• Domaća nauka i medicina u 19. - ranom 20. veku Hemija 19. veka u medicini
• Šta su peptidi? Vrste i vrste peptida. Sve o peptidima i kozmetici protiv starenja sa peptidima Dodatni peptidi se ne stvaraju
• Toksično dejstvo opasnih hemikalija na ljude
• Radioautografska metoda autoradiografije u citologiji
• Identifikacija bakterija po antigenskoj strukturi
• Organske materije u otpadnim vodama Šta su organska jedinjenja u vodi
• Vodikov indeks (pH faktor)
• Koliki je pH vode i zašto ga je važno znati?
• Redox potencijal Redox sistemi
• Reverzibilni redoks sistem Reverzibilni redoks sistemi

Toksičnost (od grč. toxikon - otrov) - otrovnost, svojstvo određenih hemijskih spojeva i supstanci biološke prirode, kada u određenim količinama uđu u živi organizam (ljudski, životinjski i biljni) uzrokuju kršenje njegovih fizioloških funkcija, što rezultira simptomima trovanja (opijanje, bolest), au težim slučajevima i smrću.

Supstanca (spoj) koja ima svojstvo toksičnosti naziva se otrovna tvar ili otrov.

Toksičnost je generalizirani pokazatelj odgovora tijela na djelovanje tvari, koji je u velikoj mjeri određen karakteristikama prirode njenog toksičnog učinka.

Priroda toksičnog djelovanja tvari na tijelo obično znači:

o mehanizam toksičnog djelovanja tvari;

o priroda patofizioloških procesa i glavni simptomi oštećenja koji nastaju nakon poraza biocilja;

o dinamika njihovog razvoja u vremenu;

o drugi aspekti toksičnog dejstva supstance na organizam.

Među faktorima koji određuju toksičnost supstanci, jedan od najvažnijih je mehanizam njihovog toksičnog djelovanja.

Mehanizam toksičnog djelovanja je interakcija tvari s molekularnim biohemijskim ciljevima, što je okidač u razvoju kasnijih procesa intoksikacije.

Interakcija između toksičnih tvari i živog organizma ima dvije faze:

1) dejstvo toksičnih materija na organizam - toksikodinamička faza;

2) djelovanje organizma na toksične tvari – toksikokinetička faza.

Toksikokinetička faza se pak sastoji od dvije vrste procesa:

a) procesi distribucije: apsorpcija, transport, akumulacija i oslobađanje toksičnih supstanci;

b) metaboličke transformacije toksičnih supstanci - biotransformacija.

Raspodjela supstanci u ljudskom tijelu uglavnom zavisi od fizičko-hemijskih svojstava supstanci i strukture ćelije kao osnovne jedinice tijela, a posebno strukture i svojstava ćelijskih membrana.

Važna odredba u djelovanju otrova i toksina je da imaju toksično djelovanje kada su izloženi tijelu u malim dozama. U ciljnim tkivima stvaraju se vrlo niske koncentracije toksičnih tvari koje su srazmjerne koncentracijama biocilja. Visoke stope interakcije otrova i toksina sa biociljama postižu se zahvaljujući velikom afinitetu za aktivne centre određenih biocilja.

Međutim, prije nego što "pogodi" biocilj, supstanca sa mjesta primjene prodire u sistem kapilara krvnih i limfnih žila, zatim se krvlju raznosi kroz tijelo i ulazi u ciljna tkiva. S druge strane, čim otrov uđe u krv i tkiva unutrašnjih organa, on prolazi kroz određene transformacije, koje obično dovode do detoksikacije i "trošenja" supstance za tzv. nespecifične ("strane") procesi.

Jedan od važnih faktora je brzina prodiranja supstanci kroz ćelijsko-tkivne barijere. S jedne strane, to određuje brzinu prodiranja otrova kroz tkivne barijere koje odvajaju krv od vanjskog okruženja, tj. brzina ulaska supstanci određenim putevima prodiranja u organizam. S druge strane, to određuje brzinu prodiranja tvari iz krvi u ciljna tkiva kroz takozvane histohematske barijere u području zidova krvnih kapilara tkiva. Ovo zauzvrat određuje brzinu akumulacije tvari u području molekularnih biocilja i interakciju tvari s biociljama.

U nekim slučajevima, brzina prodiranja kroz ćelijske barijere određuje selektivnost u djelovanju tvari na određena tkiva i organe. To utječe na toksičnost i prirodu toksičnog djelovanja tvari. Dakle, nabijena jedinjenja slabo prodiru u centralni nervni sistem i imaju izraženiji periferni efekat.

Općenito, u djelovanju otrova na tijelo, uobičajeno je razlikovati sljedeće glavne faze.

1. Faza kontakta sa otrovom i prodiranja supstance u krv.

2. Faza transporta tvari od mjesta primjene krvlju do ciljnih tkiva, distribucija tvari po tijelu i metabolizam supstance u tkivima unutrašnjih organa - toksično-kinetički stadij.

3. Faza prodiranja supstance kroz histohematske barijere (zidovi kapilara i druge tkivne barijere) i akumulacije u području molekularnih biocilja.

4. Faza interakcije supstance sa biociljama i pojava poremećaja u biohemijskim i biofizičkim procesima na molekularnom i subćelijskom nivou – toksično-dinamički stadij.

5. Stadij funkcionalnih poremećaja organizma razvoja patofizioloških procesa nakon „poraza“ molekularnih biocilja i pojave simptoma oštećenja.

6. Faza ublažavanja glavnih simptoma intoksikacije koji prijete životu oboljele osobe, uključujući korištenje medicinske zaštitne opreme, ili stadij ishoda (kod smrtonosnih toksodoza i neblagovremene upotrebe zaštitne opreme, smrt oboljelog). je moguće).

Doza je mjera toksičnosti neke supstance. Doza tvari koja izaziva određeni toksični učinak naziva se toksična doza (toksodoza). Za životinje i ljude određuje se količinom tvari koja uzrokuje određeni toksični učinak. Što je manja toksična doza, to je veća toksičnost.

Zbog činjenice da je reakcija svakog organizma na istu toksodozu određene otrovne tvari različita (individualna), onda težina trovanja u odnosu na svaku od njih neće biti ista. Neki mogu umrijeti, drugi će biti ozlijeđeni u različitom stepenu težine ili uopće neće biti ozlijeđeni. Stoga se toksodoza (D) smatra slučajnom varijablom. Iz teorijskih i eksperimentalnih podataka proizilazi da je slučajna varijabla D distribuirana prema logaritamski normalnom zakonu sa sljedećim parametrima: D - srednja vrijednost toksodoze i disperzija logaritma toksodoze - . S tim u vezi, u praksi se za karakterizaciju toksičnosti koriste srednje vrijednosti ​​​​odnosno, na primjer, na masu životinje, toksodoza (u daljem tekstu toksodoza).

Trovanja uzrokovana unosom otrova iz čovjekove okoline nazivaju se egzogenim, za razliku od endogenih trovanja toksičnim metabolitima koji se mogu formirati ili akumulirati u tijelu kod raznih bolesti, često povezanih s oštećenjem funkcije unutarnjih organa (bubrezi, jetra itd.). ). U toksigenoj (kada je otrovni agens u organizmu u dozi koja može da ispolji određeni efekat) fazi trovanja razlikuju se dva glavna perioda: period resorpcije, koji traje do postizanja maksimalne koncentracije otrova u krvi. , i period eliminacije, od navedenog trenutka do potpunog čišćenja krvi od otrova. Toksični učinak može se javiti prije ili nakon apsorpcije (resorpcije) otrova u krv. U prvom slučaju naziva se lokalnim, au drugom - resorptivnim. Postoji i indirektni refleksni efekat.

Kod "egzogenog" trovanja razlikuju se sljedeći glavni putevi ulaska otrova u organizam: oralni - kroz usta, inhalacijski - kada se udišu otrovne tvari, perkutani (kožni, u vojnim poslovima - kožno-resorptivni) - kroz nezaštićenu kožu , injekcija - uz parenteralno davanje otrova, na primjer, kod ugriza zmija i insekata, šupljina - kada otrov ulazi u različite šupljine tijela (rektum, vagina, vanjski slušni kanal itd.).

Tabelarne vrijednosti toksodoza (osim za inhalacijske i injekcijske puteve prodiranja) vrijede za beskonačno veliku izloženost, tj. za slučaj kada vanjske metode ne zaustavljaju kontakt otrovne tvari s tijelom. U stvarnosti, da bi se ispoljio jedan ili drugi toksični efekat otrova, mora biti više od onih navedenih u tabelama toksičnosti. Ova količina i vrijeme tokom kojeg otrov mora biti, na primjer, na površini kože tokom resorpcije, osim toksičnosti, u velikoj mjeri je posljedica brzine apsorpcije otrova kroz kožu. Dakle, prema američkim vojnim stručnjacima, hemijsko ratno sredstvo Vigas (VX) karakterizira resorptivna toksodoza kože od 6-7 mg po osobi. Da bi ova doza ušla u tijelo, 200 mg VX tečnog kapanja mora biti u kontaktu s kožom oko 1 sat, ili približno 10 mg tokom 8 sati.

Teže je izračunati toksodoze za otrovne tvari koje zagađuju atmosferu parom ili finim aerosolom, na primjer, u slučaju nesreća u hemijski opasnim objektima sa ispuštanjem hitnih hemijski opasnih supstanci (AHOV - prema GOST R 22.0.05- 95), koji nanose štetu ljudima i životinjama kroz respiratorni sistem.

Prije svega, pretpostavljaju da je inhalacijska toksodoza direktno proporcionalna koncentraciji opasnih kemikalija u udahnutom zraku i vremenu disanja. Osim toga, potrebno je voditi računa o intenzitetu disanja, koji ovisi o fizičkoj aktivnosti i stanju osobe ili životinje. U mirnom stanju osoba uzima oko 16 udisaja u minuti i stoga u prosjeku apsorbira 8-10 l/min zraka. Kod umjerene fizičke aktivnosti (ubrzano hodanje, marš) potrošnja zraka se povećava na 20-30 l/min, a kod teške fizičke aktivnosti (trčanje, iskopavanje) iznosi oko 60 l/min.

Dakle, ako osoba mase G (kg) udahne vazduh sa koncentracijom C (mg/l) u njemu AHOV tokom vremena τ (min) pri brzini disanja od V (l/min), tada će specifična apsorbovana doza AHOV (količina AHOV koja je ušla u organizam) D(mg/kg) će biti jednaka

Njemački hemičar F. Gaber je predložio da se ovaj izraz pojednostavi. On je pretpostavio da je za ljude ili određenu vrstu životinja pod istim uslovima, odnos V/G konstantan, pa se može isključiti kada se karakteriše inhalaciona toksičnost supstance, i dobio je izraz K=Cτ (mg min. /l). Haber je proizvod Cτ nazvao koeficijentom toksičnosti i uzeo ga kao konstantnu vrijednost. Ovaj rad, iako nije toksodoza u strogom smislu te riječi, omogućava upoređivanje različitih toksičnih tvari prema inhalacijskoj toksičnosti. Što je manji, to je supstanca toksičnija tokom inhalacionog delovanja. Međutim, ovaj pristup ne uzima u obzir niz procesa (izdisanje dijela tvari natrag, neutralizacija u tijelu, itd.), ali se proizvod Cτ i dalje koristi za procjenu inhalacione toksičnosti (posebno u vojnim poslovima). i civilna zaštita pri proračunu mogućih gubitaka trupa i stanovništva pod uticajem hemijskih ratnih agenasa i opasnih hemikalija). Često se ovo djelo čak pogrešno naziva toksodoza. Naziv relativne toksičnosti udisanjem čini se ispravnijim. U kliničkoj toksikologiji, za karakterizaciju inhalacione toksičnosti, prednost se daje parametru u vidu koncentracije supstance u vazduhu, koja izaziva dato toksično dejstvo kod pokusnih životinja u uslovima inhalacione ekspozicije pri određenoj ekspoziciji.

Relativna toksičnost OM tokom inhalacije zavisi od fizičkog opterećenja osobe. Za ljude koji se bave teškim fizičkim radom, to će biti mnogo manje nego za ljude koji miruju. Sa povećanjem intenziteta disanja, povećava se i brzina OF. Na primjer, za sarin sa plućnom ventilacijom od 10 L/min i 40 L/min, vrijednosti LCτ 50 su oko 0,07 mg·min/L i 0,025 mg·min/L, respektivno. Ako je za fosgensku supstancu proizvod Cτ od 3,2 mg min/l pri brzini disanja od 10 l/min umjereno smrtonosan, onda je sa plućnom ventilacijom od 40 l/min apsolutno smrtonosan.

Treba napomenuti da tabelarne vrijednosti konstante Sτ vrijede za kratke ekspozicije, pri kojima je Sτ = const. Prilikom udisanja kontaminiranog zraka sa niskom koncentracijom toksične tvari u njemu, ali u dovoljno dugom vremenskom periodu, vrijednost Sτ raste zbog djelomične razgradnje toksične tvari u tijelu i nepotpune apsorpcije u plućima. Na primjer, za cijanovodičnu kiselinu, relativna toksičnost tokom udisanja LCτ 50 kreće se od 1 mg · min / l za visoke koncentracije u zraku do 4 mg · min / l kada su koncentracije supstance niske. Relativna toksičnost supstanci prilikom udisanja zavisi i od fizičkog opterećenja osobe i njenih godina. Za odrasle će se smanjiti s povećanjem fizičke aktivnosti, a za djecu - sa smanjenjem starosti.

Dakle, toksična doza koja uzrokuje oštećenje jednake težine zavisi od svojstava supstance, puta njenog prodiranja u organizam, vrste organizma i uslova upotrebe supstance.

Za supstance koje prodiru u organizam u tečnom ili aerosolnom stanju kroz kožu, gastrointestinalni trakt ili kroz rane, štetno dejstvo za svaku specifičnu vrstu organizma u stacionarnim uslovima zavisi samo od količine otrova koja je prodrla, a koja se može izraziti u bilo koje jedinice mase. U toksikologiji se količina otrova obično izražava u miligramima.

Toksična svojstva otrova određuju se eksperimentalno na različitim laboratorijskim životinjama, stoga se često koristi koncept specifične toksodoze - doze koja se odnosi na jedinicu žive težine životinje i izražava se u miligramima po kilogramu.

Toksičnost iste supstance, čak i kada uđe u organizam na jedan način, različita je za različite životinjske vrste, a za određenu životinju značajno se razlikuje u zavisnosti od načina ulaska u organizam. Stoga je nakon brojčane vrijednosti toksodoze uobičajeno u zagradama navesti vrstu životinje za koju se ova doza određuje i način primjene sredstva ili otrova. Na primjer, unos: "sarin D smrt 0,017 mg/kg (zečevi, intravenozno)" znači da doza supstance sarin od 0,017 mg/kg ubrizgana u venu zeca uzrokuje smrt kod zeca.

Uobičajeno je da se toksodoze i koncentracije toksičnih supstanci podijele u zavisnosti od težine biološkog efekta koji izazivaju.

Glavni pokazatelji toksičnosti u toksikometriji industrijskih otrova iu hitnim situacijama su:

Lim ir - prag iritativnog djelovanja na sluznicu gornjih disajnih puteva i očiju. Izražava se količinom tvari koja se nalazi u jednom volumenu zraka (na primjer, mg / m 3).

Smrtonosna ili smrtonosna doza je količina supstance koja uzrokuje smrt s određenom vjerovatnoćom kada uđe u tijelo. Obično koriste koncept apsolutno smrtonosne toksodoze, koja uzrokuje smrt tijela sa vjerovatnoćom od 100% (ili smrt 100% oboljelih), i srednje smrtonosne (sporo fatalne) ili uslovno fatalne toksodoze, smrtonosne ishod od čijeg uvođenja se javlja kod 50% oboljelih. Na primjer:

LD 50 (LD 100) - (L od lat. letalis - smrtonosna) srednja smrtonosna (smrtonosna) doza koja uzrokuje smrt 50% (100%) eksperimentalnih životinja kada se supstanca ubrizgava u želudac, u trbušnu šupljinu, na kožu (osim za inhalaciju) pod određenim uslovima primene i određenom periodu praćenja (obično 2 nedelje). Izražava se kao količina supstance po jedinici telesne mase životinje (obično mg/kg);

LC 50 (LC 100) - prosječna smrtonosna (smrtonosna) koncentracija u zraku, koja uzrokuje smrt 50% (100%) eksperimentalnih životinja pri inhalacijskom izlaganju tvari pri određenoj ekspoziciji (standardna 2-4 sata) i određenom period praćenja. Vrijeme ekspozicije se po pravilu dodatno navodi. Dimenzija kao za Lim ir

Onesposobljavajuća doza je količina supstance koja, kada se proguta, uzrokuje neuspjeh određenog procenta pogođenih, kako privremeno tako i smrtno. Označen je sa ID 100 ili ID 50 (od engleskog incapacitate - onesposobiti).

Prag doze - količina supstance koja sa određenom verovatnoćom izaziva početne znakove oštećenja organizma ili, što je isto, početne znakove oštećenja kod određenog procenta ljudi ili životinja. Granične doze su označene kao PD 100 ili PD 50 (od engleskog primarno - početni).

KVIO - koeficijent mogućnosti inhalacionog trovanja, koji predstavlja omjer maksimalno dostižne koncentracije otrovne tvari (Cmax, mg/m 3) u zraku na 20°C i prosječne smrtonosne koncentracije tvari za miševe (KVIO = C max / LC 50). Vrijednost je bezdimenzionalna;

MPC - maksimalno dozvoljena koncentracija supstance - maksimalna količina supstance po jedinici zapremine vazduha, vode i sl., koja pri svakodnevnom izlaganju telu tokom dužeg vremena ne izaziva patološke promene u njemu (odstupanja u zdravstveno stanje, bolest) otkrivena savremenim istraživačkim metodama u procesu života ili udaljenim periodima života sadašnjih i narednih generacija. Postoje MPC radnog područja (MPC r.z, mg/m 3), maksimalna jednokratna MPC u atmosferskom zraku naseljenih mjesta (MPC m.r, mg/m 3), prosječna dnevna MPC u atmosferskom zraku naseljenih mjesta ( MPC s.s, mg/m3), MPC u vodi rezervoara različitih namjena vode (mg/l), MPC (ili dozvoljena zaostala količina) u hrani (mg/kg) itd.;

OBUV - približna sigurna razina izloženosti maksimalno dozvoljenom sadržaju toksične tvari u atmosferskom zraku naseljenih mjesta, u zraku radnog prostora i u vodi akumulacija za korištenje vode za ribolov. Dodatno postoji TAC - približni dozvoljeni nivo supstance u vodi rezervoara za upotrebu vode u domaćinstvu.

U vojnoj toksikometriji, najčešće korišćeni indikatori su relativne srednje vrednosti prosečne smrtonosne (LCτ 50), srednje ekskretorne (ICτ 50), prosečne efektivne (ECτ 50), prosečnog praga (PCτ 50) inhalacione toksičnosti, obično izražene u mg min/l, kao i srednje vrijednosti kožno-resorptivnih toksodoza slične po toksičnom efektu LD 50 , LD 50 , ED 50 , PD 50 (mg/kg). Istovremeno, indikatori toksičnosti prilikom udisanja koriste se i za predviđanje (procjenu) gubitaka stanovništva i proizvodnog osoblja u slučaju nesreća u hemijski opasnim postrojenjima sa ispuštanjem toksičnih hemikalija koje se široko koriste u industriji.

U odnosu na biljne organizme, umjesto pojma toksičnost, češće se koristi termin aktivnost neke supstance, a kao mjera njene toksičnosti uglavnom se koristi vrijednost CK 50 - koncentracija (npr. mg/l) tvari u otopini koja uzrokuje smrt 50% biljnih organizama. U praksi koriste stopu potrošnje aktivne (aktivne) supstance po jedinici površine (mase, zapremine), obično kg/ha, pri kojoj se postiže željeni efekat.

Sindrom poremećaja svijesti. To je zbog direktnog djelovanja otrova na moždanu koru, kao i zbog poremećaja cerebralne cirkulacije i nedostatka kisika. Takve pojave (koma, stupor) se javljaju kod teškog trovanja hlorisanim ugljovodonicima, organofosfornim jedinjenjima (FOS), alkoholima, preparatima opijuma, tabletama za spavanje.

Sindrom respiratorne insuficijencije. Često se opaža u komi, kada je respiratorni centar depresivan. Poremećaji čina disanja nastaju i zbog paralize respiratornih mišića, što uvelike otežava tok trovanja. Teška respiratorna disfunkcija javlja se toksičnim plućnim edemom i opstrukcijom dišnih puteva.

Sindrom krvne lezije. Karakteristično za trovanje ugljen monoksidom, oksidatorima hemoglobina, hemolitičkim otrovima. Istovremeno se inaktivira hemoglobin, smanjuje se kapacitet krvi za kisik.

Sindrom poremećaja cirkulacije. Gotovo uvijek prati akutno trovanje. Uzroci disfunkcije kardiovaskularnog sistema mogu biti: inhibicija vazomotornog centra, disfunkcija nadbubrežnih žlijezda, povećana propusnost zidova krvnih žila itd.

Sindrom kršenja termoregulacije. Uočava se kod mnogih trovanja i manifestuje se ili smanjenjem telesne temperature (alkohol, tablete za spavanje, cijanidi), ili njenim povećanjem (ugljen monoksid, zmijski otrov, kiseline, lužine, FOS). Ove promjene u organizmu, s jedne strane, rezultat su smanjenja metaboličkih procesa i povećanog prijenosa topline, as druge strane, apsorpcije toksičnih produkata raspadanja tkiva u krv, poremećaja u opskrbi kisikom. mozak i infektivne komplikacije.

konvulzivni sindrom. U pravilu je pokazatelj teškog ili izuzetno teškog toka trovanja. Napadi nastaju kao rezultat akutnog gladovanja mozga kisikom (cijanidi, ugljični monoksid) ili kao rezultat specifičnog djelovanja otrova na centralne živčane strukture (etilen glikol, klorirani ugljikovodici, FOS, strihnin).

Sindrom mentalnih poremećaja. Tipično je za trovanje otrovima koji selektivno djeluju na centralni nervni sistem (alkohol, dietilamid lizerginske kiseline, atropin, hašiš, tetraetil olovo).

Sindromi oštećenja jetre i bubrega. Prate ih mnoge vrste trovanja, u kojima ovi organi postaju objekti direktne izloženosti otrovima ili pate zbog utjecaja toksičnih metaboličkih produkata i razgradnje tkivnih struktura na njima. Ovo posebno često prati trovanje dihloretanom, alkoholima, sirćetnom esencijom, hidrazinom, arsenom, solima teških metala, žutim fosforom.

Sindrom poremećaja ravnoteže vode i elektrolita i acidobazne ravnoteže. Kod akutnog trovanja uglavnom je posljedica poremećaja u funkciji probavnog i izlučnog sistema, kao i organa za izlučivanje. U tom slučaju moguća je dehidracija organizma, izopačenje redoks procesa u tkivima i nakupljanje nedovoljno oksidiranih metaboličkih proizvoda.

Doza. Koncentracija. Toksičnost

Kao što je već napomenuto, djelujući na tijelo u različitim količinama, ista supstanca izaziva nejednak učinak. Minimalni rad, ili prag, doza(koncentracija) otrovne tvari je njena najmanja količina, koja uzrokuje očite, ali reverzibilne promjene vitalne aktivnosti. Minimalna toksična doza- ovo je već mnogo veća količina otrova, koja uzrokuje teško trovanje s kompleksom karakterističnih patoloških promjena u tijelu, ali bez smrtnog ishoda. Što je otrov jači, to su bliže vrijednosti minimalne efektivne i minimalne toksične doze. Osim spomenutih, u toksikologiji je također uobičajeno uzeti u obzir smrtonosne (smrtonosne) doze i koncentracije otrova, odnosno one količine koje dovode osobu (ili životinju) u smrt ako se ne liječe. Smrtonosne doze su određene kao rezultat eksperimenata na životinjama. U eksperimentalnoj toksikologiji, najčešće korišteni prosečna smrtonosna doza(DL 50) ili koncentracija (CL 50) otrova, pri kojoj 50% eksperimentalnih životinja ugine. Ako se primijeti 100% njihove smrti, tada se takva doza ili koncentracija označava kao apsolutno smrtonosno(DL 100 i CL 100). Pojam toksičnosti (toksičnosti) označava mjeru nekompatibilnosti tvari sa životom i određuje se recipročnom vrijednosti DL 50 (CL 50), tj.).

Ovisno o putevima ulaska otrova u organizam određuju se sljedeći toksikometrijski parametri: mg/kg tjelesne težine - pri izlaganju otrovu koji je u organizam ušao sa zatrovanom hranom i vodom, kao i na koži i sluzokoži. membrane; mg / l ili g / m 3 zraka - udisanjem (tj. kroz respiratorne organe) prodiranje otrova u tijelo u obliku plina, pare ili aerosola; mg / cm 2 površine - ako otrov dospije na kožu. Postoje metode za dublju kvantitativnu procjenu toksičnosti hemijskih jedinjenja. Dakle, kada se izloži kroz respiratorni trakt, stepen toksičnosti otrova (T) karakteriše modifikovana Haberova formula:

gdje je c koncentracija otrova u zraku (mg/l); t - vrijeme ekspozicije (min); ? - volumen ventilacije pluća (l/min); g - tjelesna težina (kg).

Kod različitih metoda unošenja otrova u organizam, potrebne su nejednake količine da bi se izazvalo isto toksično djelovanje. Na primjer, DL 50s diizopropil fluorofosfata pronađenog kod kunića različitim načinima primjene je sljedeći (u mg/kg):

Značajan višak oralne doze u odnosu na parenteralnu (tj. unesenu u organizam, zaobilazeći gastrointestinalni trakt) prvenstveno ukazuje na uništavanje većine otrova u probavnom sistemu.

Uzimajući u obzir vrijednost prosječnih smrtonosnih doza (koncentracija) za različite puteve ulaska u organizam, otrovi su podijeljeni u grupe. Jedna od takvih klasifikacija razvijenih u našoj zemlji data je u tabeli.

Klasifikacija štetnih supstanci prema stepenu toksičnosti (preporučena od strane Svesavezne komisije za probleme o naučnim osnovama medicine rada i profesionalne patologije 1970.)

Ponovljenim izlaganjem istom otrovu na tijelu, tok trovanja se može promijeniti zbog razvoja pojava kumulacije, senzibilizacije i ovisnosti. Ispod kumulacija odnosi se na nakupljanje toksične tvari u tijelu akumulacija materijala) ili efekte koje izaziva ( funkcionalna kumulacija). Jasno je da se supstanca koja se sporo izlučuje ili polako neutrališe akumulira, dok se ukupna efektivna doza vrlo brzo povećava. Što se tiče funkcionalne kumulacije, ona se može manifestirati u teškim poremećajima kada se sam otrov ne zadržava u tijelu. Ovaj fenomen se može primijetiti, na primjer, kod trovanja alkoholom. Obično se procjenjuje stepen ozbiljnosti kumulativnih svojstava toksičnih supstanci faktor kumulacije(K), koji je određen eksperimentom na životinjama:

gdje je a količina otrova koja se ponovo unosi životinji, koja iznosi 0,1–0,05 DL 50; b je broj primijenjenih doza (a); c - pojedinačna doza.

Ovisno o vrijednosti koeficijenta kumulacije, otrovne tvari se dijele u 4 grupe:

1) sa izraženom kumulacijom (K<1);

2) sa izraženom kumulacijom (K od 1 do 3);

3) sa umerenom kumulacijom (K od 3 do 5);

4) sa slabo izraženom kumulacijom (K>5).

Senzibilizacija- stanje organizma u kojem ponovljena izloženost nekoj supstanci izaziva veći efekat od prethodnog. Trenutno ne postoji jedinstven pogled na biološku suštinu ovog fenomena. Na osnovu eksperimentalnih podataka može se pretpostaviti da je efekat senzibilizacije povezan sa stvaranjem, pod uticajem toksične supstance u krvi i drugim unutrašnjim medijima, proteinskih molekula koji su se promenili i postali strani organizmu. Potonji izazivaju stvaranje antitijela - posebnih struktura proteinske prirode koje provode zaštitnu funkciju tijela. Očigledno, ponovljeni čak i znatno slabiji toksični učinak, praćen reakcijom otrova s ​​antitijelima (ili izmijenjenim receptorskim proteinskim strukturama), izaziva izopačenu reakciju tijela u vidu fenomena senzibilizacije.

Pri ponovljenom izlaganju otrovima na tijelu može se uočiti i suprotan fenomen - slabljenje njihovog djelovanja zbog zarazna, ili tolerancije. Mehanizmi za razvoj tolerancije su dvosmisleni. Tako se, na primjer, pokazalo da je ovisnost o anhidridu arsena posljedica pojave pod njegovim utjecajem upalnih procesa u sluznici gastrointestinalnog trakta i kao rezultat toga smanjenja apsorpcije otrova. Istovremeno, ako se preparati arsena daju parenteralno, ne uočava se tolerancija. Međutim, najčešći uzrok tolerancije je stimulacija, odnosno indukcija, otrovima aktivnosti enzima koji ih neutraliziraju u tijelu. O ovom fenomenu će biti reči kasnije. A sada napominjemo da ovisnost o nekim otrovima, kao što je FOS, može biti i posljedica smanjenja osjetljivosti odgovarajućih biostruktura na njih ili preopterećenja potonjih zbog ogromnog utjecaja na njih viška količine molekula toksična supstanca.

U vezi sa navedenim, zakonska regulativa je od posebnog značaja. maksimalno dozvoljene koncentracije(MAC) štetnih materija u vazduhu radnog prostora industrijskih i poljoprivrednih preduzeća, istraživačkih i ispitnih institucija, dizajnerskih biroa. Smatra se da maksimalno dozvoljene koncentracije ovih supstanci tokom dnevnog osmosatnog rada tokom čitavog radnog staža ne mogu izazvati oboljenja ili odstupanja u zdravstvenom stanju radnika, otkrivena savremenim istraživačkim metodama direktno u procesu rada ili u dužem vremenskom periodu. termin. U poređenju sa drugim industrijalizovanim zemljama, SSSR ima rigorozniji pristup uspostavljanju MPC za mnoge hemijske agense. Prije svega, to se odnosi na tvari koje imaju u početku neprimjetan, ali postupno pojačan učinak. Na primjer, Sovjetski Savez je usvojio niže razine MPC od Sjedinjenih Država za ugljični monoksid (20 mg/m 3 naspram 100 mg/m 3), žive i olovne pare (0,01 mg/m 3 naspram 0,1 mg/m3). m 3 ), benzen (5 mg/m 3 naspram 80 mg/m 3), dihloretan (10 mg/m 3 naspram 400 mg/m 3) i druge toksične supstance. U našoj zemlji preduzeća i ustanove rade posebne toksikološke i sanitarne laboratorije koje vrše strogu kontrolu sadržaja štetnih materija u radnim prostorijama, uvođenje novih ekološki prihvatljivih tehnoloških procesa, rad postrojenja za sakupljanje gasa i prašine, otpadnih voda itd. Svaki hemijski proizvod, proizveden u industriji SSSR-a, testira se na toksičnost i dobija toksikološke karakteristike.

Načini ulaska otrova u organizam

Do ulaska otrova u ljudski organizam može doći kroz respiratorni sistem, probavni trakt i kožu. Ogromna površina plućnih alveola (oko 80-90 m 2) omogućava intenzivnu apsorpciju i brzi efekat djelovanja toksičnih para i plinova prisutnih u udahnutom zraku. U ovom slučaju, prije svega, pluća postaju "ulazna kapija" za one od njih koji su dobro rastvorljivi u mastima. Difundirajući kroz alveolarno-kapilarnu membranu debljine oko 0,8 mikrona, koja odvaja vazduh od krvotoka, molekuli otrova najkraćim putem prodiru u plućnu cirkulaciju, a zatim, zaobilazeći jetru, dospevaju u krvne sudove velikog kruga. kroz srce.

Sa zatrovanom hranom, vodom, kao iu "čistom" obliku, otrovne tvari se apsorbiraju u krv kroz sluznicu usne šupljine, želuca i crijeva. Većina ih se apsorbira u epitelne stanice probavnog trakta i dalje u krv jednostavnim mehanizmom difuzije. Istovremeno, vodeći faktor u prodiranju otrova u unutrašnju sredinu organizma je njihova rastvorljivost u lipidima (mastima), tačnije, priroda raspodele između lipidne i vodene faze na mestu apsorpcije. Značajnu ulogu igra i stepen disocijacije otrova.

Što se tiče stranih supstanci netopivih u mastima, mnoge od njih prodiru u ćelijske membrane sluznice želuca i crijeva kroz pore ili prostore između membrana. Iako površina pora iznosi samo oko 0,2% ukupne površine membrane, ona ipak omogućava apsorpciju mnogih vodotopivih i hidrofilnih tvari. Protokom krvi iz gastrointestinalnog trakta, otrovne tvari se isporučuju u jetru, organ koji obavlja funkciju barijere u odnosu na veliku većinu stranih spojeva.

Kako pokazuju mnoga istraživanja, brzina prodiranja otrova kroz netaknutu kožu direktno je proporcionalna njihovoj topljivosti u lipidima, a njihov daljnji prolazak u krv ovisi o sposobnosti rastvaranja u vodi. Ovo se ne odnosi samo na tečnosti i čvrste materije, već i na gasove. Potonji mogu difundirati kroz kožu kao kroz inertnu membranu. Na taj način, na primjer, HCN, CO 2 , CO, H 2 S i drugi plinovi prevazilaze kožnu barijeru. Zanimljivo je napomenuti da stvaranje soli sa masnim kiselinama masnog sloja kože doprinosi prolasku teških metala kroz kožu.

Prije nego što se nađu u određenom organu (tkivu), otrovi u krvi savladavaju niz unutrašnjih ćelijskih i membranskih barijera. Najvažnije od njih su hematoencefalne i placentno - biološke strukture koje se nalaze na granici krvotoka, s jedne strane, i centralnog nervnog sistema i majčinog fetusa, s druge strane. Stoga rezultat djelovanja otrova i lijekova često ovisi o tome koliko je izražena njihova sposobnost prodiranja kroz barijere. Dakle, supstance koje su rastvorljive u lipidima i brzo difunduju kroz lipoproteinske membrane, kao što su alkoholi, narkotici i mnogi sulfanilamidni lekovi, dobro prodiru u mozak i kičmenu moždinu. Relativno lako ulaze u krv fetusa kroz placentu. S tim u vezi, nemoguće je ne spomenuti slučajeve rađanja djece sa znacima ovisnosti o drogama, ako su njihove majke bile ovisnice o drogama. Dok je beba u maternici, prilagođava se određenoj dozi lijeka. Istovremeno, pojedinačne strane tvari ne prodiru dobro kroz strukture barijere. To se posebno odnosi na lijekove koji u tijelu formiraju kvaternarne amonijeve baze, jake elektrolite, neke antibiotike i koloidne otopine.

Transformacija toksičnih tvari u tijelu

Otrovi koji prodiru u tijelo, poput drugih stranih jedinjenja, mogu se podvrgnuti raznim biohemijskim transformacijama ( biotransformacija), koji najčešće rezultiraju stvaranjem manje toksičnih tvari ( neutralizacija, ili detoksikaciju). Ali ima mnogo slučajeva povećane toksičnosti otrova kada se njihova struktura u tijelu promijeni. Postoje i spojevi čija se karakteristična svojstva pojavljuju tek kao rezultat biotransformacije. Istovremeno, određeni dio molekula otrova se izlučuje iz organizma bez ikakvih promjena ili čak ostaje u njemu manje ili više dugo, fiksirajući se proteinima krvne plazme i tkiva. U zavisnosti od jačine nastalog kompleksa "otrov-protein", djelovanje otrova se usporava ili potpuno gubi. Osim toga, proteinska struktura može biti samo nosilac toksične tvari, dostavljajući je odgovarajućim receptorima.

Fig.1. Opća shema unosa, biotransformacije i izlučivanja stranih tvari iz tijela

Proučavanje procesa biotransformacije omogućava rješavanje niza praktičnih pitanja toksikologije. Prvo, poznavanje molekularne suštine detoksikacije otrova omogućava zaokruživanje odbrambenih mehanizama organizma i na osnovu toga ocrtava načine usmjerenog djelovanja na toksični proces. Drugo, o količini doze otrova (lijeka) koja je ušla u organizam može se suditi po količini proizvoda njihove transformacije - metabolita - izlučenih kroz bubrege, crijeva i pluća, što omogućava kontrolu zdravlja ljudi. uključeni u proizvodnju i upotrebu toksičnih supstanci; osim toga, kod raznih bolesti značajno je narušeno stvaranje i izlučivanje mnogih produkata biotransformacije stranih tvari iz tijela. Treće, pojava otrova u organizmu često je praćena indukcijom enzima koji kataliziraju (ubrzavaju) njihovu transformaciju. Stoga je utjecajem na aktivnost induciranih enzima uz pomoć određenih tvari moguće ubrzati ili usporiti biohemijske procese transformacije stranih spojeva.

Sada je utvrđeno da se procesi biotransformacije stranih supstanci odvijaju u jetri, gastrointestinalnom traktu, plućima i bubrezima (slika 1). Osim toga, prema rezultatima istraživanja profesora I. D. Gadaskine, značajan broj toksičnih spojeva prolazi kroz nepovratne transformacije u masnom tkivu. Međutim, jetra, odnosno mikrosomalni dio njenih stanica, ovdje je od primarnog značaja. U stanicama jetre, u njihovom endoplazmatskom retikulumu, lokalizirana je većina enzima koji kataliziraju transformaciju stranih tvari. Sam retikulum je pleksus linoproteinskih tubula koji prodiru u citoplazmu (slika 2). Najveća enzimska aktivnost povezana je sa takozvanim glatkim retikulumom, koji, za razliku od grubog, na svojoj površini nema ribozome. Stoga nije iznenađujuće da se kod bolesti jetre naglo povećava osjetljivost tijela na mnoge strane tvari. Treba napomenuti da, iako je broj mikrosomalnih enzima mali, oni imaju veoma važno svojstvo - visok afinitet za različite strane supstance sa relativnom hemijskom nespecifičnošću. To im stvara priliku da uđu u reakcije neutralizacije sa gotovo bilo kojim hemijskim jedinjenjem koje je ušlo u unutrašnje okruženje tela. Nedavno je dokazano prisustvo niza takvih enzima u drugim ćelijskim organelama (na primjer, u mitohondrijima), kao iu krvnoj plazmi i crijevnim mikroorganizmima.

Rice. 2. Šematski prikaz ćelije jetre (Park, 1373). 1 - jezgro; 2 - lizozomi; 3 - endoplazmatski retikulum; 4 - pore u nuklearnom omotaču; 5 - mitohondrije; 6 - grubi endoplazmatski retikulum; 7 - invaginacija plazma membrane; 8 - vakuole; 9 - pravi glikogen; 10 - glatki endoplazmatski retikulum

Smatra se da je glavni princip transformacije stranih jedinjenja u organizmu da se obezbedi najveća brzina njihovog izlučivanja prelaskom iz hemijskih struktura rastvorljivih u mastima u više rastvorljive u vodi. U posljednjih 10-15 godina, prilikom proučavanja suštine biohemijskih transformacija stranih jedinjenja iz rastvorljivih u mastima u vodotopive, koristi se tzv. bio sve važniji. Po strukturi je sličan hemoglobinu (posebno sadrži atome željeza s promjenjivom valentnošću) i konačna je karika u skupini oksidirajućih mikrosomalnih enzima - biotransformatora, koncentriranih uglavnom u stanicama jetre. U tijelu, citokrom P-450 se može naći u 2 oblika: oksidiran i reduciran. U oksidiranom stanju prvo stvara kompleksno jedinjenje sa stranom tvari, koje se zatim reducira posebnim enzimom - citokrom reduktazom. Ovo sada redukovano jedinjenje zatim reaguje sa aktiviranim kiseonikom da bi se formirala oksidovana i generalno netoksična supstanca.

Biotransformacija toksičnih supstanci zasniva se na nekoliko vrsta hemijskih reakcija, koje rezultiraju dodavanjem ili eliminacijom metil (-CH 3), acetil (CH 3 COO-), karboksil (-COOH), hidroksil (-OH) radikala ( grupe), kao i atomi sumpora i grupe koje sadrže sumpor. Od velike važnosti su procesi razgradnje molekula otrova do ireverzibilne transformacije njihovih cikličkih radikala. Ali posebnu ulogu među mehanizmima za neutralizaciju otrova imaju reakcije sinteze, ili konjugacije, što rezultira stvaranjem netoksičnih kompleksa - konjugata. Istovremeno, biohemijske komponente unutrašnje sredine tela koje ulaze u nepovratnu interakciju sa otrovima su: glukuronska kiselina (C 5 H 9 O 5 COOH), cistein ( ), glicin (NH 2 -CH 2 -COOH), sumporna kiselina, itd. Molekuli otrova koji sadrže nekoliko funkcionalnih grupa mogu se transformirati kroz 2 ili više metaboličkih reakcija. Usput napominjemo jednu značajnu okolnost: budući da je transformacija i detoksikacija toksičnih tvari uslijed reakcija konjugacije povezana s potrošnjom supstanci važnih za život, ovi procesi mogu uzrokovati nedostatak potonjih u tijelu. Tako se javlja druga vrsta opasnosti - mogućnost razvoja sekundarnih bolesnih stanja zbog nedostatka potrebnih metabolita. Dakle, detoksikacija mnogih stranih supstanci ovisi o zalihama glikogena u jetri, budući da se iz nje stvara glukuronska kiselina. Stoga, kada velike doze tvari uđu u tijelo, čija se neutralizacija provodi stvaranjem estera glukuronske kiseline (na primjer, derivata benzena), smanjuje se sadržaj glikogena, glavne lako mobilizirane rezerve ugljikohidrata. S druge strane, postoje tvari koje pod utjecajem enzima mogu odcijepiti molekule glukuronske kiseline i time doprinijeti neutralizaciji otrova. Jedna od tih supstanci bio je glicirizin, koji je dio korijena sladića. Glicirizin sadrži 2 molekule glukuronske kiseline u vezanom stanju, koje se oslobađaju u tijelu, a to, po svemu sudeći, određuje zaštitna svojstva korijena sladića kod mnogih trovanja, koja su odavno poznata medicini u Kini, Tibetu i Japanu.

Što se tiče uklanjanja otrovnih supstanci i njihovih produkata iz organizma, u tom procesu određenu ulogu imaju pluća, probavni organi, koža i razne žlijezde. Ali noći su ovde najvažnije. Zato se u velikom broju slučajeva trovanja uz pomoć specijalnih sredstava koja pospješuju odvajanje mokraće postižu najbrže uklanjanje toksičnih spojeva iz organizma. Pritom treba računati i sa štetnim djelovanjem na bubrege nekih otrova koji se izlučuju mokraćom (na primjer, žive). Osim toga, proizvodi transformacije toksičnih tvari mogu se zadržati u bubrezima, kao što je slučaj kod teškog trovanja etilen glikolom. Kada se oksidira, u tijelu se stvara oksalna kiselina i kristali kalcijum oksalata talože se u bubrežnim tubulima, sprječavajući mokrenje. Općenito, takvi se fenomeni uočavaju kada je koncentracija tvari koje se izlučuju kroz bubrege visoka.

Da bismo razumjeli biohemijsku suštinu procesa transformacije toksičnih tvari u tijelu, razmotrimo nekoliko primjera koji se tiču ​​zajedničkih komponenti hemijskog okruženja savremenog čovjeka.

Rice. 3. Oksidacija (hidroksilacija) benzena u aromatične alkohole, formiranje konjugata i potpuno uništenje njegove molekule (puknuće aromatičnog prstena)

dakle, benzen, koji se, kao i drugi aromatični ugljikovodici, naširoko koristi kao otapalo za razne tvari i kao međuprodukt u sintezi boja, plastike, lijekova i drugih spojeva, transformira se u tijelu na 3 načina stvaranjem toksičnih metabolita ( Slika 3). Potonji se izlučuju preko bubrega. Benzen može ostati u organizmu veoma dugo (prema nekim izvorima i do 10 godina), posebno u masnom tkivu.

Od posebnog interesa je proučavanje procesa transformacije u tijelu toksični metali koje imaju sve širi uticaj na čoveka u vezi sa razvojem nauke i tehnologije i razvojem prirodnih resursa. Prije svega, treba napomenuti da se kao rezultat interakcije sa redoks puferskim sistemima ćelije, u kojima dolazi do prijenosa elektrona, mijenja valencija metala. U ovom slučaju, prijelaz u stanje niže valentnosti obično je povezan sa smanjenjem toksičnosti metala. Na primjer, ioni heksavalentnog hroma prelaze u organizmu u niskotoksični trovalentni oblik, a trovalentni hrom se može brzo ukloniti iz organizma uz pomoć određenih supstanci (natrijum pirosulfat, vinska kiselina itd.). Brojni metali (živa, kadmijum, bakar, nikl) aktivno su povezani sa biokompleksima, prvenstveno sa funkcionalnim grupama enzima (-SH, -NH2, -COOH, itd.), što ponekad određuje selektivnost njihovog biološkog delovanja. .

Na listi pesticida- supstance namenjene uništavanju štetnih živih bića i biljaka, postoje predstavnici različitih klasa hemijskih jedinjenja koja su donekle toksična za čoveka: organohlor, organofosfor, organometalni, nitrofenol, cijanid i dr. Prema dostupnim podacima, oko 10 % svih smrtonosnih trovanja trenutno uzrokovanih pesticidima. Najznačajniji od njih, kao što je poznato, su FOS. Kada se hidroliziraju, obično gube svoju toksičnost. Za razliku od hidrolize, oksidacija FOS je gotovo uvijek praćena povećanjem njihove toksičnosti. To se može vidjeti ako uporedimo biotransformaciju 2 insekticida - diizopropil fluorofosfata, koji gubi toksična svojstva, odcjepljujući atom fluora tokom hidrolize, i tiofosa (derivat tiofosforne kiseline), koji se oksidira u mnogo toksičniji fosfakol ( derivat fosforne kiseline).

Među široko korištenim lekovite supstance tablete za spavanje su najčešći izvor trovanja. Procesi njihovih transformacija u tijelu su prilično dobro proučeni. Konkretno, pokazalo se da se biotransformacija jednog od uobičajenih derivata barbiturne kiseline, luminala (slika 4), odvija sporo, što je u osnovi njegovog prilično dugog hipnotičkog efekta, budući da ovisi o broju nepromijenjenih luminalnih molekula u kontakt sa nervnim ćelijama. Raspad barbiturnog prstena dovodi do prestanka djelovanja luminala (kao i drugih barbiturata), koji u terapijskim dozama uzrokuje san u trajanju do 6 sati.S tim u vezi sudbina još jednog predstavnika barbiturata, heksobarbitala , je od interesa za tijelo. Njegov hipnotički učinak je mnogo kraći čak i kada se koriste mnogo veće doze od luminala. Vjeruje se da to ovisi o većoj brzini i o većem broju načina na koje se heksobarbital inaktivira u tijelu (formiranje alkohola, ketona, demetila i drugih derivata). S druge strane, oni barbiturati koji su pohranjeni u tijelu gotovo nepromijenjeni, kao što je barbital, imaju duži hipnotički učinak od luminala. Iz toga slijedi da tvari koje se nepromijenjene izlučuju urinom mogu uzrokovati intoksikaciju ako bubrezi ne mogu da se nose s njihovim uklanjanjem iz tijela.

Također je važno napomenuti da se za razumijevanje nepredviđenog toksičnog efekta istovremene primjene više lijekova mora posvetiti odgovarajuća važnost enzimima koji utiču na djelovanje kombinovanih supstanci. Na primjer, lijek fizostigmin, kada se koristi zajedno s novokainom, čini potonju vrlo toksičnom tvari, jer blokira enzim (esterazu) koji hidrolizira novokain u tijelu. Efedrin se također manifestira na sličan način, vezujući oksidazu koja inaktivira adrenalin i time produžava i pojačava djelovanje potonjeg.

Rice. 4. Modifikacija luminala u tijelu u dva smjera: kroz oksidaciju i zbog raspada barbiturnog prstena, nakon čega slijedi konverzija produkta oksidacije u konjugat

Važnu ulogu u biotransformaciji lijekova imaju procesi indukcije (aktivacije) i inhibicije aktivnosti mikrosomalnih enzima raznim stranim tvarima. Dakle, etilni alkohol, neki insekticidi, nikotin ubrzavaju inaktivaciju mnogih lijekova. Stoga farmakolozi obraćaju pažnju na neželjene posljedice kontakta s ovim supstancama tokom terapije lijekovima, pri čemu se smanjuje terapijski učinak niza lijekova. Istodobno, treba imati na umu da ako kontakt s induktorom mikrosomalnih enzima iznenada prestane, onda to može dovesti do toksičnog učinka lijekova i zahtijevati smanjenje njihovih doza.

Također treba imati na umu da, prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije (WHO), 2,5% populacije ima značajno povećan rizik od toksičnosti lijekova, budući da im je poluživot u plazmi u ovoj grupi ljudi 3 puta duži. od prosjeka. Istovremeno, oko trećine svih enzima opisanih kod ljudi u mnogim etničkim grupama predstavljeno je varijantama koje se razlikuju po svojoj aktivnosti. Otuda - individualne razlike u reakcijama na jedan ili drugi farmakološki agens, u zavisnosti od interakcije mnogih genetskih faktora. Tako je utvrđeno da otprilike jedan na 1-2 tisuće ljudi ima naglo smanjenu aktivnost serumske kolinesteraze, koja hidrolizira ditilin, lijek koji se koristi za nekoliko minuta opuštanja skeletnih mišića tokom određenih hirurških intervencija. Kod takvih ljudi, djelovanje ditilina je naglo produženo (do 2 sata ili više) i može postati izvor ozbiljnog stanja.

Među ljudima koji žive u mediteranskim zemljama, u Africi i jugoistočnoj Aziji, postoji genetski determinisan nedostatak aktivnosti enzima glukoza-6-fosfat dehidrogenaze eritrocita (smanjenje do 20% od norme). Ova karakteristika čini eritrocite manje otpornim na niz lijekova: sulfonamide, neke antibiotike, fenacetin. Zbog razgradnje crvenih krvnih zrnaca kod takvih osoba, tokom liječenja lijekovima dolazi do hemolitičke anemije i žutice. Sasvim je očigledno da prevencija ovih komplikacija treba da se sastoji u preliminarnom određivanju aktivnosti odgovarajućih enzima kod pacijenata.

Iako gornji materijal daje samo opštu predstavu o problemu biotransformacije toksičnih supstanci, on pokazuje da ljudsko tijelo ima mnoge zaštitne biohemijske mehanizme koji ga u određenoj mjeri štite od neželjenog djelovanja ovih supstanci, na najmanje od njihovih malih doza. Funkcioniranje ovako složenog sistema barijera osiguravaju brojne enzimske strukture čiji aktivni utjecaj omogućava promjenu toka procesa transformacije i neutralizacije otrova. Ali ovo je već jedna od naših sljedećih tema. U daljem izlaganju ipak ćemo se vratiti na razmatranje pojedinačnih aspekata transformacije pojedinih toksičnih supstanci u organizmu u mjeri u kojoj je to neophodno za razumijevanje molekularnih mehanizama njihovog biološkog djelovanja.

Biološke karakteristike organizma koje utiču na toksični proces

Koji unutrašnji faktori, odnosno oni koji se odnose na ljudsko tijelo i životinje kao objekt toksičnog djelovanja, određuju nastanak, tok i posljedice trovanja?

Prije svega, moramo imenovati razlike u vrstama osjetljivost na otrove, što u konačnici utiče na mogućnost prenošenja eksperimentalnih podataka dobivenih u eksperimentima na životinjama na ljude. Na primjer, psi i zečevi mogu tolerirati do 100 puta veću smrtonosnu dozu atropina kod ljudi. S druge strane, postoje otrovi koji jače djeluju na određene vrste životinja nego na ljude. To uključuje cijanovodičnu kiselinu, ugljični monoksid itd.

Životinje koje zauzimaju višu poziciju u evolucijskom nizu su, po pravilu, osjetljivije na većinu neurotropnih, odnosno hemijskih spojeva koji djeluju prvenstveno na nervni sistem. Dakle, rezultati eksperimenata koje citira K. S. Shadursky pokazuju da velike identične doze određenih FOS-a na zamorce djeluju 4 puta jače nego na miševe i stotine puta jače nego na žabe. Istovremeno, pacovi su osjetljiviji na male doze tetraetil olova, otrova koji djeluje i na centralni nervni sistem, od zečeva, a ovi su osjetljiviji na etar od pasa. Može se pretpostaviti da su ove razlike određene prvenstveno biološkim karakteristikama koje su svojstvene životinjama svake vrste: stepenom razvoja pojedinačnih sistema, njihovim kompenzacijskim mehanizmima i sposobnostima, kao i intenzitetom i prirodom metaboličkih procesa, uključujući biotransformaciju strane supstance. Takav pristup, na primjer, omogućava da se biohemijski procijeni činjenica da su zečevi i druge životinje otporne na velike doze atropina. Ispostavilo se da njihova krv sadrži esterazu, koja hidrolizira atropin i koja je odsutna kod ljudi.

U odnosu na ljude, u praktičnom smislu, opšte je prihvaćeno da je, generalno, osetljiviji na hemikalije od toplokrvnih životinja. U tom smislu, rezultati eksperimenata na dobrovoljcima (liječnici jednog od moskovskih medicinskih instituta) su od nesumnjivog interesa. Ovi eksperimenti su pokazali da su ljudi 5 puta osjetljiviji od zamoraca i zečeva i 25 puta osjetljiviji od štakora na toksične efekte spojeva srebra. Na supstance kao što su muskarin, heroin, atropin, morfin, ispostavilo se da je osoba deset puta osjetljivija od laboratorijskih životinja. Učinak nekih OP-a na ljude i životinje malo se razlikovao.

Detaljno proučavanje slike trovanja otkrilo je da se mnogi znakovi djelovanja iste tvari na pojedince različitih vrsta ponekad značajno razlikuju. Na pse, na primjer, morfij djeluje narkotično, kao i na ljude, a kod mačaka ova supstanca izaziva jako uzbuđenje i konvulzije. S druge strane, benzen, iako izaziva supresiju hematopoetskog sistema kod kunića, kao i kod ljudi, ne dovodi do ovakvih promjena kod pasa. Ovdje treba napomenuti da se čak i predstavnici životinjskog svijeta koji su najbliži čovjeku - majmuni - značajno razlikuju od njega u svojoj reakciji na otrove i lijekove. Zato eksperimenti na životinjama (uključujući i više) za proučavanje djelovanja lijekova i drugih stranih supstanci ne daju uvijek osnove za određene sudove o njihovom mogućem djelovanju na ljudski organizam.

Utvrđuje se još jedna vrsta razlika u toku intoksikacije rodne karakteristike. Proučavanju ovog pitanja posvećen je veliki broj eksperimentalnih i kliničkih zapažanja. I premda se trenutno ne stiče utisak da seksualna osjetljivost na otrove ima bilo kakve opće obrasce, općenito se u biološkom smislu općenito smatra da je žensko tijelo otpornije na djelovanje raznih štetnih faktora okoline. Prema eksperimentalnim podacima, ženke su otpornije na djelovanje ugljičnog monoksida, žive, olova, narkotika i hipnotičkih supstanci, dok su mužjaci otporniji na FOS, nikotin, strihnin i neka jedinjenja arsena. Prilikom objašnjavanja ovakvog fenomena moraju se uzeti u obzir najmanje 2 faktora. Prvi su značajne razlike između pojedinaca različitog spola u brzini biotransformacije toksičnih tvari u stanicama jetre. Ne treba zaboraviti da se kao rezultat ovih procesa u tijelu može formirati još više toksičnih spojeva, koji u konačnici mogu odrediti brzinu nastanka, jačinu i posljedice toksičnog djelovanja. Drugi faktor koji određuje nejednaku reakciju životinja različitog spola na iste otrove mora se smatrati biološkom specifičnošću muških i ženskih polnih hormona. Njihovu ulogu u formiranju otpornosti organizma na štetne hemijske agense iz okoline potvrđuje, na primjer, sljedeća činjenica: kod nezrelih jedinki razlike u osjetljivosti na otrove između mužjaka i ženki praktički izostaju i počinju se pojavljivati ​​tek kada se dostići pubertet. O tome svjedoči i sljedeći primjer: ako se ženkama štakora ubrizga muški polni hormon testosteron, a mužjacima ženski polni hormon estradiol, tada ženke počinju reagirati na određene otrove (npr. lijekove) poput mužjaka, i obrnuto. .

Klinički i higijenski i eksperimentalni podaci ukazuju o većoj osjetljivosti djece na otrove od odraslihšto se obično objašnjava posebnošću nervnog i endokrinog sistema djetetovog organizma, posebnostima ventilacije pluća, procesima apsorpcije u gastrointestinalnom traktu, propusnošću barijernih struktura itd. Ali ipak, kao i razumjeti uzroke spolne razlike u osjetljivosti na otrove, prvo se mora s obzirom na nisku aktivnost biotransformacijskih enzima jetre u djetetovom tijelu, zbog čega toleriše otrove kao što su nikotin, alkohol, olovo, ugljični disulfid, kao i jake lijekove (za na primjer strihnin, opijumski alkaloidi) i mnoge druge tvari koje se neutraliziraju uglavnom u jetri. Ali na neke otrovne hemijske agense, deca (kao i mlade životinje) su čak otpornija od odraslih. Na primjer, zbog manje osjetljivosti na gladovanje kisikom, djeca mlađa od 1 godine su otpornija na djelovanje ugljičnog monoksida, otrova koji blokira kisik – koji prenosi funkciju krvi. Ovome treba dodati da se u različitim starosnim grupama životinja utvrđuju i značajne razlike u osjetljivosti na mnoge toksične tvari. Tako G. N. Krasovsky i G. G. Avilova u gore navedenom radu primjećuju da su mladi i novorođeni pojedinci osjetljiviji na ugljični disulfid i natrijum nitrit, dok su odrasli i stari osjetljiviji na dihloretan, fluor i granosan.

Posljedice izlaganja otrovima na organizam

Već je prikupljeno mnogo podataka koji ukazuju na razvoj različitih bolesnih stanja nakon dužeg vremenskog perioda nakon izlaganja organizma određenim toksičnim supstancama. Tako se poslednjih godina sve veći značaj u nastanku bolesti kardiovaskularnog sistema, posebno ateroskleroze, pridaje ugljen-disulfidu, olovu, ugljen-monoksidu i fluoridima. Posebno opasnim treba smatrati blastomogenost, tj. izazivanje razvoja tumora, djelovanje određenih tvari. Ove tvari, zvane kancerogene, nalaze se kako u zraku industrijskih poduzeća, tako iu naseljima i stambenim prostorijama, u vodenim tijelima, tlu, hrani i biljkama. Među njima su uobičajeni policiklični aromatični ugljovodonici, azo jedinjenja, aromatični amini, nitrozoamini, neki metali, jedinjenja arsena. Tako se u knjizi američkog istraživača Ekholma nedavno objavljenoj u ruskom prijevodu navode slučajevi kancerogenog djelovanja niza supstanci u američkim industrijskim preduzećima. Na primjer, ljudi koji rade s arsenom u topionicama bakra, olova i cinka bez adekvatnih mjera opreza imaju posebno visoku stopu raka pluća. Stanovnici u blizini takođe imaju više karcinoma pluća nego inače, verovatno zbog udisanja arsena u vazduhu i drugih zagađivača koje emituju ove fabrike. Međutim, kako napominje autor, u proteklih 40 godina vlasnici preduzeća nisu uvodili nikakve mjere opreza kada radnici dođu u kontakt sa kancerogenim otrovima. Sve ovo se još više odnosi na rudare uranijuma i farbare.

Naravno, za prevenciju profesionalnih malignih novotvorina, prije svega, potrebno je povući iz proizvodnje karcinogene i zamijeniti ih supstancama koje nemaju blastomogeno djelovanje. Tamo gdje to nije moguće, najispravnije rješenje koje može garantovati sigurnost njihove upotrebe je uspostavljanje njihovog MPC-a. Istovremeno, kod nas je zadatak da se sadržaj takvih supstanci u biosferi drastično ograniči na količine koje su znatno niže od MPC. Na kancerogene i toksične produkte njihovih transformacija u organizmu se također pokušava utjecati uz pomoć posebnih farmakoloških sredstava.

Jedna od opasnih dugotrajnih posljedica nekih intoksikacija su razne malformacije i deformiteti, nasljedne bolesti itd., koje zavise kako od direktnog djelovanja otrova na spolne žlijezde (mutageno djelovanje), tako i od poremećaja intrauterinog razvoja fetus. Toksikolozi uključuju benzen i njegove derivate, etilenimin, ugljični disulfid, olovo, mangan i druge industrijske otrove, kao i određene pesticide, u tvari koje djeluju u tom smjeru. S tim u vezi treba spomenuti i zloglasni lijek talidomid, koji su trudnice u nizu zapadnih zemalja koristile kao sedativ i koji je uzrokovao deformitete kod nekoliko hiljada novorođenčadi. Još jedan primjer ove vrste je skandal koji je 1964. izbio u Sjedinjenim Državama oko lijeka Mer-29, koji se uveliko reklamirao kao sredstvo za prevenciju ateroskleroze i kardiovaskularnih bolesti i koji je koristilo više od 300 hiljada pacijenata. Kasnije je otkriveno da je dugotrajna upotreba Mer-29 mnoge ljude dovela do teških kožnih bolesti, ćelavosti, smanjene vidne oštrine, pa čak i sljepila. Koncern „U. Merrel and Co., proizvođač ovog lijeka, kažnjen je sa 80.000 dolara, dok je Mer-29 prodao 12 miliona dolara za dvije godine. I sada, 16 godina kasnije, početkom 1980., ova briga je ponovo na optuženičkoj klupi. On je tužen za odštetu od 10 miliona dolara zbog brojnih slučajeva deformiteta novorođenčadi u SAD-u i Engleskoj čije su majke uzimale lijek zvan bendektin protiv mučnine u ranoj trudnoći. Pitanje opasnosti ovog lijeka prvi put je pokrenuto u medicinskim krugovima početkom 1978. godine, ali farmaceutske kompanije i dalje proizvode bendektin, koji svojim vlasnicima donosi veliku zaradu.

napomene:

Sanotsky IV Sprečavanje štetnih hemijskih efekata na ljude je složen zadatak medicine, ekologije, hemije i tehnologije. - ZhVHO, 1974, br. 2, str. 125–142.

Izmerov N. F. Naučno-tehnički napredak, razvoj hemijske industrije i problemi higijene i toksikologije. - ZhVHO, 1974, br. 2, str. 122–124.

Kirillov VF Sanitarna zaštita atmosferskog vazduha. M.: Medicina, 1976.

Rudaki A. Kasydy. - U knjizi: Iransko-tadžička poezija / Per. from farsi. M.: Umetnik. lit., 1974, str. 23. (Ser. B-ka svijet. Lit.).

(Luzhnnikov E. A., Dagaee V. N., Farsov N. N. Osnove reanimacije kod akutnog trovanja. M.: Medicina, 1977.

Tiunov L. A. Biohemijske osnove toksičnog djelovanja. - Knjizi: Osnovi opšte industrijske toksikologije / Ed. N. A. Tolokoyatseva i V. A. Filov. L.: Medicina, 1976, str. 184–197.

Pokrovski A. A. Enzimski mehanizam nekih intoksikacija. - Uspjeh biol. Hemija, 1962, t. 4, str. 61–81.

Tiunov L. A. Enzimi i otrovi. - U knjizi: Pitanja opće industrijske toksikologije / Ed. I. V. Lazareva. L., 1983, str. 80–85.

Loktionov S. I. Neka opća pitanja toksikologije. - U knjizi: Hitna pomoć kod akutnog trovanja / Ed. S. N. Golikova. M.: Medicina, 1978, str. 9–10.

Green D., Goldberger R. Molekularni aspekti života. M.: Mir, 1988.

Gadaskina ID Teorijski i praktični značaj studije. transformacija otrova u organizmu. - U knjizi: Mater. naučnim sesija, dosvyashch. 40. godišnjica Istraživačkog instituta za medicinu rada i prof. bolesti. L., 1964, str. 43–45.

Koposov E. S. Akutno trovanje. - U knjizi: Reanimacija. M.: Medicina, 1976, str. 222–229.

Što se tiče terapije lijekovima, blizina ova dva pokazatelja često ukazuje na neprikladnost odgovarajućih farmakoloških preparata u terapijske svrhe.

Franke Z. Hemija otrovnih tvari / Per. s njim. ed. I. L. Knunyants i R. N. Sterlin. Moskva: Hemija, 1973.

Demidov A. V. Toksikologija avijacije. M.: Medicina, 1967.

Zakusav V. V., Komissarov I. V., Sinyukhin V. N. Ponovljeno djelovanje ljekovitih supstanci. - U knjizi: Klinička farmakologija / Ed. V. V. Zakusova. M.: Medicina, 1978, str. 52–56.

Cit. Citirano prema: Khotsyanov L.K., Khukhrina E.V. Rad i zdravlje u svjetlu naučnog i tehnološkog napretka. Taškent: Medicina, 1977.

Amirov V. N. Mehanizam apsorpcije lekovitih supstanci kada se uzimaju oralno. - Zdravlje. Kazahstan, 1972, br. 10, str. 32–33.

Terminom "receptor" (ili "struktura receptora" označićemo "tačku primjene" otrova: enzim, predmet njegovog katalitičkog djelovanja (supstrat), kao i proteine, lipide, mukopolisaharide i druga tijela koja stvaraju unaprijeđuju strukturu ćelija ili učestvuju u metabolizmu.Molekularno-farmakološke ideje o suštini ovih pojmova biće razmotrene u 2. poglavlju.

Pod metabolitima je također uobičajeno podrazumijevati različite biohemijske produkte normalnog metabolizma (metabolizam).

Gadaskina I.D. Masno tkivo i otrovi. - U knjizi: Aktualna pitanja industrijske toksikologije / Ed. N. V. Lazareva, A. A. Golubeva, E. T. Lykhipoy. L., 1970, str. 21–43.

Krasovsky GN Komparativna osjetljivost ljudi i laboratorijskih životinja na djelovanje toksičnih tvari. - U knjizi: Opća pitanja industrijske toksikologije / Ed. A, V. Roshchin i I. V. Sanotsky. M., 1967, str. 59–62.

Krasovsky G. N., Avilova G. G. Osjetljivost vrsta, spola i starosti na otrove. - ZhVHO, 1974, br. 2, str. 159–164.

Od raka (latinski - rak), genos (grčki - rođenje).

Ekholm E. Životna sredina i zdravlje ljudi. Moskva: Progres, 1980.

Ogryzkov N. I. Prednosti i štete od lijekova. Moskva: Medicina, 1968.

U remontnoj proizvodnji, a ponekad iu svakodnevnom životu, rukovaoci mašina moraju doći u kontakt sa mnogim tehničkim tečnostima, koje u različitom stepenu štetno deluju na organizam. Toksični učinak toksičnih supstanci ovisi o mnogim faktorima i prije svega o prirodi toksične tvari, njenoj koncentraciji, trajanju izlaganja, rastvorljivosti u tjelesnim tekućinama, kao i vanjskim uvjetima.

Otrovne tvari u plinovitom, parnom i dimnom stanju ulaze u organizam kroz respiratorni sistem sa vazduhom koji radnici udišu dok su u zagađenoj atmosferi radnog prostora. U ovom slučaju, otrovne tvari djeluju mnogo brže i jače od istih supstanci koje su u organizam ušle na druge načine. Kako temperatura zraka raste, povećava se rizik od trovanja. Stoga su slučajevi trovanja češći ljeti nego zimi. Često na tijelo djeluje nekoliko toksičnih tvari odjednom, na primjer, benzinske pare i ugljični monoksid iz ispušnih plinova motora s karburatorom. Neke tvari pojačavaju djelovanje drugih toksičnih tvari (na primjer, alkohol pojačava toksična svojstva benzinskih para, itd.).

Među operaterima mašina postoji zabluda da se na otrovnu supstancu može naviknuti. Imaginarna ovisnost tijela o određenoj supstanci dovodi do zakašnjelog usvajanja mjera za zaustavljanje djelovanja otrovne tvari. Jednom u ljudskom tijelu, otrovne tvari uzrokuju akutna ili kronična trovanja. Akutno trovanje nastaje kada se udiše velika količina otrovnih tvari visoke koncentracije (na primjer, prilikom otvaranja otvora posude s benzinom, acetonom i sličnim tekućinama). Kronično trovanje nastaje kada se male koncentracije toksičnih tvari udišu nekoliko sati ili dana.

Najveći broj slučajeva trovanja parama i maglom tehničkih tečnosti su rastvarači, što se objašnjava njihovom isparljivošću ili isparljivošću. Isparljivost otapala se procjenjuje uslovnim vrijednostima koje ukazuju na brzinu isparavanja otapala u poređenju sa brzinom isparavanja etil etera, konvencionalno uzetom kao jedinica (tablica 1).

Prema isparljivosti, rastvarači se dijele u tri grupe: prva uključuje rastvarače s brojem isparljivosti manjim od 7 (visoko isparljivi); do drugog - rastvarači sa brojem isparljivosti od 8 do 13 (srednje isparljivi) i do trećeg - rastvarači sa brojem isparljivosti većim od 15 (sporo isparljivi).

Posljedično, što brže isparava određeno otapalo, veća je vjerojatnost stvaranja nezdrave koncentracije para rastvarača u zraku i rizik od trovanja. Većina rastvarača isparava na bilo kojoj temperaturi. Međutim, kako temperatura raste, brzina isparavanja se značajno povećava. Tako, na primjer, rastvarač benzina u prostoriji na temperaturi okoline od 18-20 ° C isparava brzinom od 400 g / h po 1 m2. Pare mnogih rastvarača teže su od vazduha, pa se najveći procenat njih nalazi u nižim slojevima vazduha.

Na distribuciju para rastvarača u vazduhu utiču vazdušne struje i njihova cirkulacija. U prisustvu zagrijanih površina, pod utjecajem konvekcijskih struja, protok zraka se povećava, zbog čega se povećava brzina širenja para rastvarača. U zatvorenim prostorima zrak se puno brže zasićenje parama otapala, a samim tim povećava se vjerojatnost trovanja. Stoga, ako se posuda sa isparljivim otapalom ostavi otvorena u zatvorenoj ili slabo provetrenoj prostoriji ili se otapalo izlije i prolije; tada se okolni zrak brzo zasiti parama i za kratko vrijeme njihova koncentracija u zraku postaje opasna po ljudsko zdravlje.

Vazduh radnog prostora smatra se bezbednim ako količina štetnih para u njemu ne prelazi maksimalno dozvoljenu koncentraciju (radnim prostorom se smatra mesto stalnog ili povremenog boravka radnika radi praćenja i vođenja proizvodnih procesa). Maksimalno dozvoljene koncentracije otrovnih isparenja, prašine i drugih aerosola u zraku radnog prostora industrijskih prostorija ne bi smjele prelaziti vrijednosti navedene u "Uputstvu za sanitarno održavanje prostorija i opreme industrijskih preduzeća" ".

U velikoj su opasnosti od trovanja osobe koje čiste i popravljaju rezervoare, rezervoare od benzina i drugih rastvarača, kao i oni koji rade na mestima gde se skladište i koriste tehničke tečnosti. U tim slučajevima, kršenjem normi i sigurnosnih zahtjeva, koncentracija para otrovnih tvari u zraku će premašiti maksimalno dozvoljene granice.

Evo nekoliko primjera:

1. U zatvorenom, neprozračenom skladištu, skladištar je preko noći ostavio kantu rjeđeg benzina. Sa površinom isparavanja benzina od 0,2 m2 i brzinom isparavanja od 400 g/h, oko 800 g benzina će preći u stanje pare sa 1 m2 za 10 sati. Ako je unutrašnja zapremina skladišta 1000 m3, tada će do jutra koncentracija isparenja rastvarača benzina u vazduhu biti: 800.000 mg: 1000 m3 = 800 mg/m3 vazduha, što je skoro 2,7 puta više od maksimalno dozvoljene koncentracije rastvarača benzina. Stoga, prije početka rada ostavu treba provjetriti, a vrata i prozore držati otvorene tokom dana.

2. U radionici za popravku opreme za gorivo, klipni parovi pumpi za gorivo se peru u benzinu B-70, sipaju u kadu za pranje površine 0,8 m2. Kolika će biti koncentracija benzinskih para u zraku radne prostorije do kraja smjene, ako ne napravite lokalni usis iz kade za pranje i ne opremite ventilaciju? Proračuni pokazuju da će za 8 sati rada oko 2,56 kg benzina (2.560.000 mg) preći u parno stanje. Podijelimo rezultujuću težinu benzinskih para sa unutrašnjim volumenom prostorije od 2250 m3, dobijamo koncentraciju benzinskih para u zraku od 1100 mg/m3, što je 3,5 puta više od maksimalno dozvoljene koncentracije benzina B-70. To znači da će na kraju radnog dana svi koji rade u ovoj prostoriji imati glavobolju ili druge znakove trovanja. Zbog toga se dijelovi i dijelovi mašina ne mogu prati u benzinu, ali se moraju koristiti manje toksična rastvarači i deterdženti.

Otrovne supstance u tečnom stanju ulaze u ljudski organizam kroz probavne organe s hranom i vodom, kao i kroz kožu u dodiru s njima i korištenjem kombinezona navlaženih ovim tvarima. Znakovi trovanja tekućim otrovnim tvarima isti su kao i kod trovanja parom.

Ulazak tekućih toksičnih tvari kroz probavne organe moguć je ako se ne poštuje osobna higijena. Često vozač automobila, spustivši gumenu cijev u rezervoar za gas, usisava benzin u usta kako bi stvorio sifon i izlio benzin iz rezervoara u drugu posudu. Ova bezopasna tehnika dovodi do ozbiljnih posljedica – trovanja ili upale pluća. Otrovne tvari, prodirući kroz kožu, ulaze u sistemsku cirkulaciju, zaobilazeći zaštitnu barijeru, i nakupljajući se u tijelu dovode do trovanja.

Prilikom rada sa acetonom, etil acetatom, benzinom i sličnim rastvaračima možete primijetiti da tekućine brzo isparavaju s površine kože i ruka pobijeli, tj. tečnosti rastvaraju sebum, odmašćuju i isušuju kožu. Na suhoj koži nastaju pukotine, a infekcija prodire kroz njih. Čestim kontaktom sa rastvaračima nastaju ekcemi i druge kožne bolesti. Neke tehničke tečnosti, kada dođu na nezaštićenu površinu kože, dovode do hemijskih opekotina do ugljenisanja zahvaćenih područja.

Državna budžetska obrazovna ustanova

Visoko stručno obrazovanje

"SJEVERNO-OSETSKA DRŽAVNA MEDICINSKA AKADEMIJA"

Ministarstvo zdravlja i socijalnog razvoja Rusije

ODELJENJE ZA OPŠTU HIGIJENU I

FIZIČKA KULTURA

OCJENA TOKSIČNOSTI INDUSTRIJSKIH OTROVA NA ORGANIZAM

Vodič za učenje za studente koji studiraju

specijalnost "stomatologija"

VLADIKAVKAZ 2012

Sastavio:

Ø asistent F.K. Khudalova,

Ø asistent A.R. Naniev

Recenzenti:

Ø Kallagova F.V. - glava. Departman za hemiju i fiziku, profesor dr.med.;

Ø I.F. Botsiev - vanredni profesor Katedre za hemiju i fiziku, dr. n.

Odobreno od strane TsKUMS GBOU VPO SOGMA Ministarstva zdravlja i socijalnog razvoja Rusije

G., protokol br.

Svrha lekcije: upoznati studente sa osnovnim parametrima koji karakterišu stepen toksičnosti i opasnosti hemikalija u uslovima proizvodnje, sa osnovnim principima sanitarno-epidemioloških pravila, sa principima primarne prevencije u odnosu na industrijske otrove.

Učenik mora znati:

Metode za procjenu toksičnosti i opasnosti od industrijskih otrova; Upoznajte se s pravilima zaštite od djelovanja industrijskih otrova.

Učenik mora biti sposoban da:

1. Dajte toksikološku karakterizaciju supstanci na osnovu fizičko-hemijskih konstanti.

2. Navedite principe primarne prevencije u preduzećima sa industrijskim otrovima.

3. Odrediti ulogu ljekara u očuvanju zdravlja radnika.

Glavna literatura:

Ø Rumjancev G.I. Higijena XXI vek, M.: GEOTAR, 2009.

Ø Pivovarov Yu.P., Korolik V.V., Zinevič L.S. Higijena i osnove ljudske ekologije. Moskva: Akademija, 2004, 2010.

Ø Lakshin A.M., Kataeva V.A. Opća higijena sa osnovama ljudske ekologije: Udžbenik. - M.: Medicina, 2004 (Udžbenik za studente medicinskih univerziteta).

Dodatna literatura:

Ø Pivovarov Yu.P. Vodič za laboratorijske studije i osnove ljudske ekologije, 2006.

Ø Kataeva V.A., Lakshin A.M. Vodič za praktično i samostalno učenje opće higijene i osnova ljudske ekologije. M.: Medicina, 2005.

Ø "Smjernice za praktične vježbe iz zaštite na radu". Ed. N.F. Kirilov. Izdavačka kuća GEOTAR-Media, M., 2008

Ø GN 2.2.5.1313-03 "Maksimalno dozvoljene koncentracije (MPC) štetnih materija u vazduhu radnog prostora".

Ø GN 2.2.5.1314-03 "Indikativni sigurni nivoi izloženosti (SHL) štetnim materijama u vazduhu radnog prostora."

Ø R 2.2.755-99 "Metodologija praćenja sadržaja štetnih materija u vazduhu radnog prostora"

Hemijske tvari koje prodiru u organizam u uvjetima proizvodnje, čak iu relativno malim količinama, uzrokuju različite smetnje u njegovom normalnom funkcioniranju nazivaju se industrijskim otrovima.

PUTEVI OTROVA U TELO

Otrovi mogu ući u organizam na tri načina: kroz pluća, gastrointestinalni trakt i netaknutu kožu. Kroz respiratorni trakt, otrovi ulaze u organizam u obliku para, gasova i prašine, kroz gastrointestinalni trakt – najčešće iz kontaminiranih ruku, ali i usled gutanja prašine, para, gasova; kroz kožu prodiru organske hemikalije pretežno tečne, masne i pastozne konzistencije.

Unos otrova kroz respiratorni sistem je glavni i najopasniji put, jer. pluća stvaraju povoljne uslove za prodiranje gasova, para i prašine u krv.

Nereaktivni gasovi i pare ulaze u krv kroz pluća na osnovu zakona difuzije, tj. zbog razlike parcijalnog tlaka plinova ili para u alveolarnom zraku i krvi. U početku dolazi do zasićenja krvi plinovima ili parama zbog velike razlike u parcijalnom tlaku, zatim se usporava, a na kraju, kada se parcijalni tlak plinova ili para u alveolarnom zraku i krvi izjednači, dolazi do zasićenja krv sa gasovima ili parama prestaje. Nakon što se žrtva izvuče iz zagađene atmosfere, počinje desorpcija gasova i para i njihovo uklanjanje kroz pluća. Desorpcija se takođe dešava na osnovu zakona difuzije.

Ako su supstance visoko rastvorljive u vodi, onda su one visoko rastvorljive u krvi. Drugačiji obrazac je svojstven sorpciji tokom inhalacije gasovi koji reaguju, one. takve da u tijelu brzo reaguju kada se ovi plinovi udišu, zasićenje nikada ne dolazi. Opasnost od akutnog trovanja je veća što osoba duže boravi u zagađenoj atmosferi.

Unošenje otrova kroz gastrointestinalni trakt. Otrovi najčešće ulaze u usnu šupljinu iz kontaminiranih ruku.Klasičan primjer takvog puta je unos olova. Ovo je mekani metal, lako se briše, prlja ruke, ne ispire se vodom i može ući u usnu šupljinu prilikom jela i pušenja. Moguće je gutanje toksičnih tvari iz zraka kada se zadrže na sluznicama nazofarinksa i usne šupljine. Apsorpcija otrova se odvija uglavnom u tankom crijevu i samo u maloj mjeri u želucu. Većina toksičnih supstanci apsorbiranih kroz gastrointestinalni zid ulazi u jetru kroz sistem portalne vene, gdje se zadržava i neutralizira.

Ulazak otrova kroz kožu. Kroz netaknutu kožu mogu prodrijeti hemikalije koje su visoko rastvorljive u mastima i lipoidima, tj. neelektroliti; elektroliti, odnosno supstance koje se disociraju na jone, ne prodiru u kožu.

Količina toksičnih tvari koja može prodrijeti u kožu izravno ovisi o njihovoj topljivosti u vodi, veličini površine dodira s kožom i brzini protoka krvi u njoj. Ovo posljednje objašnjava činjenicu da se pri radu u uvjetima visoke temperature zraka, kada je cirkulacija krvi u koži značajno povećana, povećava broj trovanja kroz kožu. Od velikog značaja za ulazak otrova kroz kožu je konzistencija i isparljivost supstance. Tečne organske tvari visoke isparljivosti brzo isparavaju s površine kože i ne ulaze u tijelo. Pod određenim uvjetima, hlapljive tvari mogu uzrokovati trovanje kroz kožu, na primjer, ako su dio masti, pasta, ljepila koji se dugo zadržavaju na koži. U praktičnom radu poznavanje načina ulaska otrova u organizam određuje mjere za sprječavanje trovanja.

DISTRIBUCIJA, TRANSFORMACIJA

I VAĐENJE OTROVA IZ TELA

Raspodjela otrova u organizmu. Prema distribuciji u tkivima i prodiranju u ćelije, hemikalije se mogu podijeliti u dvije glavne grupe: neelektroliti i elektroliti.

neelektroliti, rastvorljiv u mastima i lipoidima, supstanca prodire u ćeliju što pre i u većoj količini, što je veća njena rastvorljivost u mastima. To je zbog činjenice da ćelijska membrana sadrži mnogo lipoida. Za ovu grupu hemikalija ne postoje barijere u telu: distribucija neelektrolita u telu tokom njihovog dinamičkog unosa određena je uglavnom uslovima snabdevanja krvlju organa i tkiva. To potvrđuju sljedeći primjeri.

Mozak, koji sadrži mnogo lipoida i ima bogat cirkulatorni sistem, vrlo se brzo zasićen etil etrom, dok se ostala tkiva koja sadrže mnogo masti, ali sa lošom opskrbom krvlju, vrlo sporo zasićena etrom. Zasićenje mozga anilinom nastaje vrlo brzo, dok se perirenalna mast, koja je slabo opskrbljena krvlju, zasićena vrlo sporo. Uklanjanje neelektrolita iz tkiva također ovisi uglavnom o opskrbi krvlju: nakon prestanka ulaska otrova u tijelo, iz njega se najbrže oslobađaju tkivni organi bogati krvnim sudovima. Iz mozga, na primjer, uklanjanje anilina se događa mnogo brže nego iz perirenalne masti. U konačnici, neelektroliti se nakon prestanka ulaska u organizam ravnomjerno raspoređuju u svim tkivima.

Sposobnost elektroliti prodor u ćeliju je oštro ograničen i ovisi o naboju njenog površinskog sloja. Ako je površina ćelije negativno nabijena, ne propušta anione, a ako je pozitivno nabijena, ne propušta katione. Raspodjela elektrolita u tkivima je vrlo neravnomjerna. Najveća količina olova, na primjer, akumulira se u kostima, zatim u jetri, bubrezima, mišićima, a 16 dana nakon prestanka njegovog unosa u organizam, svo olovo prelazi u kosti. Fluorid se akumulira u kostima, zubima i u malim količinama u jetri i koži. Mangan se uglavnom taloži u jetri iu malim količinama u kostima i srcu, još manje - u mozgu, bubrezima itd. Živa se uglavnom taloži u organima za izlučivanje - bubrezima i debelom crijevu.

Sudbina otrova u organizmu. Otrovi koji uđu u organizam prolaze kroz različite transformacije. Gotovo sve organske supstance prolaze kroz različite hemijske reakcije: oksidaciju, redukciju hidrolize, deaminaciju, metilaciju, acetilaciju itd. Ne prolaze transformacije samo hemijski inertne supstance, kao što je benzin, koji se izlučuje iz organizma u nepromenjenom obliku.

Izlučivanje otrova iz organizma. Otrovi se izlučuju kroz pluća, bubrege, gastrointestinalni trakt i kožu. Hlapljive tvari koje se ne mijenjaju ili se sporo mijenjaju u tijelu oslobađaju se kroz pluća. Supstance rastvorljive u vodi i produkti transformacije otrova u organizmu izlučuju se putem bubrega. Slabo rastvorljive materije, kao što su teški metali - olovo, živa, kao i mangan, arsen, polako se izlučuju putem bubrega. Kroz gastrointestinalni trakt izlučuju se slabo rastvorljive ili nerastvorljive supstance: olovo, živa, mangan, antimon itd. Neke supstance (olovo, živa) se izlučuju zajedno sa pljuvačkom u usnoj duplji. Sve materije rastvorljive u mastima izlučuju se kroz kožu preko lojnih žlezda. Znojne žlijezde luče živu, bakar, arsen, vodonik sulfid itd.

koncentracije i doze. Maksimalno dozvoljena koncentracija (MPC) štetnih materija u vazduhu radnog prostora, odnosno takve koncentracije koje pri svakodnevnom radu u roku od 8 sati tokom čitavog radnog staža ne mogu izazvati nikakva odstupanja od normalnog stanja ili bolesti otkrivene savremenim metodama istraživanja direktno u procesu rada ili dugoročno. Maksimalno dozvoljene koncentracije su veoma važne za higijensku procenu sanitarnih uslova rada.

1.4. Zaštita stanovništva u područjima hemijski opasnih objekata

1.4.1 Opće informacije o hitnim slučajevima - hemijski opasnim materijama i hemijski opasnim objektima

1.4.1.1. Hitne hemijske opasne supstance

U savremenim uslovima, da bi se rešili problemi zaštite osoblja i stanovništva u hemijski opasnim objektima (CHOO), potrebno je znati koje su glavne vanredne hemijski opasne materije u ovim objektima. Dakle, prema najnovijoj klasifikaciji, koristi se sljedeća terminologija hitnih kemijski opasnih tvari:

Opasne hemijske supstance (HCS)- hemijska supstanca čije direktno ili indirektno dejstvo na osobu može izazvati akutna i hronična oboljenja ljudi ili njihovu smrt.

Hitna hemijski opasna supstanca (AHOV)- OHV koji se koristi u industriji i poljoprivredi, u slučaju akcidentnog ispuštanja (odliva) može doći do kontaminacije životne sredine koncentracijama koje utiču na živi organizam (toksične doze).

Hitna hemijski opasna supstanca inhalacionog dejstva (AHOVID)- AHOV, pri čijem oslobađanju (izlivanju) može doći do masovnih povreda ljudi udisanjem.

Od svih štetnih supstanci koje se trenutno koriste u industriji (više od 600 hiljada artikala), samo nešto više od 100 se može pripisati AHOV-u, od kojih su 34 najraširenije.

Sposobnost bilo koje supstance da lako prođe u atmosferu i izazove ogromnu štetu određena je njenim osnovnim fizičko-hemijskim i toksičnim svojstvima. Od fizičkih i hemijskih svojstava, agregatno stanje, rastvorljivost, gustina, isparljivost, tačka ključanja, hidroliza, pritisak zasićene pare, koeficijent difuzije, toplota isparavanja, tačka smrzavanja, viskoznost, korozivnost, tačka paljenja i paljenja itd., su od najvećeg značaja.

Glavne fizičko-hemijske karakteristike najčešćeg AHOV-a date su u tabeli 1.3.

Mehanizam toksičnog djelovanja AHOV-a je sljedeći. Unutar ljudskog tijela, kao i između njega i vanjske sredine, odvija se intenzivan metabolizam. Najvažnija uloga u ovoj razmjeni imaju enzimi (biološki katalizatori). Enzimi su hemijske (biohemijske) supstance ili jedinjenja sposobna da kontrolišu hemijske i biološke reakcije u telu u zanemarljivim količinama.

Toksičnost određenih AHOV-a leži u kemijskoj interakciji između njih i enzima, što dovodi do inhibicije ili prestanka brojnih vitalnih tjelesnih funkcija. Potpuna supresija određenih enzimskih sistema uzrokuje opće oštećenje organizma, au nekim slučajevima i njegovu smrt.

Za procjenu toksičnosti opasnih kemijskih tvari koristi se niz karakteristika, od kojih su glavne: koncentracija, granična koncentracija, maksimalno dopuštena koncentracija (MPC), prosječna smrtonosna koncentracija i toksična doza.

Koncentracija- količina supstance (AHOV) po jedinici zapremine, mase (mg / l, g / kg, g / m 3 itd.).

Prag koncentracije je minimalna koncentracija koja može izazvati mjerljivi fiziološki učinak. U isto vrijeme, zahvaćeni osjećaju samo primarne znakove oštećenja i ostaju funkcionalni.

Maksimalna dozvoljena koncentracija u vazduhu radnog prostora - koncentracija štetne materije u vazduhu, koja pri svakodnevnom radu od 8 sati dnevno (41 sat nedeljno) tokom čitavog radnog staža ne može izazvati oboljenja ili odstupanja u stanju zdravlje radnika otkriveno savremenim istraživačkim metodama, u

u procesu rada ili u udaljenim periodima života sadašnjih i narednih generacija.

Srednja smrtonosna koncentracija u vazduhu - koncentracija supstance u vazduhu, koja uzrokuje smrt 50% obolelih tokom 2,4-satnog udisanja.

Toksična doza je količina supstance koja izaziva određeni toksični efekat.

Toksična doza se uzima jednakom:

sa inhalacijskim lezijama - proizvod vremenske prosječne koncentracije opasnih kemikalija u zraku do trenutka udisanja u tijelo (mjereno u g × min / m 3, g × s / m 3, mg × min / l, itd.);

sa kožno-resorptivnim lezijama - masa opasnih hemikalija, koja izaziva određeni efekat lezije kada dođe u kontakt sa kožom (mjerne jedinice - mg / cm 2, mg / m 3, g / m 2, kg / cm 2, mg/kg, itd.) .

Za karakterizaciju toksičnosti tvari kada udišu u ljudsko tijelo, razlikuju se sljedeće toksodoze.

Prosječna smrtonosna toksodoza ( LCt 50 ) - dovodi do smrti 50% oboljelih.

Prosječna, izlučujuća toksodoza ( ICt 50 ) - dovodi do kvara 50% pogođenih.

Prosječni prag toksodoz ( RCt 50 ) - uzrokuje početne simptome lezije kod 50% oboljelih.

Prosječna smrtonosna doza kada se ubrizgava u želudac - dovodi do smrti 50% oboljelih jednom injekcijom u želudac (mg/kg).

Za procjenu stepena toksičnosti kožno-resorptivnog djelovanja AHOV-a koriste se vrijednosti prosječne smrtonosne toksodoze ( LD 50 ), prosječna onesposobljavajuća toksodoza ( ID 50 ) i toksodoza prosječnog praga ( RD 50 ). Jedinice mjere - g/osoba, mg/osoba, ml/kg, itd.

Prosječna smrtonosna doza kada se nanese na kožu - dovodi do smrti 50% oboljelih jednom primjenom na kožu.

Postoji veliki broj načina za klasifikaciju opasnih hemikalija u zavisnosti od izabrane baze, na primer, prema sposobnosti raspršivanja, biološkim efektima na ljudski organizam, načinima skladištenja itd.

Najvažnije su klasifikacije:

prema stepenu uticaja na ljudski organizam (videti tabelu 1.4);

prema dominantnom sindromu koji se razvija tokom akutne intoksikacije (vidi tabelu 1.5);

Tabela 1.4

Klasifikacija opasnih hemikalija prema stepenu uticaja na ljudski organizam

Indeks	Norme za klasu opasnosti
Maksimalna dozvoljena koncentracija štetnih materija u vazduhu radnog prostora, mg / m 3
Srednja smrtonosna doza kada se ubrizgava u stomak, mg/kg
Srednja smrtonosna doza kada se nanese na kožu, mg/kg
Prosječna smrtonosna koncentracija u zraku, mg / m 3				više od 50000
Faktor mogućnosti za inhalaciono trovanje
Akutna zona
Zona hroničnog delovanja
napomene: 1. Svaki određeni AHOV pripada klasi opasnosti prema indikatoru čija vrijednost odgovara najvišoj klasi opasnosti. 2. Koeficijent mogućnosti inhalacionog trovanja jednak je omjeru maksimalno dozvoljene koncentracije štetne tvari u zraku na 20°C i prosječne smrtonosne koncentracije tvari za miševe tokom dvosatnog izlaganja. 3. Zona akutnog djelovanja je odnos prosječne smrtonosne koncentracije opasnih hemikalija prema minimalnoj (graničnoj) koncentraciji koja uzrokuje promjenu bioloških parametara na nivou cijelog organizma, izvan granica adaptivnih fizioloških reakcija. 4. Zona kroničnog djelovanja je odnos minimalne granične koncentracije koja uzrokuje promjene bioloških parametara na nivou cijelog organizma, koje prelaze granice adaptivnih fizioloških reakcija, do minimalne (granične) koncentracije koja uzrokuje štetne efekat u hroničnom eksperimentu 4 sata 5 puta nedeljno tokom najmanje 4 meseca. Prema stepenu uticaja na ljudski organizam, štetne materije se dele u četiri klase opasnosti: 1 - supstance su izuzetno opasne; 2 - visoko opasne supstance; 3 - umjereno opasne supstance; 4 - supstance male opasnosti. Klasa opasnosti se utvrđuje u zavisnosti od normi i indikatora datih u ovoj tabeli.

Tabela 1.5

Klasifikacija AHOV-a prema dominantnom sindromu koji se razvija tokom akutne intoksikacije

Ime	karakter akcije	Ime
Supstance sa pretežno gušenjem	Utiče na ljudski respiratorni trakt	Hlor, fosgen, hloropikrin.
Supstance pretežno opšteg otrovnog dejstva	poremetiti energetski metabolizam	Ugljen monoksid, vodonik cijanid
Supstance sa zagušljivim i opštim otrovnim dejstvom	Oni uzrokuju plućni edem tokom inhalacije i remete energetski metabolizam tokom resorpcije.	Amil, akrilonitril, dušična kiselina, dušikovi oksidi, sumpor dioksid, fluorovodonik
neurotropnih otrova	Djeluje na stvaranje, provođenje i prijenos nervnih impulsa	Ugljični disulfid, tetraetil olovo, organofosforna jedinjenja.
Supstance sa zadušljivim i neutronskim dejstvom	Izaziva toksični plućni edem, zbog kojeg nastaje teška lezija nervnog sistema	Amonijak, heptil, hidrazin, itd.
metabolički otrovi	Krše intimni procesi metabolizma tvari u tijelu	Etilen oksid, dihloretan
Supstance koje ometaju metabolizam	Izazivaju bolesti izuzetno sporog toka i remete metabolizam.	Dioksin, poliklorovani benzfurani, halogenovana aromatična jedinjenja, itd.

prema osnovnim fizičkim i hemijskim svojstvima i uslovima skladištenja (videti tabelu 1.6);

prema težini uticaja na osnovu nekoliko važnih faktora (videti tabelu 1.7);

na sposobnost sagorevanja.

Tabela 1.6

Klasifikacija opasnih hemikalija prema osnovnim fizičkim i hemijskim svojstvima

i uslove skladištenja

	Karakteristike	Tipični predstavnici
	Tečne isparljive tvari pohranjene u posudama pod pritiskom (komprimirani i ukapljeni plinovi)	Hlor, amonijak, vodonik sulfid, fosgen itd.
	Tečne isparljive tvari pohranjene u posudama bez tlaka	Cijanovodonična kiselina, nitril akrilne kiseline, tetraetil olovo, difosgen, hloropicrin, itd.
	dimeće kiseline	Sumporni (r³1,87), azot (r³1,4), hlorovodonični (r³1,15) itd.
	Labav i čvrst neisparljiv tokom skladištenja do +40°C	Sublimat, žuti fosfor, anhidrid arsena itd.
	Labav i čvrst isparljiv tokom skladištenja do +40°C	Soli cijanovodonične kiseline, živa itd.

Značajan dio AHOV-a čine zapaljive i eksplozivne tvari, koje često dovode do požara u slučaju uništenja kontejnera i stvaranja novih toksičnih spojeva kao posljedica sagorijevanja.

Prema sposobnosti gorenja, sve opasne hemikalije se dijele u grupe:

nezapaljivi (fozgen, dioksin, itd.); supstance ove grupe ne izgore u uslovima zagrevanja do 900 0 C i koncentracije kiseonika do 21%;

nezapaljive zapaljive tvari (hlor, dušična kiselina, fluorovodonik, ugljični monoksid, sumpor dioksid, hloropikrin i druge termički nestabilne tvari, niz ukapljenih i komprimiranih plinova); tvari ove skupine ne izgaraju kada se zagrije na 900 ° C i koncentracije kisika do 21%, već se razgrađuju uz oslobađanje zapaljivih para;

Tabela 1.7

Klasifikacija AHOV-a prema težini udarca na osnovu

uzimajući u obzir nekoliko faktora

Sposobnost disperzije
Fortitude
industrijska vrijednost
Kako ulazi u organizam
Stepen toksičnosti
Odnos broja povrijeđenih prema broju poginulih
odloženi efekti

veliki broj načina za klasifikaciju opasnih hemikalija u zavisnosti od izabrane baze, na primer, prema sposobnosti raspršivanja, biološkim efektima na ljudski organizam, načinima skladištenja itd.

sporo goreće tvari (ukapljeni amonijak, cijanid vodonik, itd.); supstance ove grupe mogu se zapaliti samo kada su izložene izvoru vatre;

zapaljive tvari (akrilonitril, amil, plinoviti amonijak, heptil, hidrazin, dihloretan, ugljični disulfid, tertraetil olovo, dušikovi oksidi, itd.); supstance ove grupe su sposobne za spontano sagorevanje i sagorevanje čak i nakon uklanjanja izvora požara.

1.4.1.2. Hemijski opasni objekti

Hemijski opasan objekat (XOO)- to je objekat u kojem se skladište, prerađuju, koriste ili transportuju opasne hemijske supstance, u slučaju nesreće ili uništenja čije smrt ili hemijska kontaminacija ljudi, domaćih životinja i biljaka, kao i hemijska kontaminacija prirodne sredine mogu biti pojaviti.

Koncept HOO objedinjuje veliku grupu industrijskih, transportnih i drugih objekata privrede, različitih po namjeni i tehničko-ekonomskim pokazateljima, ali imaju zajedničko svojstvo - u slučaju nesreća postaju izvori toksičnih emisija.

Hemijski opasni objekti uključuju:

postrojenja i kombinati hemijske industrije, kao i pojedinačne instalacije (agregati) i radionice koje proizvode i troše opasne hemikalije;

postrojenja (kompleksi) za preradu naftnih i gasnih sirovina;

proizvodnja drugih industrija koje koriste AHOV (pulpa i papir, tekstilna, metalurška, prehrambena, itd.);

željezničke stanice, luke, terminali i skladišta na krajnjim (među) točkama kretanja AHOV-a;

vozila (kontejneri i vozovi za rasuti teret, cisterne, riječne i pomorske cisterne, cjevovodi itd.).

Istovremeno, opasne hemikalije mogu biti i sirovine i međuproizvodi i finalni proizvodi industrijske proizvodnje.

Slučajno hemijski opasne materije u preduzeću mogu se nalaziti u proizvodnim linijama, skladišnim objektima i osnovnim skladištima.

Analiza strukture hemijski opasnih objekata pokazuje da se glavna količina AHOV skladišti u obliku sirovina ili proizvodnih proizvoda.

Tečne opasne hemikalije nalaze se u standardnim kapacitivnim ćelijama. To mogu biti aluminijumski, armirano-betonski, čelični ili kombinovani rezervoari, u kojima se održavaju uslovi koji odgovaraju datom načinu skladištenja.

Uopštene karakteristike rezervoara i moguće opcije skladištenja opasnih hemikalija date su u tabeli. 1.8.

Nadzemni rezervoari u skladištima se obično nalaze u grupama sa jednim rezervnim rezervoarom po grupi. Oko svake grupe rezervoara duž perimetra predviđen je zatvoreni nasip ili ogradni zid.

Neki samostojeći veliki rezervoari mogu imati palete ili podzemne armiranobetonske rezervoare.

Čvrste opasne hemikalije se skladište u posebnim prostorijama ili na otvorenim prostorima ispod šupa.

Na kratke udaljenosti AHOV se prevozi cestom u cilindrima, kontejnerima (bačvama) ili cisternama.

Od širokog spektra boca srednjeg kapaciteta za skladištenje i transport tečnih opasnih hemikalija najčešće se koriste boce zapremine od 0,016 do 0,05 m 3 . Kapacitet kontejnera (buradi) varira od 0,1 do 0,8 m 3 . Kamioni cisterne se uglavnom koriste za transport amonijaka, hlora, amila i heptila. Standardni nosač amonijaka ima kapacitet od 3,2; 10 i 16 tona Tečni hlor se prevozi u cisternama kapaciteta do 20 tona, amil - do 40 tona, heptil - do 30 tona.

Željeznicom se AHOV prevozi u cilindrima, kontejnerima (bačvama) i cisternama.

Glavne karakteristike rezervoara date su u tabeli 1.9.

Cilindri se prevoze, po pravilu, u natkrivenim vagonima, a kontejneri (bačve) - na otvorenim platformama, u gondolama i u univerzalnim kontejnerima. U pokrivenom vagonu cilindri se postavljaju u redove u horizontalnom položaju do 250 kom.

U otvorenoj gondoli kontejneri se postavljaju u vertikalnom položaju u redovima (do 3 reda) po 13 kontejnera u svakom redu. Na otvorenoj platformi kontejneri se transportuju u horizontalnom položaju (do 15 kom).

Željeznički rezervoari za transport opasnih hemikalija mogu imati zapreminu kotla od 10 do 140 m 3 nosivosti od 5 do 120 tona.

Tabela 1.9

Glavne karakteristike željezničkih cisterni,

koristi se za transport opasnih hemikalija

Ime AHOV	Korisna zapremina kotla vodokotlića, m 3	Pritisak u rezervoaru, atm.	Nosivost, t
Acrylonitrile
Tečni amonijak
Dušična kiselina (konc.)
Dušična kiselina (razb.)
Hidrazin
Dikloroetan
Etilen oksid
Sumporov dioksid
ugljični disulfid
Vodonik fluorid
Hlor u tečnom stanju
Vodonik cijanid

Vodnim transportom većina opasnih hemikalija se transportuje u bocama i kontejnerima (buradima), međutim, jedan broj brodova je opremljen posebnim rezervoarima (cisternama) kapaciteta do 10.000 tona.

U nizu zemalja postoji takva stvar kao što je hemijski opasna administrativno-teritorijalna jedinica (ATE). Riječ je o administrativno-teritorijalnoj cjelini čije više od 10% stanovništva može biti u zoni moguće hemijske kontaminacije u slučaju udesa na objektima hemijskog oružja.

Zona hemijske kontaminacije(ZKhZ) - teritorija unutar koje su rasprostranjeni ili gdje je uveden HCV u koncentracijama ili količine koje na određeno vrijeme ugrožavaju život i zdravlje ljudi, domaćih životinja i biljaka.

Zona sanitarne zaštite(SPZ) - prostor oko potencijalno opasnog objekta, uspostavljen radi sprečavanja ili smanjenja uticaja štetnih faktora njegovog funkcionisanja na ljude, domaće životinje i biljke, kao i na prirodnu sredinu.

Klasifikacija objekata privrede i ATU prema hemijskoj opasnosti vrši se na osnovu kriterijuma datih u tabeli 1.10.

Tabela 1.10

Kriterijumi za klasifikaciju ATU-a i objekata privrede

o hemijskoj opasnosti

Klasificirani objekat	Definicija klasifikacije objekata	Kriterijum (indikator) za klasifikaciju objekta i ATU kao hemikalije	Brojčana vrijednost kriterijuma stepena hemijske opasnosti po kategorijama hemijske opasnosti
Predmet ekonomije	Hemijski opasan objekat privrede je objekat privrede, u slučaju čijeg uništenja (akcidenta) može doći do masovnog uništenja ljudi, domaćih životinja i biljaka	Broj ljudi koji ulaze u zonu moguće hemijske kontaminacije AHOV-a	Više od 75 hiljada ljudi.	Od 40 do 75 hiljada ljudi.	manje od 40 hiljada ljudi	Zona VKhZ ne ide dalje od objekta i njegovog SPZ
	Hemijski opasan ATE-ATE, čije više od 10% stanovništva može završiti u zoni VCP u slučaju akcidenta na CW objektima.	Broj stanovništva (procenat teritorija) u zoni VKhZ AHOV			10 do 30%
napomene: I. Zona moguće hemijske kontaminacije (VKhZ) je površina kruga poluprečnika jednaka dubini zone sa pragom toksodoze. 2. Za gradove i urbana područja, stepen hemijske opasnosti se procjenjuje proporcijom teritorije koja spada u WCS zonu, uz pretpostavku da je stanovništvo ravnomjerno raspoređeno na tom području. 3. Za određivanje dubine zone sa pragom toksodoze postavljaju se sledeći vremenski uslovi: inverzija, brzina vetra I m/s, temperatura vazduha 20 o C, ravnoverovatni smer vetra od 0 do 360 o.

Glavni izvori opasnosti u slučaju nesreća u hemijskim postrojenjima su:

salvo ispuštanje opasnih hemikalija u atmosferu sa naknadnom kontaminacijom vazduha, terena i izvora vode;

ispuštanje opasnih hemikalija u vodna tijela;

„hemijski“ požar sa ispuštanjem opasnih hemikalija i produkata njihovog sagorevanja u okolinu;

eksplozije opasnih hemikalija, sirovina za njihovu proizvodnju ili izvornih proizvoda;

formiranje dimnih zona, praćeno taloženjem opasnih hemikalija, u vidu „mrlja“ duž traga širenja oblaka kontaminiranog vazduha, sublimacije i migracije.

Šematski, glavni izvori opasnosti u slučaju nesreće na HOO prikazani su na sl. 1.2.

Rice. 1.2. Šema formiranja štetnih faktora tokom nesreće u organizaciji za hemijsko oružje

1 - salvo ispuštanje opasnih hemikalija u atmosferu; 2 - ispuštanje opasnih hemikalija u vodna tijela;

3 - "hemijska" vatra; 4 - eksplozija AHOV-a;

5 - dimne zone sa taloženjem opasnih hemikalija i sublimacijom

Svaki od navedenih izvora opasnosti (oštećenja) u mjestu i vremenu može se manifestirati zasebno, uzastopno ili u kombinaciji s drugim izvorima, a također se više puta ponavljati u različitim kombinacijama. Sve zavisi od fizičko-hemijskih karakteristika AHOV-a, uslova udesa, vremenskih uslova i topografije područja. Važno je znati definicije sljedećih pojmova.

hemijski udes- ovo je nesreća u hemijski opasnom objektu, praćena izlivanjem ili ispuštanjem opasnih hemijskih supstanci, koja može dovesti do smrti ili hemijske kontaminacije ljudi, domaćih životinja i biljaka, hemijske kontaminacije hrane, prehrambenih sirovina, stočne hrane i dr. materijalnih dobara i površine za određeno vrijeme.

Oslobađanje OHV-a- ispuštanje u slučaju smanjenja pritiska u kratkom vremenskom periodu iz tehnoloških instalacija, kontejnera za skladištenje ili transport hemijskih materija u količini koja može da izazove hemijski udes.

Strait OHV- curenje pri rasterećenju iz tehnoloških instalacija, kontejnera za skladištenje ili transport OHV u količini koja može izazvati hemijski udes.

Fokus poraza AHOV-a- to je teritorij na kojem je usljed udesa na hemijski opasnom postrojenju sa ispuštanjem opasnih hemikalija došlo do masovnog povređivanja ljudi, domaćih životinja, biljaka, razaranja i oštećenja zgrada i objekata.

U slučaju udesa u hemijskim postrojenjima sa ispuštanjem opasnih hemikalija, žarište hemijskog oštećenja imaće sledeće karakteristike.

I. Formiranje oblaka para AHOV i njihova distribucija u okolini su složeni procesi koji se određuju faznim dijagramima AHOV, njihovim glavnim fizičkim i hemijskim karakteristikama, uslovima skladištenja, vremenskim uslovima, terenima itd., dakle, prognoziranjem razmera hemijske kontaminacije (zagađenja) je veoma teško.

2. Na vrhuncu havarije na objektu, po pravilu, djeluje nekoliko štetnih faktora: hemijska kontaminacija područja, zraka, vodenih tijela; visoka ili niska temperatura; udarni talas, a izvan objekta - hemijska kontaminacija okoline.

3. Najopasniji štetni faktor je uticaj AHOV para kroz respiratorni sistem. Djeluje kako na mjestu nesreće tako i na velikim udaljenostima od izvora ispuštanja i širi se brzinom prijenosa vjetra AHOV-a.

4. Opasne koncentracije opasnih hemikalija u atmosferi mogu postojati od nekoliko sati do nekoliko dana, a kontaminacija terena i vode još duže.

5. Smrt zavisi od svojstava opasnih hemikalija, toksične doze i može nastupiti trenutno i neko vreme (nekoliko dana) nakon trovanja.

1.4.2. Osnovni zahtjevi standarda projektovanja

na postavljanje i izgradnju hemijski opasnih objekata

Glavni nacionalni inženjerski i tehnički zahtjevi za postavljanje i izgradnju hemijskih objekata navedeni su u državnim dokumentima o ITM-u.

U skladu sa zahtjevima ITM-a, područje u blizini hemijski opasnih objekata, unutar koje će, uz moguće uništavanje kontejnera sa opasnim hemikalijama, vjerovatno predstavljati širenje oblaka kontaminiranog zraka u koncentracijama koje izazivaju ozljede nezaštićenih osoba. zona moguće opasne hemijske kontaminacije.

Uklanjanje granica zone moguće opasne hemijske kontaminacije dato je u tabeli. 1.11.

Za utvrđivanje otklanjanja granica zona moguće kontaminacije opasnim hemikalijama drugim količinama opasnih hemikalija u kontejnerima, potrebno je koristiti korektivne faktore date u tabeli 1.12.

Tabela 1.11

Uklanjanje granica zone moguće opasne hemijske kontaminacije

iz kontejnera od 50 tona sa opasnim hemikalijama

obmotavanje palete (staklo), m	Uklanjanje granica zone moguće opasne hemijske kontaminacije, km.
		cijanovodonik	sumporov dioksid	Hidrogen sulfid			metil izocijanat
Bez vezivanja

Tabela 1.12

Koeficijenti za preračunavanje broja AHOV

Prilikom projektovanja novih aerodroma, prijemnih i predajnih radio centara, kompjuterskih centara, kao i stočarskih kompleksa, velikih farmi i živinarskih farmi, njihovo postavljanje treba obezbediti na bezbednoj udaljenosti od objekata sa opasnim hemikalijama.

U prigradskom naselju treba predvidjeti izgradnju osnovnih skladišta za skladištenje opasnih hemikalija.

Prilikom postavljanja u kategorisanim gradovima i na lokacijama od posebnog značaja, bazama i skladištima za skladištenje opasnih hemikalija, količinu opasnih hemikalija utvrđuju ministarstva, resori i preduzeća u dogovoru sa lokalnim vlastima.

U preduzećima koja proizvode ili konzumiraju opasne hemikalije potrebno je:

projektovanje zgrada i objekata pretežno okvirnog tipa sa lakim ogradnim konstrukcijama;

da se kontrolne table, po pravilu, postavljaju na niže spratove zgrada, kao i da se obezbedi umnožavanje njihovih glavnih elemenata na rezervnim kontrolnim tačkama objekta;

osigurati, ako je potrebno, zaštitu kontejnera i komunikacija od uništenja udarnim valom;

razvijati i provoditi mjere za sprječavanje izlijevanja opasnih tečnosti, kao i mjere za lokalizaciju udesa gašenjem najugroženijih dijelova tehnoloških shema ugradnjom nepovratnih ventila, sifona i štala sa usmjerenim odvodima.

U naseljima koja se nalaze u područjima moguće opasnog zagađenja opasnim hemikalijama, kako bi se stanovništvo obezbijedilo pitkom vodom, potrebno je stvoriti zaštićene centralizovane sisteme vodosnabdijevanja zasnovane prvenstveno na podzemnim izvorima vode.

Prolazak, obradu i namirivanje vozova sa AHOV-om treba da se vrši samo obilaznim putevima. Lokacije za pretovar (pumpanje) opasnih hemikalija, željezničke pruge za nakupljanje (taloženje) vagona (cisterni) opasnih hemikalija moraju se ukloniti na udaljenosti od najmanje 250 m od stambenih zgrada, industrijskih i skladišnih objekata, parkinga drugih vozova . Slični zahtjevi postavljaju se i za vezove za utovar (istovar) opasnih hemikalija, željezničke kolosijeke za nakupljanje (slaganje) vagona (cisterne), kao i vodene površine za brodove sa takvim teretom.

Novoizgrađena i rekonstruisana kupatila, tuš kabine, praonice veša, fabrike hemijskog čišćenja, autopraonice i čistačice, bez obzira na resornu pripadnost i oblik svojine, treba da budu prilagođene za sanitaciju ljudi, posebnu obradu odeće i opreme u slučaju industrijskih nezgode sa ispuštanjem opasnih hemikalija.

U objektima sa AHOV-om potrebno je kreirati lokalne sisteme upozorenja, u slučaju nezgoda i hemijske kontaminacije, za radnike u ovim objektima, kao i za stanovništvo koje živi u područjima moguće opasnog hemijskog zagađenja.

Obavještavanje stanovništva o nastanku hemijske opasnosti i mogućnosti kontaminacije atmosfere AHOV-om treba vršiti korištenjem svih raspoloživih sredstava komunikacije (električne sirene, radio-difuzna mreža, interni telefon, televizija, mobilne razglasne instalacije, ulični zvučnici , itd.).

U hemijski opasnim objektima treba stvoriti lokalne sisteme za otkrivanje zagađenja životne sredine opasnim hemikalijama.

Postoji niz povećanih zahtjeva za skloništa koja pružaju zaštitu od AHOV ID-a:

skloništa moraju biti u pripravnosti za neposredan prihvat onih koji su zaštićeni;

u skloništima koja se nalaze u zonama moguće opasnog hemijskog zagađenja treba obezbediti režim potpune ili delimične izolacije sa regeneracijom unutrašnjeg vazduha.

Regeneracija zraka se može izvesti na dva načina. Prvi - uz pomoć regenerativnih jedinica RU-150/6, drugi - uz pomoć regenerativnog uloška RP-100 i cilindara sa komprimiranim zrakom.

Lokacije za pretovar (pumpanje) opasnih hemikalija i željezničke pruge za nakupljanje (taloženje) vagona (cisterni) opasnih hemikalija opremljene su sistemima za postavljanje vodenih zavjesa i punjenje vodom (degazator) u slučaju izlivanja opasnih hemikalija. Slični sistemi se stvaraju i na vezovima za utovar (istovar) opasnih hemikalija.

U cilju blagovremenog svođenja zaliha opasnih hemikalija na standarde tehnoloških potreba, planirano je:

pražnjenje u vanrednim situacijama posebno opasnih dijelova tehnoloških shema u ukopane rezervoare u skladu s normama, pravilima i uzimajući u obzir specifične karakteristike proizvoda;

ispuštanje opasnih hemikalija u rezervoare za hitne slučajeve, po pravilu, automatskim uključivanjem odvodnih sistema uz obavezno umnožavanje uređajem za ručno uključivanje pražnjenja;

planovi za poseban period hemijski opasnih objekata uključuju mere za smanjenje zaliha i perioda skladištenja opasnih hemijskih agenasa što je više moguće i prelazak na šemu proizvodnje bez pufera.

Inženjersko-tehničke mjere u cijeloj zemlji tokom izgradnje i rekonstrukcije KhOO dopunjene su zahtjevima ministarstava i odjela navedenim u relevantnim industrijskim propisima i projektnoj dokumentaciji.

• Djelatnost i pedagoški pogledi Jana Amosa Komenskog
• Konstanta stope se izračunava po formuli Vrijednost konstante stope
• Fazni dijagrami dvokomponentnih sistema "polimer - rastvarač" Fazni dijagrami dvokomponentnih sistema "polimer - rastvarač"
• Fina i hiperfina struktura optičkih spektra
• Kako sami naučiti hemiju od nule: efikasni načini
• Svojstva i karakteristike alkena
• Karakteristike studenta iz mjesta prakse
• Karakteristike za studenta koji je obavljao praksu u preduzeću: pravila pisanja
• Biografija Faradaya. Veliki naučnici. Michael Faraday. otkriće elektromagnetne rotacije
• Savremene inovacije u obrazovanju

• Supstituenti na benzenskom prstenu su podeljeni u dve grupe. Reakcije benzenskog prstena
• Vrste hemijskih reakcija u organskoj hemiji Elektrofilne reakcije adicije
• Metode odvajanja heterogenih smjesa
• Polimetakrilna kiselina
• Opšte karakteristike elemenata VI A podgrupe Elementi 6a podgrupe
• Teorijske osnove fizike
• Teorija grafova u hemiji. teorija grafova. Osnovne definicije i teoreme teorije grafova
• Algebra i harmonija u hemijskim primenama
• Testovi iz predmeta „Ekologija i upravljanje prirodom
• Direktor WWF-a u Rusiji Igor Čestin: Jakutija je među liderima Znam da mnogo putujete… Zašto vam ovo treba