолько не совмес­тимы с процессами жизнедеятельности, что их ПДК измеряется исчезающе малыми величинами. Например, для того же бенз(а)пирена ПДК составляет лишь 0,00015 мг/м³.

По действующим нормативным документам выделяют четы­ре класса опасности для человека вредных (токсических) веществ;

• 1-й класс (чрезвычайно опасные) с уровнем ПДК менее 0,1 мг/м³;

• 2-й класс (высокоопасные) с уровнем ПДК в диапазоне 0,1—1,0 мг/м³;

• 3-й класс (умеренно опасные) с уровнем ПДК в диапазоне 1,1—10 мг/м³;

• 4-й класс (малоопасные) с уровнем ПДК более 10 мг/м³.

Общим для всех приведенных классов опасности является

соотношение между среднесмертельной концентрацией и ПДК, которое согласно ГОСТ 12.1.007—76 примерно равно

CZ-50 / ПДК *> 5000.

К особенностям действия на человека некоторых токсических веществ можно отнести так называемую сенсибилизацию, которая заключается в прогрессирующем развитии в организме острых аллергических реакций на повторные химические воздействия каких-либо определенных соединений. Связано это, по-видимому, с формированием в организме уже при первой же интокси­кации значительного количества чужеродных белковых молекул. Поэтому повторная, даже более слабая интоксикация как бы на­кладывается своим действием на уже подготовленную ранее рез­ко отрицательную реакцию организма, что вызывает у человека быстро прогрессирующее отравление, несоизмеримое по своим последствиям с незначительностью повторного токсического воздействия.

Следствием сенсибилизации является последовательное стре­мительное ухудшение состояния организма в ответ на, казалось бы, очень небольшие количества токсинов, содержание которых чрезвычайно мало в сравнении с общепринятыми нормами ПДК и предельными дозами. В этом заключается один из чрезвычай­но коварных факторов индивидуального воздействия на челове­ка многих веществ, ведущих не только к аллергии как хрониче­ской обостренной чувствительности организма на некоторые виды химических соединений, но и к возможному аллергическому шоку, который при отсутствии экстренной специальной меди­цинской помощи вполне может завершиться летальным исходом.

Наиболее тяжелые последствия острых отравлений возника­ют, как правило, в результате крупномасштабных техногенных аварий на химических производствах или связанных с химиче­скими процессами предприятиях, подобно крупнейшей из про­исшедших за последние десятилетия катастрофе в Бхопале (Ин­дия), унесшей жизни многих тысяч людей из числа рабочих и окрестных жителей. Особенностью такого рода острых интокси­каций на производстве почти всегда является их групповой или массовый характер.

Среди профессиональных заболеваний, вызванных хрониче­скими интоксикациями, можно встретить поражения органов ды­хания (трахеит, бронхит, пневмосклероз, ринофариноларингит, перфорация носовой части), анемию, токсический гепатит, не­фропатию, токсическое поражение нервной системы (полинев­ропатия, неврозы, энцефалопатия), поражения глаз (катаракта, конъюнктивиты), токсические поражения костей (остеосклероз, остеопороз), болезни кожи (металлическая и фторопластовая ли­хорадка, аллергия, новообразования, токсикодермия, экземы), развитие опухолей (легких, печени), лейкозы, поражения желудочно-кишечного тракта (язвы).

Довольно большое место среди профессиональных болезней занимают поражения органов дыхания нетоксическими загряз­няющими аэрозолями или воздействиями комбинированного ха­рактера: угольной, цементной и каменной пылью, древесными и злаковыми частицами, пылью металлов и пластмасс, дымами и конденсатами. Распространенными результатами таких воздей­ствий являются фиброз, хронический бронхит, пневмокониозы (силикоз, силикатоз, металлокониоз, карбокониоз), биссиноз и многие другие хронические заболевания.

На бытовом уровне в последние годы значительно возросло количество аллергических заболеваний, в том числе вызванных и лекарственными препаратами (антибиотиками, витаминами, сульфаниламидами).

Ежегодно в летний и осенний периоды времени жертвами острых пищевых отравлений, часто с летальным исходом, ста­новятся любители грибов, особенно в Воронежской области и других южных регионах России. Можно назвать несколько ос­новных причин такого рода опасных интоксикаций. Во-первых, аномалии климата в последние годы приводят к опасным изме­нениям самих грибных плодовых тел, даже, казалось бы, тради­ционно вполне съедобных разновидностей. Во-вторых, обилие сходных по внешнему виду грибов приводит к тому, что проис­ходит сбор, а затем и употребление в пищу несъедобных или просто ядовитых сортов ложных опят, сыроежек, свинушек, лож­ных лисичек и, что особенно прискорбно, смертельно опасных сатанинского гриба и бледной поганки. В-третьих, способность грибов к накоплению опасных и вредных веществ делает их своего рода «аккумуляторами» всех видов негативных выбросов техногенной среды (автомобилей, предприятий), в связи с чем их сбор вблизи автотрасс или промышленных объектов также небезопасен для здоровья.