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Toxicidad (del griego. toxikon - veneno) - envenenamiento, la propiedad de ciertos compuestos químicos y sustancias de naturaleza biológica, cuando ingresan a un organismo vivo (humano, animal y vegetal) en ciertas cantidades, causan violaciones de sus funciones fisiológicas, resultando en síntomas de envenenamiento (intoxicación, enfermedad), y en casos severos, muerte.

Una sustancia (compuesto) que tiene la propiedad de toxicidad se denomina sustancia tóxica o veneno.

La toxicidad es un indicador generalizado de la respuesta del cuerpo a la acción de una sustancia, que está determinada en gran medida por las características de la naturaleza de su efecto tóxico.

La naturaleza del efecto tóxico de las sustancias en el cuerpo generalmente significa:

o el mecanismo de la acción tóxica de la sustancia;

o la naturaleza de los procesos fisiopatológicos y los principales síntomas de daño que ocurren después de la derrota de los bioobjetivos;

o dinámica de su desarrollo en el tiempo;

o otros aspectos del efecto tóxico de la sustancia en el organismo.

Entre los factores que determinan la toxicidad de las sustancias, uno de los más importantes es el mecanismo de su acción tóxica.

El mecanismo de acción tóxica es la interacción de una sustancia con dianas bioquímicas moleculares, lo que es un detonante en el desarrollo de procesos de intoxicación posteriores.

La interacción entre las sustancias tóxicas y un organismo vivo tiene dos fases:

1) el efecto de las sustancias tóxicas en el cuerpo: la fase toxicodinámica;

2) la acción del organismo sobre sustancias tóxicas - la fase toxicocinética.

La fase toxicocinética, a su vez, consta de dos tipos de procesos:

a) procesos de distribución: absorción, transporte, acumulación y liberación de sustancias tóxicas;

b) transformaciones metabólicas de sustancias tóxicas - biotransformación.

La distribución de sustancias en el cuerpo humano depende principalmente de las propiedades fisicoquímicas de las sustancias y de la estructura de la célula como unidad básica del organismo, en particular de la estructura y propiedades de las membranas celulares.

Una disposición importante en la acción de los venenos y toxinas es que tienen un efecto tóxico cuando se exponen al cuerpo en pequeñas dosis. Se crean concentraciones muy bajas de sustancias tóxicas en los tejidos objetivo, que son proporcionales a las concentraciones de biodiana. Se logran altas tasas de interacción de venenos y toxinas con objetivos biológicos debido a la alta afinidad por los centros activos de ciertos objetivos biológicos.

Sin embargo, antes de "golpear" el bioobjetivo, la sustancia penetra desde el lugar de aplicación en el sistema de capilares sanguíneos y vasos linfáticos, luego es transportada por la sangre por todo el cuerpo y entra en los tejidos objetivo. Por otro lado, tan pronto como el veneno ingresa a la sangre y los tejidos de los órganos internos, sufre ciertas transformaciones, que generalmente conducen a la desintoxicación y al "gasto" de la sustancia para el llamado no específico ("lado"). procesos.

Uno de los factores importantes es la velocidad de penetración de las sustancias a través de las barreras de tejido celular. Por un lado, esto determina la velocidad de penetración de los venenos a través de las barreras tisulares que separan la sangre del entorno externo, es decir, la tasa de entrada de sustancias a través de ciertas rutas de penetración en el cuerpo. Por otro lado, esto determina la tasa de penetración de sustancias de la sangre en los tejidos objetivo a través de las llamadas barreras histohemáticas en el área de las paredes de los capilares sanguíneos de los tejidos. Esto, a su vez, determina la tasa de acumulación de sustancias en el área de los bioobjetivos moleculares y la interacción de las sustancias con los bioobjetivos.

En algunos casos, la tasa de penetración a través de las barreras celulares determina la selectividad en la acción de las sustancias sobre ciertos tejidos y órganos. Esto afecta la toxicidad y la naturaleza del efecto tóxico de las sustancias. Por tanto, los compuestos cargados penetran poco en el sistema nervioso central y tienen un efecto periférico más pronunciado.

En general, en la acción de los venenos sobre el cuerpo, se acostumbra distinguir las siguientes etapas principales.

1. La etapa de contacto con el veneno y la penetración de la sustancia en la sangre.

2. La etapa de transporte de una sustancia desde el lugar de aplicación por la sangre hasta los tejidos objetivo, la distribución de la sustancia en todo el cuerpo y el metabolismo de la sustancia en los tejidos de los órganos internos: la etapa tóxico-cinética.

3. La etapa de penetración de la sustancia a través de las barreras histohemáticas (paredes capilares y otras barreras tisulares) y acumulación en el área de biodianas moleculares.

4. La etapa de interacción de una sustancia con bioobjetivos y la aparición de alteraciones en los procesos bioquímicos y biofísicos a nivel molecular y subcelular: la etapa tóxico-dinámica.

5. La etapa de trastornos funcionales del organismo del desarrollo de procesos fisiopatológicos después de la "derrota" de los bioobjetivos moleculares y la aparición de síntomas de daño.

6. La etapa de alivio de los principales síntomas de intoxicación que amenazan la vida del afectado, incluyendo el uso de equipo médico de protección, o la etapa de desenlace (con toxodosis fatal y uso intempestivo de equipo de protección, muerte del afectado es posible).

La dosis es una medida de la toxicidad de una sustancia. La dosis de una sustancia que provoca un determinado efecto tóxico se denomina dosis tóxica (toxodosis). Para animales y humanos, está determinada por la cantidad de una sustancia que provoca un determinado efecto tóxico. Cuanto menor sea la dosis tóxica, mayor será la toxicidad.

Debido al hecho de que la reacción de cada organismo a la misma toxodosis de una determinada sustancia tóxica es diferente (individual), la gravedad de la intoxicación en relación con cada uno de ellos no será la misma. Algunos pueden morir, otros resultarán heridos en diversos grados de gravedad o no sufrirán ningún daño. Por lo tanto, la toxodosis (D) se considera una variable aleatoria. De los datos teóricos y experimentales se deduce que la variable aleatoria D se distribuye según una ley logarítmicamente normal con los siguientes parámetros: D - el valor medio de la toxodosis y la dispersión del logaritmo de la toxodosis - . En este sentido, en la práctica, para caracterizar la toxicidad se utilizan valores medianos relativos, por ejemplo, a la masa del animal, toxodosis (en adelante toxodosis).

El envenenamiento causado por la ingesta de veneno del ambiente humano se denomina exógeno, en contraste con las intoxicaciones endógenas con metabolitos tóxicos que pueden formarse o acumularse en el cuerpo en diversas enfermedades, a menudo asociadas con la función alterada de los órganos internos (riñones, hígado, etc.). ). En la fase toxigénica (cuando el agente tóxico está en el organismo a una dosis capaz de ejercer un efecto específico) de la intoxicación, se distinguen dos períodos principales: el período de reabsorción, que dura hasta que se alcanza la concentración máxima del veneno en la sangre , y el período de eliminación, desde el momento especificado hasta que la sangre esté completamente limpia del veneno. El efecto tóxico puede ocurrir antes o después de la absorción (resorción) del veneno en la sangre. En el primer caso, se llama local, y en el segundo, reabsorbente. También hay un efecto reflejo indirecto.

Con el envenenamiento "exógeno", se distinguen las siguientes rutas principales de entrada de veneno en el cuerpo: oral - por la boca, inhalación - cuando se inhalan sustancias tóxicas, percutánea (cutánea, en asuntos militares - piel-resorción) - a través de la piel sin protección , inyección - con administración parenteral de veneno , por ejemplo, con mordeduras de serpientes e insectos, cavitación - cuando el veneno ingresa a varias cavidades del cuerpo (recto, vagina, canal auditivo externo, etc.).

Los valores de la tabla de toxodosis (excepto para las rutas de penetración por inhalación e inyección) son válidos para una exposición infinitamente grande, es decir para el caso en que métodos extraños no impidan el contacto de una sustancia tóxica con el cuerpo. En realidad, para la manifestación de uno u otro efecto tóxico del veneno, debe haber más de los indicados en las tablas de toxicidad. Esta cantidad y el tiempo durante el cual el veneno debe estar, por ejemplo, en la superficie de la piel durante la reabsorción, además de la toxicidad, se debe en gran parte a la tasa de absorción del veneno a través de la piel. Entonces, según los expertos militares estadounidenses, el agente de guerra química Vigas (VX) se caracteriza por una toxodosis que absorbe la piel de 6-7 mg por persona. Para que esta dosis ingrese al cuerpo, 200 mg de VX líquido por goteo deben estar en contacto con la piel durante aproximadamente 1 hora, o aproximadamente 10 mg durante 8 horas.

Es más difícil calcular las toxodosis para sustancias tóxicas que contaminan la atmósfera con vapor o aerosol fino, por ejemplo, en caso de accidentes en instalaciones químicamente peligrosas con la liberación de sustancias químicamente peligrosas de emergencia (AHOV - según GOST R 22.0.05- 95), que causan daños a humanos y animales a través del sistema respiratorio.

En primer lugar, asumen que la toxodosis de inhalación es directamente proporcional a la concentración de sustancias químicas peligrosas en el aire inhalado y el tiempo de respiración. Además, hay que tener en cuenta la intensidad de la respiración, que depende de la actividad física y del estado de la persona o animal. En estado de calma, una persona realiza unas 16 respiraciones por minuto y, por lo tanto, absorbe una media de 8-10 l/min de aire. Con actividad física moderada (caminar aceleradamente, marcha) el consumo de aire aumenta a 20-30 l/min, y con actividad física intensa (correr, excavar) es de unos 60 l/min.

Así, si una persona de masa G (kg) inhala aire con una concentración de C (mg/l) en él de AHOV durante un tiempo τ (min) a una frecuencia respiratoria de V (l/min), entonces la dosis absorbida específica de AHOV (la cantidad de AHOV que ingresó al cuerpo) D(mg/kg) será igual a

El químico alemán F. Gaber propuso simplificar esta expresión. Hizo el supuesto de que para humanos o una especie particular de animales bajo las mismas condiciones, la relación V/G es constante, por lo que puede excluirse al caracterizar la toxicidad por inhalación de una sustancia, y recibió la expresión K=Cτ (mg min /l). Haber llamó al producto Cτ coeficiente de toxicidad y lo tomó como un valor constante. Este trabajo, aunque no es una toxodosis en el sentido estricto de la palabra, permite comparar diversas sustancias tóxicas por toxicidad por inhalación. Cuanto más pequeño es, más tóxica es la sustancia durante la acción de inhalación. Sin embargo, este enfoque no tiene en cuenta una serie de procesos (exhalación de una parte de la sustancia hacia atrás, neutralización en el cuerpo, etc.), sin embargo, el producto Cτ todavía se usa para evaluar la toxicidad por inhalación (especialmente en asuntos militares). y defensa civil al calcular las posibles pérdidas de tropas y población bajo la influencia de agentes de guerra química y productos químicos peligrosos). A menudo, este trabajo incluso se llama incorrectamente toxodose. El nombre de toxicidad relativa por inhalación parece más correcto. En toxicología clínica, para caracterizar la toxicidad por inhalación, se da preferencia al parámetro en forma de concentración de una sustancia en el aire, que provoca un determinado efecto tóxico en animales de experimentación en condiciones de exposición por inhalación a una determinada exposición.

La toxicidad relativa de OM durante la inhalación depende de la carga física de la persona. Para las personas que realizan trabajos físicos pesados, será mucho menor que para las personas que están en reposo. Con un aumento en la intensidad de la respiración, la velocidad del OF también aumentará. Por ejemplo, para Sarin con ventilación pulmonar de 10 L/min y 40 L/min, los valores de LCτ 50 son del orden de 0,07 mg·min/L y 0,025 mg·min/L, respectivamente. Si para la sustancia de fosgeno el producto Cτ de 3,2 mg min/la una frecuencia respiratoria de 10 l/min es moderadamente letal, entonces con una ventilación pulmonar de 40 l/min es absolutamente letal.

Cabe señalar que los valores tabulares de la constante Сτ son válidos para exposiciones cortas, en las que Сτ = const. Al inhalar aire contaminado con bajas concentraciones de una sustancia tóxica, pero durante un período de tiempo suficientemente largo, el valor de Сτ aumenta debido a la descomposición parcial de la sustancia tóxica en el cuerpo y la absorción incompleta por parte de los pulmones. Por ejemplo, para el ácido cianhídrico, la toxicidad relativa durante la inhalación de LCτ 50 oscila entre 1 mg·min/l para sus altas concentraciones en el aire y 4 mg·min/l cuando las concentraciones de la sustancia son bajas. La toxicidad relativa de las sustancias durante la inhalación también depende de la carga física de la persona y su edad. Para los adultos, disminuirá con el aumento de la actividad física, y para los niños, con la disminución de la edad.

Así, la dosis tóxica que provoca un daño de igual gravedad depende de las propiedades de la sustancia, la vía de penetración en el organismo, el tipo de organismo y las condiciones de uso de la sustancia.

Para las sustancias que penetran en el cuerpo en estado líquido o aerosol a través de la piel, el tracto gastrointestinal o a través de heridas, el efecto dañino para cada tipo específico de organismo en condiciones estacionarias depende únicamente de la cantidad de veneno que ha penetrado, que puede expresarse en cualquier unidad de masa. En toxicología, la cantidad de veneno suele expresarse en miligramos.

Las propiedades tóxicas de los venenos se determinan experimentalmente en varios animales de laboratorio, por lo tanto, a menudo se usa el concepto de toxodosis específica, una dosis relacionada con una unidad de peso vivo del animal y expresada en miligramos por kilogramo.

La toxicidad de la misma sustancia, incluso cuando ingresa al cuerpo de una manera, es diferente para diferentes especies animales, y para un animal en particular difiere notablemente según el método de entrada al cuerpo. Por lo tanto, después del valor numérico de la toxodosis, se acostumbra indicar entre paréntesis el tipo de animal para el cual se determina esta dosis y el método de administración del agente o veneno. Por ejemplo, la entrada: "sarín D muerte 0,017 mg/kg (conejos, intravenoso)" significa que una dosis de la sustancia sarín 0,017 mg/kg inyectada en la vena de un conejo le provoca la muerte.

Es habitual subdividir las toxodosis y las concentraciones de sustancias tóxicas en función de la gravedad del efecto biológico que provocan.

Los principales indicadores de toxicidad en la toxicometría de venenos industriales y en situaciones de emergencia son:

Lim ir: el umbral de acción irritante en las membranas mucosas del tracto respiratorio superior y los ojos. Se expresa por la cantidad de una sustancia que está contenida en un volumen de aire (por ejemplo, mg/m 3).

Una dosis letal o letal es la cantidad de una sustancia que provoca la muerte con cierta probabilidad al entrar en el organismo. Suelen utilizar los conceptos de toxodosis absolutamente letal, que provoca la muerte del cuerpo con una probabilidad del 100% (o la muerte del 100% de los afectados), y toxodosis medianamente letal (lenta-fatal) o condicionalmente letal, la letal resultado de cuya introducción se produce en el 50% de los afectados. Por ejemplo:

LD 50 (LD 100) - (L del lat. letalis - letal) dosis letal media (letal) que causa la muerte del 50% (100%) de los animales de experimentación cuando la sustancia se inyecta en el estómago, en la cavidad abdominal, sobre la piel (excepto por inhalación) bajo ciertas condiciones de administración y un período de seguimiento específico (generalmente 2 semanas). Se expresa como la cantidad de una sustancia por unidad de masa corporal del animal (generalmente mg/kg);

LC 50 (LC 100): concentración letal promedio (letal) en el aire, que provoca la muerte del 50 % (100 %) de los animales de experimentación tras la exposición por inhalación a una sustancia a una determinada exposición (estándar de 2 a 4 horas) y una cierta período de seguimiento. Por regla general, el tiempo de exposición se especifica adicionalmente. Dimensión como para Lim ir

La dosis incapacitante es la cantidad de una sustancia que, al ser ingerida, provoca el fracaso de un determinado porcentaje de los afectados, tanto de forma temporal como mortal. Se designa ID 100 o ID 50 (del inglés incapacitar - deshabilitar).

Dosis umbral - la cantidad de una sustancia que provoca los primeros signos de daño en el organismo con cierta probabilidad o, lo que es lo mismo, los primeros signos de daño en un determinado porcentaje de personas o animales. Las dosis umbral se designan PD 100 o PD 50 (del inglés primario - inicial).

KVIO: coeficiente de posibilidad de intoxicación por inhalación, que es la relación entre la concentración máxima alcanzable de una sustancia tóxica (C max, mg / m 3) en el aire a 20 ° C y la concentración letal promedio de la sustancia para ratones (KVIO = Cmáx / CL 50). El valor es adimensional;

MPC: concentración máxima permitida de una sustancia: la cantidad máxima de una sustancia por unidad de volumen de aire, agua, etc., que, con la exposición diaria al cuerpo durante un período prolongado, no causa cambios patológicos en él (desviaciones en el estado de salud, enfermedad) detectado por métodos modernos de investigación en el proceso de vida o períodos remotos de la vida de las generaciones presentes y posteriores. Hay MPC del área de trabajo (MPC r.z, mg / m 3), MPC máximo de una sola vez en el aire atmosférico de áreas pobladas (MPC m.r, mg / m 3), MPC promedio diario en el aire atmosférico de áreas pobladas ( MPC s.s, mg/m 3), MPC en el agua de embalses de varios usos de agua (mg/l), MPC (o cantidad residual permisible) en alimentos (mg/kg), etc.;

OBUV: un nivel seguro aproximado de exposición al contenido máximo permitido de una sustancia tóxica en el aire atmosférico de áreas pobladas, en el aire del área de trabajo y en el agua de los embalses para uso de agua de pesca. También hay TAC: el nivel aproximado permitido de una sustancia en el agua de los embalses para uso doméstico.

En toxicometría militar, los indicadores más utilizados son los valores medianos relativos de toxicidad por inhalación letal promedio (LCτ 50), excretor medio (ICτ 50), efectivo promedio (ECτ 50), umbral promedio (PCτ 50), generalmente expresado en mg min/l, así como valores medianos de toxodosis cutáneas reabsorbentes similares en efecto tóxico LD 50 , LD 50 , ED 50 , PD 50 (mg/kg). Al mismo tiempo, los indicadores de toxicidad durante la inhalación también se utilizan para predecir (estimar) las pérdidas de población y personal de producción en caso de accidentes en instalaciones químicamente peligrosas con la liberación de sustancias químicas tóxicas ampliamente utilizadas en la industria.

En relación con los organismos vegetales, en lugar del término toxicidad, se usa con mayor frecuencia el término actividad de una sustancia, y como medida de su toxicidad, se usa principalmente el valor de CK 50: la concentración (por ejemplo, mg / l) de una sustancia en solución que provoca la muerte del 50% de los organismos vegetales. En la práctica, utilizan la tasa de consumo de la sustancia activa (activa) por unidad de área (masa, volumen), generalmente kg / ha, a la que se logra el efecto deseado.

Síndrome de trastorno de la conciencia. Se debe al efecto directo del veneno sobre la corteza cerebral, así como a los trastornos de la circulación cerebral y la deficiencia de oxígeno que provoca. Tales fenómenos (coma, estupor) ocurren en intoxicaciones graves con hidrocarburos clorados, compuestos organofosforados (FOS), alcoholes, preparaciones de opio, pastillas para dormir.

Síndrome de insuficiencia respiratoria. A menudo se observa en coma, cuando el centro respiratorio está deprimido. Los trastornos del acto de respirar también ocurren debido a la parálisis de los músculos respiratorios, lo que complica enormemente el curso del envenenamiento. La disfunción respiratoria grave se produce con edema pulmonar tóxico y obstrucción de las vías respiratorias.

Síndrome de lesión sanguínea. Característica para el envenenamiento por monóxido de carbono, oxidantes de hemoglobina, venenos hemolíticos. Al mismo tiempo, la hemoglobina se inactiva, la capacidad de oxígeno de la sangre disminuye.

Síndrome de trastornos circulatorios. Casi siempre acompaña a la intoxicación aguda. Las causas de la disfunción del sistema cardiovascular pueden ser: inhibición del centro vasomotor, disfunción de las glándulas suprarrenales, aumento de la permeabilidad de las paredes de los vasos sanguíneos, etc.

Síndrome de violación de la termorregulación.. Se observa en muchas intoxicaciones y se manifiesta por una disminución de la temperatura corporal (alcohol, somníferos, cianuros) o por su aumento (monóxido de carbono, veneno de serpiente, ácidos, álcalis, FOS). Estos cambios en el cuerpo, por un lado, son el resultado de una disminución en los procesos metabólicos y una mayor transferencia de calor, y por otro lado, la absorción de productos tóxicos de descomposición de los tejidos en la sangre, trastornos en el suministro de oxígeno a el cerebro y complicaciones infecciosas.

síndrome convulsivo. Como regla general, es un indicador de un curso de envenenamiento severo o extremadamente severo. Las convulsiones ocurren como resultado de una falta aguda de oxígeno en el cerebro (cianuros, monóxido de carbono) o como resultado de la acción específica de venenos en las estructuras nerviosas centrales (etilenglicol, hidrocarburos clorados, FOS, estricnina).

Síndrome de los trastornos mentales. Es típica la intoxicación con venenos que actúan selectivamente sobre el sistema nervioso central (alcohol, dietilamida del ácido lisérgico, atropina, hachís, tetraetilo de plomo).

Síndromes de daño hepático y renal.. Se acompañan de muchos tipos de intoxicación, en los que estos órganos se convierten en objetos de exposición directa a venenos o sufren debido a la influencia de productos metabólicos tóxicos y la descomposición de estructuras tisulares sobre ellos. Esto acompaña especialmente a menudo al envenenamiento con dicloroetano, alcoholes, esencia de vinagre, hidracina, arsénico, sales de metales pesados, fósforo amarillo.

Síndrome de alteración del equilibrio hídrico y electrolítico y del equilibrio ácido-base. En las intoxicaciones agudas, es principalmente consecuencia de un trastorno en el funcionamiento de los sistemas digestivo y excretor, así como de los órganos secretores. En este caso, es posible la deshidratación del cuerpo, una perversión de los procesos redox en los tejidos y la acumulación de productos metabólicos suboxidados.

Dosis. Concentración. Toxicidad

Como ya se señaló, al afectar al cuerpo en diferentes cantidades, la misma sustancia provoca un efecto desigual. Mínimo operativo, o umbral, dosis(concentración) de una sustancia tóxica es su cantidad más pequeña, lo que provoca cambios evidentes pero reversibles en la actividad vital. Dosis tóxica mínima- esto ya es una cantidad mucho mayor de veneno, que causa una intoxicación grave con un complejo de cambios patológicos característicos en el cuerpo, pero sin un desenlace fatal. Cuanto más fuerte es el veneno, más cerca están los valores de las dosis mínimas efectivas y mínimas tóxicas. Además de los mencionados, en toxicología también se acostumbra considerar dosis letales (letales) y concentraciones de venenos, es decir, aquellas cantidades que llevan a una persona (o animal) a la muerte si no se tratan. Las dosis letales se determinan como resultado de experimentos con animales. En toxicología experimental, el más utilizado dosis letal media(DL 50) o concentración (CL 50) del veneno, a la que muere el 50% de los animales de experimentación. Si se observa el 100% de su muerte, entonces dicha dosis o concentración se designa como letal absoluto(DL 100 y CL 100). El concepto de toxicidad (toxicidad) significa una medida de la incompatibilidad de una sustancia con la vida y está determinada por el recíproco de DL 50 (CL 50), es decir).

Dependiendo de las rutas de entrada del veneno en el cuerpo, se determinan los siguientes parámetros toxicométricos: mg/kg de peso corporal - cuando se expone al veneno que ha entrado en el cuerpo con alimentos y agua envenenados, así como en la piel y las mucosas membranas; mg / l o g / m 3 de aire: con inhalación (es decir, a través de los órganos respiratorios) penetración del veneno en el cuerpo en forma de gas, vapor o aerosol; mg / cm 2 de la superficie - si el veneno entra en contacto con la piel. Existen métodos para una evaluación cuantitativa más profunda de la toxicidad de los compuestos químicos. Así, cuando se expone a través de las vías respiratorias, el grado de toxicidad del veneno (T) se caracteriza por la fórmula de Haber modificada:

donde c es la concentración del veneno en el aire (mg/l); t - tiempo de exposición (min); ? - volumen de ventilación pulmonar (l/min); g - peso corporal (kg).

Con diferentes métodos de introducción de venenos en el cuerpo, se requieren cantidades desiguales de ellos para causar el mismo efecto tóxico. Por ejemplo, las DL 50 del fluorofosfato de diisopropilo encontradas en conejos por varias vías de administración son las siguientes (en mg/kg):

Un exceso significativo de la dosis oral sobre la parenteral (es decir, introducida en el cuerpo sin pasar por el tracto gastrointestinal) indica principalmente la destrucción de la mayor parte del veneno en el sistema digestivo.

Teniendo en cuenta el valor de las dosis letales promedio (concentraciones) para varias rutas de entrada al cuerpo, los venenos se dividen en grupos. Una de tales clasificaciones desarrolladas en nuestro país se da en la tabla.

Clasificación de sustancias nocivas según el grado de toxicidad (recomendado por la Comisión de problemas de toda la Unión sobre los fundamentos científicos de la salud ocupacional y la patología ocupacional en 1970)

Con la exposición repetida al mismo veneno en el cuerpo, el curso del envenenamiento puede cambiar debido al desarrollo de fenómenos de acumulación, sensibilización y adicción. Por debajo acumulación se refiere a la acumulación de una sustancia tóxica en el cuerpo acumulación de materiales) o los efectos que provoca ( acumulación funcional). Está claro que la sustancia que se excreta lentamente o se neutraliza lentamente se acumula, mientras que la dosis efectiva total aumenta muy rápidamente. En cuanto a la acumulación funcional, puede manifestarse en trastornos graves cuando el veneno en sí no permanece en el cuerpo. Este fenómeno se puede observar, por ejemplo, con intoxicación por alcohol. El grado de gravedad de las propiedades acumulativas de las sustancias tóxicas suele estimarse factor de acumulación(K), que se determina en un experimento con animales:

donde a es la cantidad de veneno reintroducida en el animal, que es de 0,1 a 0,05 DL 50; b es el número de dosis administradas (a); c - dosis única.

Según el valor del coeficiente de acumulación, las sustancias tóxicas se dividen en 4 grupos:

1) con una acumulación pronunciada (K<1);

2) con acumulación pronunciada (K de 1 a 3);

3) con acumulación moderada (K de 3 a 5);

4) con acumulación débilmente expresada (K>5).

Sensibilización- un estado del cuerpo en el que la exposición repetida a una sustancia provoca un efecto mayor que el anterior. En la actualidad, no existe una visión única sobre la esencia biológica de este fenómeno. Sobre la base de datos experimentales, se puede suponer que el efecto de la sensibilización está asociado con la formación, bajo la influencia de una sustancia tóxica en la sangre y otros medios internos, de moléculas de proteína que han cambiado y se han vuelto ajenas al cuerpo. Estos últimos inducen la formación de anticuerpos, estructuras especiales de naturaleza proteica que llevan a cabo la función protectora del cuerpo. Aparentemente, un efecto tóxico repetido aún mucho más débil, seguido de una reacción del veneno con anticuerpos (o estructuras proteicas receptoras alteradas), provoca una respuesta pervertida del cuerpo en forma de fenómenos de sensibilización.

Con la exposición repetida a venenos en el cuerpo, también se puede observar el fenómeno opuesto: un debilitamiento de sus efectos debido a adictivo, o tolerancia. Los mecanismos para el desarrollo de la tolerancia son ambiguos. Entonces, por ejemplo, se demostró que la adicción al anhídrido de arsénico se debe a la aparición bajo su influencia de procesos inflamatorios en la membrana mucosa del tracto gastrointestinal y, como resultado, a una disminución en la absorción del veneno. Al mismo tiempo, si las preparaciones de arsénico se administran por vía parenteral, no se observa tolerancia. Sin embargo, la causa más común de tolerancia es la estimulación o inducción por venenos de la actividad de enzimas que los neutralizan en el cuerpo. Este fenómeno será discutido más adelante. Y ahora notamos que la adicción a algunos venenos, como FOS, también puede deberse a una disminución en la sensibilidad de las bioestructuras correspondientes a ellos o una sobrecarga de este último debido al impacto masivo sobre ellos de una cantidad excesiva de moléculas de una sustancia toxica

En relación con lo anterior, la regulación legislativa es de particular importancia. concentraciones máximas permitidas(MAC) de sustancias nocivas en el aire del área de trabajo de empresas industriales y agrícolas, instituciones de investigación y prueba, oficinas de diseño. Se cree que las concentraciones máximas permitidas de estas sustancias durante el trabajo diario de ocho horas a lo largo de toda la experiencia laboral no pueden causar enfermedades o desviaciones en el estado de salud de los trabajadores, detectadas por métodos modernos de investigación directamente en el proceso de trabajo o en el largo término. En comparación con otros países industrializados, la URSS tiene un enfoque más riguroso para establecer MPC para muchos agentes químicos. En primer lugar, esto se aplica a las sustancias que tienen un efecto inicialmente imperceptible, pero que aumenta gradualmente. Por ejemplo, la Unión Soviética adoptó niveles de MPC más bajos que los Estados Unidos para el monóxido de carbono (20 mg/m 3 frente a 100 mg/m 3 ), mercurio y vapores de plomo (0,01 mg/m 3 frente a 0,1 mg/m3).m 3 ), benceno (5 mg/m 3 frente a 80 mg/m 3 ), dicloroetano (10 mg/m 3 frente a 400 mg/m 3 ) y otras sustancias tóxicas. En nuestro país, las empresas e instituciones operan laboratorios toxicológicos y sanitarios especiales que realizan un control estricto sobre el contenido de sustancias nocivas en los locales de trabajo, la introducción de nuevos procesos tecnológicos respetuosos con el medio ambiente, la operación de plantas de recolección de gases y polvo, aguas residuales, etc. Cualquier producto químico, producido por la industria de la URSS, se somete a pruebas de toxicidad y recibe una característica toxicológica.

Formas de entrada de venenos en el cuerpo.

La entrada de venenos al cuerpo humano puede ocurrir a través del sistema respiratorio, el tracto digestivo y la piel. La enorme superficie de los alvéolos pulmonares (alrededor de 80 a 90 m 2) proporciona una absorción intensa y un efecto rápido de la acción de los vapores y gases tóxicos presentes en el aire inhalado. En este caso, en primer lugar, los pulmones se convierten en la "puerta de entrada" para aquellos que son bien solubles en grasas. Al difundirse a través de la membrana alvéolo-capilar con un espesor de aproximadamente 0,8 micrones, que separa el aire del torrente sanguíneo, las moléculas de veneno penetran en la circulación pulmonar de la manera más corta y luego, sin pasar por el hígado, llegan a los vasos sanguíneos del círculo grande. a través del corazón

Con alimentos envenenados, agua, así como en forma "pura", las sustancias tóxicas se absorben en la sangre a través de las membranas mucosas de la cavidad oral, el estómago y los intestinos. La mayoría de ellos se absorben en las células epiteliales del tracto digestivo y luego en la sangre mediante un mecanismo de difusión simple. Al mismo tiempo, el factor principal en la penetración de venenos en el ambiente interno del cuerpo es su solubilidad en lípidos (grasas), más precisamente, la naturaleza de la distribución entre las fases lipídica y acuosa en el sitio de absorción. El grado de disociación de los venenos también juega un papel importante.

En cuanto a las sustancias extrañas liposolubles, muchas de ellas penetran en las membranas celulares de las mucosas del estómago y los intestinos a través de los poros o espacios entre las membranas. Aunque el área de los poros es solo alrededor del 0,2% de la superficie total de la membrana, permite la absorción de muchas sustancias hidrofílicas y solubles en agua. Mediante el flujo sanguíneo del tracto gastrointestinal, las sustancias tóxicas llegan al hígado, un órgano que realiza una función de barrera en relación con la gran mayoría de los compuestos extraños.

Como muestran muchos estudios, la tasa de penetración de los venenos a través de la piel intacta es directamente proporcional a su solubilidad en los lípidos, y su posterior paso a la sangre depende de la capacidad de disolverse en agua. Esto se aplica no solo a líquidos y sólidos, sino también a gases. Este último puede difundirse a través de la piel como a través de una membrana inerte. De esta forma, por ejemplo, HCN, CO 2 , CO, H 2 S y otros gases superan la barrera cutánea. Es interesante notar que la formación de sales con ácidos grasos de la capa grasa de la piel contribuye al paso de metales pesados ​​a través de la piel.

Antes de estar en un órgano (tejido) en particular, los venenos en la sangre superan una serie de barreras celulares y de membrana internas. Los más importantes son el hematoencefálico y el placentario, estructuras biológicas que se encuentran en el borde del torrente sanguíneo, por un lado, y el sistema nervioso central y el feto materno, por el otro. Por lo tanto, el resultado de la acción de los venenos y las drogas a menudo depende de qué tan pronunciada sea su capacidad para penetrar las estructuras de barrera. Por lo tanto, las sustancias que son solubles en lípidos y se difunden rápidamente a través de las membranas de lipoproteínas, como los alcoholes, los narcóticos y muchas sulfanilamidas, penetran bien en el cerebro y la médula espinal. Entran con relativa facilidad en la sangre del feto a través de la placenta. Al respecto, es imposible no mencionar los casos de nacimiento de niños con signos de adicción a las drogas, si sus madres eran drogadictas. Mientras el bebé está en el útero, se adapta a una cierta dosis de la droga. Al mismo tiempo, las sustancias extrañas individuales no penetran bien a través de las estructuras de barrera. Esto es especialmente cierto para los medicamentos que forman bases de amonio cuaternario en el cuerpo, electrolitos fuertes, algunos antibióticos y soluciones coloidales.

Transformación de sustancias tóxicas en el organismo.

Los venenos que penetran en el cuerpo, al igual que otros compuestos extraños, pueden sufrir una variedad de transformaciones bioquímicas ( biotransformación), que a menudo resultan en la formación de sustancias menos tóxicas ( neutralización, o desintoxicación). Pero hay muchos casos de aumento de la toxicidad de los venenos cuando cambia su estructura en el cuerpo. También hay compuestos cuyas propiedades características comienzan a aparecer solo como resultado de la biotransformación. Al mismo tiempo, una cierta parte de las moléculas de veneno se excreta del cuerpo sin cambios o incluso permanece en él durante un período más o menos largo, siendo fijada por las proteínas del plasma sanguíneo y los tejidos. Dependiendo de la fuerza del complejo "veneno-proteína" resultante, la acción del veneno se ralentiza o se pierde por completo. Además, la estructura de la proteína solo puede ser portadora de una sustancia tóxica, entregándola a los receptores apropiados.

Figura 1. Esquema general de ingesta, biotransformación y excreción de sustancias extrañas del organismo.

El estudio de los procesos de biotransformación permite resolver una serie de cuestiones prácticas de toxicología. En primer lugar, el conocimiento de la esencia molecular de la desintoxicación de venenos permite cercar los mecanismos de defensa del organismo y, en base a ello, esbozar vías de acción dirigida sobre el proceso tóxico. En segundo lugar, la cantidad de la dosis de veneno (medicamento) que ingresó al cuerpo puede juzgarse por la cantidad de productos de su transformación, metabolitos, excretados a través de los riñones, los intestinos y los pulmones, lo que permite controlar la salud de las personas. involucrados en la producción y uso de sustancias tóxicas; además, en diversas enfermedades, la formación y excreción de muchos productos de biotransformación de sustancias extrañas del cuerpo se ve significativamente afectada. En tercer lugar, la aparición de venenos en el organismo suele ir acompañada de la inducción de enzimas que catalizan (aceleran) su transformación. Por lo tanto, al influir en la actividad de las enzimas inducidas con la ayuda de ciertas sustancias, es posible acelerar o ralentizar los procesos bioquímicos de transformación de compuestos extraños.

Ahora se ha establecido que los procesos de biotransformación de sustancias extrañas ocurren en el hígado, el tracto gastrointestinal, los pulmones y los riñones (Fig. 1). Además, según los resultados de la investigación del profesor I. D. Gadaskina, un número considerable de compuestos tóxicos sufren transformaciones irreversibles en el tejido adiposo. Sin embargo, el hígado, o mejor dicho, la fracción microsomal de sus células, es aquí de primordial importancia. Es en las células hepáticas, en su retículo endoplásmico, donde se localizan la mayoría de las enzimas que catalizan la transformación de sustancias extrañas. El retículo en sí es un plexo de túbulos de linoproteína que penetran en el citoplasma (Fig. 2). La mayor actividad enzimática está asociada al llamado retículo liso, que a diferencia del rugoso, no presenta ribosomas en su superficie. Por lo tanto, no es sorprendente que en las enfermedades del hígado, la sensibilidad del cuerpo a muchas sustancias extrañas aumente considerablemente. Cabe señalar que, aunque el número de enzimas microsomales es pequeño, tienen una propiedad muy importante: alta afinidad por diversas sustancias extrañas con relativa falta de especificidad química. Esto les da la oportunidad de entrar en reacciones de neutralización con casi cualquier compuesto químico que haya entrado en el entorno interno del cuerpo. Recientemente, se ha demostrado la presencia de varias de estas enzimas en otros orgánulos celulares (por ejemplo, en las mitocondrias), así como en el plasma sanguíneo y en los microorganismos intestinales.

Arroz. 2. Representación esquemática de una célula hepática (Park, 1373). 1 - núcleo; 2 - lisosomas; 3 - retículo endoplásmico; 4 - poros en la envoltura nuclear; 5 - mitocondrias; 6 - retículo endoplásmico rugoso; 7 - invaginación de la membrana plasmática; 8 - vacuolas; 9 - glucógeno verdadero; 10 - retículo endoplásmico liso

Se cree que el principio principal de la transformación de compuestos extraños en el cuerpo es asegurar la tasa más alta de su excreción mediante la transferencia de estructuras químicas solubles en grasa a estructuras químicas más solubles en agua. En los últimos 10 a 15 años, al estudiar la esencia de las transformaciones bioquímicas de compuestos extraños de solubles en grasa a solubles en agua, el llamado sistema enzimático monooxigenasa con una función mixta, que contiene una proteína especial, el citocromo P-450, ha sido cada vez más importante. Tiene una estructura similar a la hemoglobina (en particular, contiene átomos de hierro con valencia variable) y es el eslabón final en el grupo de enzimas microsomales oxidantes - biotransformadores, concentrados principalmente en las células del hígado. En el cuerpo, el citocromo P-450 se puede encontrar en 2 formas: oxidado y reducido. En el estado oxidado, primero forma un compuesto complejo con una sustancia extraña, que luego se reduce mediante una enzima especial: la citocromo reductasa. Este compuesto ahora reducido luego reacciona con el oxígeno activado para formar una sustancia oxidada y generalmente no tóxica.

La biotransformación de sustancias tóxicas se basa en varios tipos de reacciones químicas, que resultan en la adición o eliminación de radicales metilo (-CH 3), acetilo (CH 3 COO-), carboxilo (-COOH), hidroxilo (-OH) ( grupos), así como átomos de azufre y grupos que contienen azufre. De considerable importancia son los procesos de descomposición de las moléculas de los venenos hasta la transformación irreversible de sus radicales cíclicos. Pero un papel especial entre los mecanismos para neutralizar venenos lo juega reacciones de síntesis, o conjugaciones, lo que resulta en la formación de complejos no tóxicos - conjugados. Al mismo tiempo, los componentes bioquímicos del ambiente interno del cuerpo que entran en interacción irreversible con los venenos son: ácido glucurónico (C 5 H 9 O 5 COOH), cisteína ( ), glicina (NH 2 -CH 2 -COOH), ácido sulfúrico, etc. Las moléculas de veneno que contienen varios grupos funcionales pueden transformarse mediante 2 o más reacciones metabólicas. De paso, notamos una circunstancia importante: dado que la transformación y desintoxicación de sustancias tóxicas por reacciones de conjugación están asociadas al consumo de sustancias importantes para la vida, estos procesos pueden provocar una deficiencia de estas últimas en el organismo. Por lo tanto, aparece un tipo diferente de peligro: la posibilidad de desarrollar estados patológicos secundarios debido a la falta de metabolitos necesarios. Por lo tanto, la desintoxicación de muchas sustancias extrañas depende de las reservas de glucógeno en el hígado, ya que a partir de él se forma ácido glucurónico. Por lo tanto, cuando ingresan al cuerpo grandes dosis de sustancias, cuya neutralización se lleva a cabo mediante la formación de ésteres de ácido glucurónico (por ejemplo, derivados del benceno), el contenido de glucógeno, la principal reserva de carbohidratos fácilmente movilizable, disminuye. Por otro lado, existen sustancias que, bajo la influencia de enzimas, pueden separar moléculas de ácido glucurónico y contribuir así a la neutralización de venenos. Una de estas sustancias fue la glicirricina, que forma parte de la raíz de regaliz. La glicirricina contiene 2 moléculas de ácido glucurónico en un estado unido, que se liberan en el cuerpo y esto, aparentemente, determina las propiedades protectoras de la raíz de regaliz en muchos envenenamientos, que la medicina conoce desde hace mucho tiempo en China, el Tíbet y Japón.

En cuanto a la eliminación de sustancias tóxicas y sus productos del cuerpo, los pulmones, los órganos digestivos, la piel y varias glándulas juegan un cierto papel en este proceso. Pero las noches son lo más importante aquí. Es por eso que, en muchos casos de envenenamiento, con la ayuda de agentes especiales que mejoran la separación de la orina, logran la eliminación más rápida de compuestos tóxicos del cuerpo. Al mismo tiempo, hay que tener en cuenta los efectos dañinos sobre los riñones de algunos venenos excretados en la orina (por ejemplo, el mercurio). Además, los productos de la transformación de sustancias tóxicas pueden quedar retenidos en los riñones, como ocurre en las intoxicaciones graves por etilenglicol. Cuando se oxida, se forma ácido oxálico en el cuerpo y los cristales de oxalato de calcio se precipitan en los túbulos renales, impidiendo la micción. En general, tales fenómenos se observan cuando la concentración de sustancias excretadas a través de los riñones es alta.

Para comprender la esencia bioquímica de los procesos de transformación de sustancias tóxicas en el cuerpo, consideremos varios ejemplos sobre los componentes comunes del entorno químico del hombre moderno.

Arroz. 3. Oxidación (hidroxilación) del benceno a alcoholes aromáticos, formación de conjugados y destrucción completa de su molécula (rotura del anillo aromático)

Asi que, benceno, que al igual que otros hidrocarburos aromáticos, es ampliamente utilizado como solvente de diversas sustancias y como intermediario en la síntesis de colorantes, plásticos, fármacos y otros compuestos, se transforma en el organismo de 3 formas con la formación de metabolitos tóxicos ( Fig. 3). Estos últimos se excretan a través de los riñones. El benceno puede permanecer en el cuerpo durante mucho tiempo (según algunas fuentes, hasta 10 años), especialmente en el tejido adiposo.

De particular interés es el estudio de los procesos de transformación en el cuerpo. metales tóxicos que tienen un impacto cada vez mayor en una persona en relación con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y el desarrollo de los recursos naturales. En primer lugar, debe tenerse en cuenta que, como resultado de la interacción con los sistemas tampón redox de la celda, en los que se produce la transferencia de electrones, cambia la valencia de los metales. En este caso, el paso a un estado de menor valencia suele ir asociado a una disminución de la toxicidad de los metales. Por ejemplo, los iones de cromo hexavalente pasan en el cuerpo a una forma trivalente de baja toxicidad, y el cromo trivalente se puede eliminar rápidamente del cuerpo con la ayuda de ciertas sustancias (pirosulfato de sodio, ácido tartárico, etc.). Varios metales (mercurio, cadmio, cobre, níquel) están activamente asociados con biocomplejos, principalmente con los grupos funcionales de enzimas (-SH, -NH 2 , -COOH, etc.), lo que a veces determina la selectividad de su acción biológica. .

En lista pesticidas- sustancias destinadas a la destrucción de seres vivos y plantas nocivos, hay representantes de varias clases de compuestos químicos que son en cierta medida tóxicos para los humanos: organoclorados, organofosforados, organometálicos, nitrofenólicos, cianuro, etc. Según los datos disponibles, alrededor de 10 % de todos los envenenamientos fatales causados ​​actualmente por pesticidas. Los más significativos de ellos, como se sabe, son FOS. Cuando se hidrolizan, suelen perder su toxicidad. A diferencia de la hidrólisis, la oxidación de los FOS casi siempre va acompañada de un aumento de su toxicidad. Esto se puede ver si comparamos la biotransformación de 2 insecticidas: el fluorofosfato de diisopropilo, que pierde sus propiedades tóxicas, separando un átomo de flúor durante la hidrólisis, y el tiofos (un derivado del ácido tiofosfórico), que se oxida a un fosfacol mucho más tóxico ( un derivado del ácido fosfórico).

Entre los muy utilizados sustancias medicinales Las pastillas para dormir son la fuente más común de intoxicación. Los procesos de sus transformaciones en el cuerpo se han estudiado bastante bien. En particular, se ha demostrado que la biotransformación de uno de los derivados comunes del ácido barbitúrico, el luminal (Fig. 4), procede lentamente, y esto subyace a su efecto hipnótico bastante prolongado, ya que depende del número de moléculas luminales inalteradas en contacto con las células nerviosas. La desintegración del anillo barbitúrico conduce a la terminación de la acción de luminal (así como otros barbitúricos), que, en dosis terapéuticas, provoca un sueño que dura hasta horas 6. En este sentido, el destino de otro representante de los barbitúricos, el hexobarbital. , es de interés en el cuerpo. Su efecto hipnótico es mucho más breve incluso cuando se utilizan dosis mucho mayores que luminal. Se cree que esto depende de la mayor velocidad y del mayor número de formas en que el hexobarbital se inactiva en el organismo (la formación de alcoholes, cetonas, desmetilados y otros derivados). Por otro lado, aquellos barbitúricos que se almacenan en el cuerpo casi sin cambios, como el barbital, tienen un efecto hipnótico más prolongado que el luminal. De ello se deduce que las sustancias que se excretan sin cambios en la orina pueden causar intoxicación si los riñones no pueden hacer frente a su eliminación del cuerpo.

También es importante señalar que para comprender el efecto tóxico imprevisto del uso simultáneo de varios medicamentos, se debe dar la debida importancia a las enzimas que afectan la actividad de las sustancias combinadas. Por ejemplo, el medicamento fisostigmina, cuando se usa junto con la novocaína, convierte a esta última en una sustancia muy tóxica, ya que bloquea la enzima (esterasa) que hidroliza la novocaína en el cuerpo. La efedrina también se manifiesta de manera similar, uniéndose a una oxidasa que inactiva la adrenalina y prolongando y potenciando así la acción de esta última.

Arroz. 4. Modificación del luminal en el cuerpo en dos direcciones: por oxidación y por ruptura del anillo barbitúrico, seguida de la conversión del producto de oxidación en un conjugado

Los procesos de inducción (activación) e inhibición de la actividad de las enzimas microsomales por diversas sustancias extrañas desempeñan un papel importante en la biotransformación de las drogas. Entonces, el alcohol etílico, algunos insecticidas, la nicotina aceleran la inactivación de muchas drogas. Por lo tanto, los farmacólogos prestan atención a las consecuencias indeseables del contacto con estas sustancias durante la terapia con medicamentos, en la que se reduce el efecto terapéutico de varios medicamentos. Al mismo tiempo, debe tenerse en cuenta que si el contacto con el inductor de enzimas microsomales se detiene repentinamente, esto puede provocar el efecto tóxico de las drogas y requerir una reducción en sus dosis.

También hay que tener en cuenta que, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el 2,5% de la población tiene un riesgo significativamente mayor de toxicidad por fármacos, ya que su vida media plasmática determinada genéticamente en este grupo de personas es 3 veces más larga. que el promedio. Al mismo tiempo, alrededor de un tercio de todas las enzimas descritas en humanos en muchos grupos étnicos están representadas por variantes que difieren en su actividad. Por lo tanto, las diferencias individuales en las reacciones a uno u otro agente farmacológico, según la interacción de muchos factores genéticos. Por lo tanto, se ha establecido que aproximadamente una de cada 1 a 2 mil personas tiene una actividad muy reducida de la colinesterasa sérica, que hidroliza la ditilina, un fármaco que se usa para relajar los músculos esqueléticos durante varios minutos durante ciertas intervenciones quirúrgicas. En tales personas, la acción de la ditilina se prolonga bruscamente (hasta 2 horas o más) y puede convertirse en una fuente de una afección grave.

Entre las personas que viven en los países mediterráneos, en África y el sudeste asiático, existe una deficiencia determinada genéticamente en la actividad de la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa de los eritrocitos (una disminución de hasta el 20% de la norma). Esta característica hace que los eritrocitos sean menos resistentes a una serie de fármacos: sulfonamidas, algunos antibióticos, fenacetina. Debido a la descomposición de los glóbulos rojos en tales individuos, se produce anemia hemolítica e ictericia durante el tratamiento farmacológico. Es bastante obvio que la prevención de estas complicaciones debe consistir en una determinación preliminar de la actividad de las enzimas correspondientes en los pacientes.

Aunque el material anterior da solo una idea general del problema de la biotransformación de sustancias tóxicas, muestra que el cuerpo humano tiene muchos mecanismos bioquímicos protectores que, en cierta medida, lo protegen de los efectos indeseables de estas sustancias, en menos de sus pequeñas dosis. El funcionamiento de un sistema de barrera tan complejo está garantizado por numerosas estructuras enzimáticas, cuya influencia activa permite cambiar el curso de los procesos de transformación y neutralización de los venenos. Pero este ya es uno de nuestros próximos temas. En la presentación posterior, todavía volveremos a la consideración de aspectos individuales de la transformación de ciertas sustancias tóxicas en el cuerpo en la medida en que esto sea necesario para comprender los mecanismos moleculares de su acción biológica.

Características biológicas del cuerpo que afectan el proceso tóxico.

¿Qué factores internos, es decir, los relacionados con el cuerpo humano y los animales como objeto de efectos tóxicos, determinan la ocurrencia, curso y consecuencias del envenenamiento?

En primer lugar, debemos nombrar diferencias de especies sensibilidad a los venenos, que en última instancia afectan la posibilidad de transferir datos experimentales obtenidos en experimentos con animales a humanos. Por ejemplo, los perros y los conejos pueden tolerar hasta 100 veces la dosis letal de atropina en humanos. Por otro lado, hay venenos que tienen un efecto más fuerte en ciertos tipos de animales que en los humanos. Estos incluyen ácido cianhídrico, monóxido de carbono, etc.

Los animales que ocupan una posición superior en la serie evolutiva son, por regla general, más sensibles a la mayoría de los neurotrópicos, es decir, compuestos químicos que actúan principalmente sobre el sistema nervioso. Por lo tanto, los resultados de los experimentos citados por K. S. Shadursky indican que grandes dosis idénticas de ciertos FOS en conejillos de indias actúan 4 veces más fuerte que en ratones y cientos de veces más fuerte que en ranas. Al mismo tiempo, las ratas son más sensibles que los conejos a pequeñas dosis de tetraetilo de plomo, un veneno que también afecta al sistema nervioso central, y estos últimos son más sensibles al éter que los perros. Puede suponerse que estas diferencias están determinadas principalmente por las características biológicas inherentes a los animales de cada especie: el grado de desarrollo de los sistemas individuales, sus mecanismos y capacidades compensatorias, así como la intensidad y naturaleza de los procesos metabólicos, incluida la biotransformación de sustancias extrañas. Tal enfoque, por ejemplo, permite evaluar bioquímicamente el hecho de que los conejos y otros animales son resistentes a grandes dosis de atropina. Resultó que su sangre contiene esterasa, que hidroliza la atropina y está ausente en los humanos.

En relación con los humanos, en términos prácticos, generalmente se acepta que, en general, es más sensible a los productos químicos que los animales de sangre caliente. En este sentido, los resultados de los experimentos con voluntarios (médicos de uno de los institutos médicos de Moscú) son de indudable interés. Estos experimentos demostraron que los humanos son 5 veces más sensibles que los conejillos de indias y los conejos y 25 veces más sensibles que las ratas a los efectos tóxicos de los compuestos de plata. A sustancias como la muscarina, la heroína, la atropina, la morfina, una persona resultó ser diez veces más sensible que los animales de laboratorio. El efecto de algunos PO en humanos y animales difirió poco.

Un estudio detallado de la imagen del envenenamiento reveló que muchos signos del efecto de la misma sustancia en individuos de diferentes especies a veces difieren significativamente. En los perros, por ejemplo, la morfina tiene un efecto narcótico, al igual que en los humanos, y en los gatos esta sustancia provoca una gran excitación y convulsiones. Por otro lado, el benceno, aunque provoca la supresión del sistema hematopoyético en conejos, así como en humanos, no provoca tales cambios en los perros. Cabe señalar aquí que incluso los representantes del mundo animal más cercanos al hombre, los monos, difieren significativamente de él en su reacción a los venenos y las drogas. Es por eso que los experimentos con animales (incluidos los superiores) para estudiar los efectos de las drogas y otras sustancias extrañas no siempre dan lugar a ciertos juicios sobre su posible efecto en el cuerpo humano.

Otro tipo de diferencias en el curso de la intoxicación se determina rasgos de genero. Se ha dedicado un gran número de observaciones experimentales y clínicas al estudio de este tema. Y aunque en la actualidad no existe la impresión de que la sensibilidad sexual a los venenos tenga patrones generales, en términos biológicos generales se acepta generalmente que el cuerpo femenino es más resistente a la acción de diversos factores ambientales nocivos. Según datos experimentales, las hembras son más resistentes a los efectos del monóxido de carbono, el mercurio, el plomo, las sustancias estupefacientes e hipnóticas, mientras que los machos son más resistentes al FOS, la nicotina, la estricnina y algunos compuestos de arsénico. A la hora de explicar este tipo de fenómenos hay que tener en cuenta al menos 2 factores. El primero son las diferencias significativas entre individuos de diferentes sexos en la tasa de biotransformación de sustancias tóxicas en las células hepáticas. No debe olvidarse que, como resultado de estos procesos, se pueden formar compuestos aún más tóxicos en el cuerpo, y son ellos los que finalmente pueden determinar la velocidad de aparición, la fuerza y ​​​​las consecuencias del efecto tóxico. El segundo factor que determina la respuesta desigual de animales de diferente sexo a los mismos venenos debe ser considerado la especificidad biológica de las hormonas sexuales masculinas y femeninas. Su papel en la formación de la resistencia del cuerpo a los agentes químicos nocivos del medio ambiente se confirma, por ejemplo, por el siguiente hecho: en individuos inmaduros, las diferencias en la sensibilidad a los venenos entre machos y hembras están prácticamente ausentes y comienzan a aparecer solo cuando llegar a la pubertad. El siguiente ejemplo también lo demuestra: si a las ratas hembra se les inyecta la hormona sexual masculina testosterona y a los machos la hormona sexual femenina estradiol, entonces las hembras comienzan a reaccionar a ciertos venenos (por ejemplo, drogas) como los machos, y viceversa. .

Los datos clínicos, higiénicos y experimentales indican sobre la mayor sensibilidad a los venenos de los niños que los adultos que generalmente se explica por la peculiaridad de los sistemas nervioso y endocrino del cuerpo del niño, las peculiaridades de la ventilación pulmonar, los procesos de absorción en el tracto gastrointestinal, la permeabilidad de las estructuras de barrera, etc. Pero aún así, así como para comprender las causas de diferencias de sexo en la sensibilidad a los venenos, primero hay que tener en cuenta la baja actividad de las enzimas hepáticas biotransformacionales del cuerpo del niño, razón por la cual tolera venenos como la nicotina, el alcohol, el plomo, el disulfuro de carbono, así como las drogas potentes (por ejemplo, estricnina, alcaloides del opio) y muchas otras sustancias que se neutralizan principalmente en el hígado. Pero a algunos agentes químicos tóxicos, los niños (así como los animales jóvenes) son incluso más resistentes que los adultos. Por ejemplo, debido a la menor sensibilidad a la falta de oxígeno, los niños menores de 1 año son más resistentes a la acción del monóxido de carbono, un veneno que bloquea el oxígeno, que transfiere la función de la sangre. A esto hay que añadir que en diferentes grupos de edad de los animales también se determinan diferencias significativas en la sensibilidad a muchas sustancias tóxicas. Entonces, G. N. Krasovsky y G. G. Avilova en el trabajo mencionado anteriormente señalan que los individuos jóvenes y recién nacidos son más sensibles al disulfuro de carbono y al nitrito de sodio, mientras que los adultos y los ancianos son más sensibles al dicloroetano, el flúor y granosan.

Las consecuencias de la exposición a venenos en el cuerpo.

Ya se ha acumulado una gran cantidad de datos que indican el desarrollo de varios estados de enfermedad después de un largo período de tiempo después de la exposición del cuerpo a ciertas sustancias tóxicas. Así, en los últimos años, se ha dado una importancia creciente al bisulfuro de carbono, plomo, monóxido de carbono y fluoruros en la aparición de enfermedades del sistema cardiovascular, en particular la aterosclerosis. Particularmente peligroso debe considerarse blastomogénico, es decir, causando el desarrollo de tumores, el efecto de ciertas sustancias. Estas sustancias, llamadas carcinógenos, se encuentran tanto en el aire de las empresas industriales como en los asentamientos y locales residenciales, en los cuerpos de agua, el suelo, los alimentos y las plantas. Son comunes entre ellos los hidrocarburos aromáticos policíclicos, los compuestos azoicos, las aminas aromáticas, las nitrosoaminas, algunos metales y los compuestos de arsénico. Así, en un libro recientemente publicado en traducción rusa por el investigador estadounidense Ekholm, se citan casos del efecto cancerígeno de una serie de sustancias en empresas industriales estadounidenses. Por ejemplo, las personas que trabajan con arsénico en fundiciones de cobre, plomo y zinc sin las precauciones de seguridad adecuadas tienen una tasa particularmente alta de cáncer de pulmón. Los residentes cercanos también están experimentando más cáncer de pulmón de lo habitual, presumiblemente por inhalar arsénico en el aire y otros contaminantes emitidos por estas fábricas. Sin embargo, como señala el autor, en los últimos 40 años, los propietarios de las empresas no han tomado ninguna precaución cuando los trabajadores entran en contacto con venenos cancerígenos. Todo esto se aplica aún más a los mineros de uranio y trabajadores del tinte.

Naturalmente, para la prevención de neoplasias malignas ocupacionales, en primer lugar, es necesario retirar los carcinógenos de la producción y reemplazarlos con sustancias que no tengan actividad blastomógena. Cuando esto no sea posible, la solución más correcta que puede garantizar la seguridad de su uso es el establecimiento de su MPC. Al mismo tiempo, en nuestro país, la tarea es limitar drásticamente el contenido de tales sustancias en la biosfera a cantidades mucho más bajas que el MPC. También se están haciendo intentos para influir en los carcinógenos y productos tóxicos de sus transformaciones en el cuerpo con la ayuda de agentes farmacológicos especiales.

Una de las consecuencias peligrosas a largo plazo de algunas intoxicaciones son diversas malformaciones y deformidades, enfermedades hereditarias, etc., que dependen tanto del efecto directo del veneno sobre las glándulas sexuales (efecto mutagénico) como de la alteración del desarrollo intrauterino del feto. Los toxicólogos incluyen el benceno y sus derivados, la etilenimina, el disulfuro de carbono, el plomo, el manganeso y otros venenos industriales, así como ciertos plaguicidas, a las sustancias que actúan en este sentido. En este sentido, también debe mencionarse la infame droga talidomida, que fue utilizada como sedante en varios países occidentales por mujeres embarazadas y que causó deformidades a varios miles de recién nacidos. Otro ejemplo de este tipo es el escándalo que estalló en 1964 en Estados Unidos en torno a un fármaco llamado Mer-29, que fue muy publicitado como un medio para prevenir la aterosclerosis y las enfermedades cardiovasculares y que fue utilizado por más de 300 mil pacientes. Posteriormente, se descubrió que el uso a largo plazo de Mer-29 llevó a muchas personas a enfermedades graves de la piel, calvicie, disminución de la agudeza visual e incluso ceguera. Preocupación "U. Merrel and Co., el fabricante de este fármaco, recibió una multa de $80,000, mientras que Mer-29 vendió $12 millones en 2 años. Y ahora, 16 años después, a principios de 1980, esta preocupación vuelve a estar en el banquillo de los acusados. Está siendo demandado por $10 millones en daños por numerosos casos de deformidades en recién nacidos en los EE. UU. e Inglaterra cuyas madres tomaron un medicamento llamado bendectin para las náuseas al principio del embarazo. La cuestión de los peligros de este fármaco se planteó por primera vez en los círculos médicos a principios de 1978, pero las compañías farmacéuticas siguen produciendo bendectina, que genera grandes beneficios para sus propietarios.

Notas:

Sanotsky IV La prevención de los efectos químicos nocivos en los seres humanos es una tarea compleja de la medicina, la ecología, la química y la tecnología. - ZhVHO, 1974, No. 2, pág. 125–142.

Izmerov N. F. El progreso científico y técnico, el desarrollo de la industria química y los problemas de higiene y toxicología. - ZhVHO, 1974, No. 2, pág. 122–124.

Kirillov VF Protección sanitaria del aire atmosférico. M.: Medicina, 1976.

Rudaki A. Kasydy. - En el libro: poesía iraní-tayika / Per. del farsi. M.: Artista. lit., 1974, pág. 23. (Ser. B-ka mundo. Lit.).

(Luzhnnikov E. A., Dagaee V. N., Farsov N. N. Fundamentos de reanimación en intoxicaciones agudas. M .: Medicina, 1977.

Tiunov L. A. Bases bioquímicas de la acción tóxica. - Al libro: Fundamentos de Toxicología Industrial General / Ed. N. A. Tolokoyatseva y V. A. Filov. L.: Medicina, 1976, pág. 184–197.

Pokrovsky A. A. Mecanismo enzimático de algunas intoxicaciones. - Éxito biol. Química, 1962, v. 4, pág. 61–81.

Tiunov L. A. Enzimas y venenos. - En el libro: Temas de Toxicología Industrial General / Ed. I. V. Lazareva. L., 1983, pág. 80–85.

Loktionov S. I. Algunas cuestiones generales de toxicología. - En el libro: Atención de emergencia por intoxicación aguda / Ed. S. N. Golikova. M.: Medicina, 1978, pág. 9–10.

Green D., Goldberger R. Aspectos moleculares de la vida. M.: Mir, 1988.

Gadaskina ID Importancia teórica y práctica del estudio. transformación de venenos en el cuerpo. - En el libro: Mater. científico sesión, dosvyashch. 40 aniversario del Instituto de Investigación de Salud Ocupacional y prof. enfermedades. L., 1964, pág. 43–45.

Koposov E. S. Envenenamiento agudo. - En el libro: Reanimación. M.: Medicina, 1976, pág. 222–229.

Con respecto a la terapia con medicamentos, la proximidad de estos dos indicadores a menudo indica la inadecuación de las preparaciones farmacológicas correspondientes para fines terapéuticos.

Franke Z. Química de sustancias venenosas / Per. con él. edición I. L. Knunyants y R. N. Sterlin. Moscú: Química, 1973.

Demidov A. V. Toxicología aeronáutica. M.: Medicina, 1967.

Zakusav V. V., Komissarov I. V., Sinyukhin V. N. Acción repetida de sustancias medicinales. - En el libro: Farmacología clínica / Ed. V. V. Zakusova. M.: Medicina, 1978, pág. 52–56.

Cit. Citado de: Khotsyanov L.K., Khukhrina E.V. Trabajo y salud a la luz del progreso científico y tecnológico. Tashkent: Medicina, 1977.

Amirov V. N. Mecanismo de absorción de sustancias medicinales cuando se toman por vía oral. - Salud. Kazajstán, 1972, No. 10, pág. 32–33.

Por el término "receptor" (o "estructura del receptor" denotaremos el "punto de aplicación" de los venenos: la enzima, el objeto de su acción catalítica (sustrato), así como proteínas, lípidos, mucopolisacáridos y otros cuerpos que hacen construir la estructura de las células o participar en el metabolismo.Molecularmente, las ideas farmacológicas sobre la esencia de estos conceptos se considerarán en el Capítulo 2.

Bajo metabolitos también se acostumbra entender varios productos bioquímicos del metabolismo normal (metabolismo).

Gadaskina I.D. Tejido adiposo y venenos. - En el libro: Temas de actualidad de la toxicología industrial / Ed. N. V. Lazareva, A. A. Golubeva, E. T. Lykhipoy. L., 1970, pág. 21–43.

Krasovsky GN Sensibilidad comparativa de humanos y animales de laboratorio a la acción de sustancias tóxicas. - En el libro: Cuestiones generales de toxicología industrial / Ed. A, V. Roshchin y I. V. Sanotsky. M., 1967, pág. 59–62.

Krasovsky G. N., Avilova G. G. Especies, sexo y sensibilidad a la edad a los venenos. - ZhVHO, 1974, No. 2, pág. 159–164.

De cáncer (latín - cáncer), genos (griego - nacimiento).

Ekholm E. Medio ambiente y salud humana. Moscú: Progreso, 1980.

Ogryzkov N. I. Beneficios y daños de las drogas. Moscú: Medicina, 1968.

En la producción de reparaciones, ya veces en la vida cotidiana, los operadores de máquinas tienen que entrar en contacto con muchos fluidos técnicos que, en mayor o menor medida, tienen un efecto nocivo en el cuerpo. El efecto tóxico de las sustancias tóxicas depende de muchos factores y, sobre todo, de la naturaleza de la sustancia tóxica, su concentración, duración de la exposición, solubilidad en los fluidos corporales, así como de las condiciones externas.

Sustancias venenosas en estado de gas, vapor y humo ingresan al cuerpo a través del sistema respiratorio con el aire que respiran los trabajadores mientras se encuentran en la atmósfera contaminada del área de trabajo. En este caso, las sustancias tóxicas actúan mucho más rápido y más fuerte que las mismas sustancias que han ingresado al cuerpo por otras vías. A medida que aumenta la temperatura del aire, aumenta el riesgo de intoxicación. Por ello, los casos de intoxicación son más frecuentes en verano que en invierno. A menudo, varias sustancias tóxicas actúan sobre el cuerpo a la vez, por ejemplo, los vapores de gasolina y el monóxido de carbono de los gases de escape de un motor de carburador. Algunas sustancias aumentan el efecto de otras sustancias tóxicas (por ejemplo, el alcohol aumenta las propiedades tóxicas de los vapores de gasolina, etc.).

Existe la idea errónea entre los operadores de máquinas de que uno puede acostumbrarse a una sustancia venenosa. La adicción imaginaria del cuerpo a una determinada sustancia conduce a la adopción tardía de medidas para detener la acción de la sustancia tóxica. Una vez en el cuerpo humano, las sustancias tóxicas provocan intoxicaciones agudas o crónicas. La intoxicación aguda se desarrolla cuando se inhala una gran cantidad de sustancias tóxicas de alta concentración (por ejemplo, al abrir la escotilla de un contenedor con gasolina, acetona y líquidos similares). La intoxicación crónica se desarrolla cuando se inhalan pequeñas concentraciones de sustancias tóxicas durante varias horas o días.

Los solventes representan la mayor cantidad de casos de intoxicación con vapores y nieblas de fluidos técnicos, lo que se explica por su volatilidad o volatilidad. La volatilidad de los solventes se evalúa mediante valores condicionales que indican la tasa de evaporación de los solventes en comparación con la tasa de evaporación del éter etílico, tomado convencionalmente como una unidad (Tabla 1).

De acuerdo con la volatilidad, los solventes se dividen en tres grupos: el primero incluye solventes con un número de volatilidad menor a 7 (altamente volátiles); al segundo, solventes con un número de volatilidad de 8 a 13 (volátil medio) y al tercero, solventes con un número de volatilidad superior a 15 (volátil lento).

En consecuencia, cuanto más rápido se evapora un solvente en particular, mayor es la probabilidad de que se forme una concentración dañina de vapores de solvente en el aire y el riesgo de envenenamiento. La mayoría de los disolventes se evaporan a cualquier temperatura. Sin embargo, a medida que aumenta la temperatura, la tasa de evaporación aumenta significativamente. Entonces, por ejemplo, la gasolina solvente en una habitación a una temperatura ambiente de 18-20 ° C se evapora a una velocidad de 400 g / h por 1 m2. Los vapores de muchos disolventes son más pesados ​​que el aire, por lo que el mayor porcentaje de ellos se encuentra en las capas inferiores del aire.

La distribución de los vapores de disolventes en el aire se ve afectada por las corrientes de aire y su circulación. En presencia de superficies calentadas, bajo la influencia de las corrientes de convección, aumentan los flujos de aire, como resultado de lo cual aumenta la velocidad de propagación de los vapores de disolvente. En espacios cerrados, el aire se satura con vapores de solventes mucho más rápido y, en consecuencia, aumenta la probabilidad de envenenamiento. Por lo tanto, si se deja abierto un recipiente con un solvente volátil en una habitación cerrada o mal ventilada o si se vierte y derrama el solvente; entonces el aire circundante se satura rápidamente con vapores y en poco tiempo su concentración en el aire se volverá peligrosa para la salud humana.

El aire del área de trabajo se considera seguro si la cantidad de vapores nocivos que contiene no supera la concentración máxima permitida (se considera que el área de trabajo es el lugar de permanencia permanente o periódica de los trabajadores para monitorear y realizar procesos de producción). Las concentraciones máximas permisibles de humos tóxicos, polvo y otros aerosoles en el aire del área de trabajo de locales industriales no deben exceder los valores especificados en las "Instrucciones para el Mantenimiento Sanitario de Locales y Equipos de Empresas Industriales". ".

Las personas que limpian y reparan tanques, tanques de gasolina y otros solventes, así como quienes trabajan en lugares donde se almacenan y utilizan líquidos técnicos, tienen un gran riesgo de intoxicación. En estos casos, en violación de las normas y requisitos de seguridad, la concentración de vapores de sustancias tóxicas en el aire excederá los límites máximos permitidos.

Aquí hay unos ejemplos:

1. En un almacén cerrado y sin ventilación, un comerciante dejó un cubo de gasolina más diluida durante la noche. Con un área de evaporación de gasolina de 0,2 m2 y una tasa de evaporación de 400 g/h, unos 800 g de gasolina pasarán al estado de vapor de 1 m2 en 10 horas. Si el volumen interno del almacén es de 1000 m3, entonces por la mañana la concentración de vapores de gasolina solvente en el aire será: 800 000 mg: 1000 m3 = 800 mg/m3 de aire, que es casi 2,7 veces mayor que la concentración máxima permitida de gasolina solvente. Por lo tanto, antes de comenzar a trabajar, la sala de almacenamiento debe ventilarse y las puertas y ventanas deben mantenerse abiertas durante el día.

2. En el taller de reparación de equipos de combustible, los pares de émbolos de las bombas de combustible se lavan en gasolina B-70, se vierten en un baño de lavado con un área de 0,8 m2. ¿Cuál será la concentración de vapores de gasolina en el aire de la sala de trabajo al final del turno, si no realiza una succión local del baño de lavado y no equipa ventilación? Los cálculos muestran que durante 8 horas de trabajo aproximadamente 2,56 kg de gasolina (2 560 000 mg) entrarán en estado de vapor. Dividiendo el peso resultante de los vapores de gasolina por el volumen interno de la habitación 2250 m3, obtenemos la concentración de vapores de gasolina en el aire de 1100 mg/m3, que es 3,5 veces mayor que la concentración máxima permitida de gasolina B-70. Esto significa que al final de la jornada laboral, todos los que trabajen en esta sala tendrán dolor de cabeza u otros signos de intoxicación. En consecuencia, las partes y partes de las máquinas no se pueden lavar con gasolina, sino que se deben usar solventes y detergentes menos tóxicos.

Sustancias toxicas en estado liquido ingresan al cuerpo humano a través de los órganos digestivos con alimentos y agua, así como a través de la piel en contacto con ellos y usando overoles humedecidos con estas sustancias. Los signos de envenenamiento con sustancias tóxicas líquidas son los mismos que con el envenenamiento por vapor.

La entrada de sustancias tóxicas líquidas a través de los órganos digestivos es posible si no se observa la higiene personal. A menudo, el conductor de un automóvil, después de haber bajado un tubo de goma al tanque de gasolina, aspira gasolina en la boca para crear un sifón y vierte la gasolina del tanque en otro recipiente. Esta técnica inofensiva tiene consecuencias graves: envenenamiento o inflamación de los pulmones. Las sustancias venenosas, que penetran a través de la piel, ingresan a la circulación sistémica, pasan por alto la barrera protectora y, al acumularse en el cuerpo, provocan envenenamiento.

Cuando trabaje con acetona, acetato de etilo, gasolina y solventes similares, puede notar que los líquidos se evaporan rápidamente de la superficie de la piel y la mano se vuelve blanca, es decir, los líquidos disuelven el sebo, desengrasan y secan la piel. Se forman grietas en la piel seca y la infección penetra a través de ellas. Con el contacto frecuente con solventes, se desarrollan eczemas y otras enfermedades de la piel. Algunos líquidos técnicos, cuando entran en contacto con la superficie desprotegida de la piel, provocan quemaduras químicas hasta la carbonización de las zonas afectadas.

Institución educativa del presupuesto estatal.

educación profesional superior

"ACADEMIA MÉDICA DEL ESTADO DE OSETIA DEL NORTE"

Ministerio de Salud y Desarrollo Social de Rusia

DEPARTAMENTO DE HIGIENE GENERAL Y

CULTURA FÍSICA

EVALUACIÓN DE LA TOXICIDAD DE VENENOS INDUSTRIALES SOBRE EL ORGANISMO

guía de estudio para estudiantes que estudian

especialidad "Odontología"

VLADIKAVKAZ 2012

Compilado por:

Ø asistente F. K. Judalova,

Ø asistente A. R. Naniev

Revisores:

Ø Kallagova F.V. - cabeza. Departamento de Química y Física, Profesor, MD;

Ø F.I. Botsiev - Profesor Asociado del Departamento de Química y Física, Ph.D./M. norte.

Aprobado por TsKUMS GBOU VPO SOGMA del Ministerio de Salud y Desarrollo Social de Rusia

G., protocolo no.

Propósito de la lección: familiarizar a los estudiantes con los principales parámetros que caracterizan el grado de toxicidad y el peligro de los productos químicos en las condiciones de producción, con los principios básicos de las normas sanitarias y epidemiológicas, con los principios de prevención primaria en relación con los venenos industriales.

El estudiante debe saber:

Métodos para evaluar la toxicidad y el peligro de los venenos industriales; Familiarícese con las reglas de protección contra la acción de los venenos industriales.

El estudiante debe ser capaz de:

1. Dar una caracterización toxicológica de las sustancias en base a constantes fisicoquímicas.

2. Enumerar los principios de prevención primaria en empresas con venenos industriales.

3. Determinar el papel del médico en el mantenimiento de la salud de los trabajadores.

Literatura principal:

Ø Rumyantsev G.I. Higiene siglo XXI, M.: GEOTAR, 2009.

Ø Pivovarov Yu.P., Korolik V.V., Zinevich L.S. Higiene y fundamentos de ecología humana. Moscú: Academia, 2004, 2010.

Ø Lakshin AM, Kataeva V.A. Higiene general con los fundamentos de la ecología humana: Libro de texto. - M .: Medicina, 2004 (Libro de texto para estudiantes de universidades médicas).

Literatura adicional:

Ø Pivovarov Yu.P. Guía de estudios de laboratorio y fundamentos de ecología humana, 2006.

Ø Kataeva V. A., Lakshin A. M. Guía práctica y de autoaprendizaje en higiene general y nociones básicas de ecología humana. M.: Medicina, 2005.

Ø “Pautas para ejercicios prácticos en salud ocupacional”. ed. N. F. Kirilov. Editorial GEOTAR-Media, M., 2008

Ø GN 2.2.5.1313-03 “Concentraciones Máximas Permisibles (MPC) de sustancias nocivas en el aire del área de trabajo”.

Ø GN 2.2.5.1314-03 “Niveles seguros indicativos de exposición (SHL) de sustancias nocivas en el aire del área de trabajo”.

Ø R 2.2.755-99 "Metodología para monitorear el contenido de sustancias nocivas en el aire del área de trabajo"

Se denominan venenos industriales aquellas sustancias químicas que, penetrando en el organismo en condiciones de producción, incluso en cantidades relativamente pequeñas, provocan diversas perturbaciones en su funcionamiento normal.

RUTAS DE LOS VENENOS AL CUERPO

Los venenos pueden ingresar al cuerpo de tres maneras: a través de los pulmones, el tracto gastrointestinal y la piel intacta. A través del tracto respiratorio, los venenos ingresan al cuerpo en forma de vapores, gases y polvo, a través del tracto gastrointestinal, con mayor frecuencia a través de manos contaminadas, pero también debido a la ingestión de polvo, vapores y gases; a través de la piel penetran sustancias químicas orgánicas predominantemente líquidas, aceitosas y de consistencia pastosa.

La ingesta de venenos a través del sistema respiratorio es la ruta principal y más peligrosa, porque. los pulmones crean condiciones favorables para la penetración de gases, vapores y polvo en la sangre.

Gases y vapores no reactivos entrar en la sangre a través de los pulmones sobre la base de la ley de difusión, es decir debido a la diferencia en la presión parcial de los gases o vapores en el aire alveolar y la sangre. Al principio, la saturación de la sangre con gases o vapores ocurre rápidamente debido a la gran diferencia de presión parcial, luego se ralentiza y finalmente, cuando se iguala la presión parcial de gases o vapores en el aire alveolar y la sangre, la saturación de se detiene la sangre con gases o vapores. Después de sacar a la víctima de la atmósfera contaminada, comienza la desorción de gases y vapores y su eliminación a través de los pulmones. La desorción también ocurre según las leyes de la difusión.

Si las sustancias son altamente solubles en agua, entonces son altamente solubles en la sangre. Un patrón diferente es inherente a la sorción durante la inhalación. gases reaccionantes, aquellos. de manera que en el cuerpo reaccionan rápidamente cuando estos gases son inhalados, nunca se produce la saturación. El peligro de intoxicación aguda es mayor cuanto más tiempo permanece una persona en una atmósfera contaminada.

La ingesta de venenos a través del tracto gastrointestinal. La mayoría de las veces, los venenos ingresan a la cavidad bucal a través de las manos contaminadas. Un ejemplo clásico de tal ruta es la ingesta de plomo. Este es un metal blando, se borra fácilmente, se ensucia las manos, no se lava con agua y puede entrar en la cavidad bucal al comer y fumar. Es posible tragar sustancias tóxicas del aire cuando quedan retenidas en las membranas mucosas de la nasofaringe y la cavidad bucal. La absorción de venenos ocurre principalmente en el intestino delgado y solo en pequeña medida en el estómago. La mayoría de las sustancias tóxicas absorbidas a través de la pared gastrointestinal ingresan al hígado a través del sistema de la vena porta, donde son retenidas y neutralizadas.

Entrada de venenos a través de la piel. A través de la piel intacta, pueden penetrar productos químicos altamente solubles en grasas y lipoides, es decir, no electrolitos; electrolitos, es decir, sustancias que se disocian en iones, no penetran en la piel.

La cantidad de sustancias tóxicas que pueden penetrar en la piel depende directamente de su solubilidad en agua, del tamaño de la superficie de contacto con la piel y de la velocidad del flujo sanguíneo en ella. Esto último explica el hecho de que cuando se trabaja en condiciones de alta temperatura del aire, cuando la circulación sanguínea en la piel aumenta significativamente, aumenta el número de intoxicaciones a través de la piel. De gran importancia para la entrada de venenos a través de la piel es la consistencia y volatilidad de la sustancia. Las sustancias orgánicas líquidas con alta volatilidad se evaporan rápidamente de la superficie de la piel y no ingresan al cuerpo. Bajo ciertas condiciones, las sustancias volátiles pueden causar intoxicación a través de la piel, por ejemplo, si forman parte de ungüentos, pastas, adhesivos que permanecen en la piel durante mucho tiempo. En el trabajo práctico, el conocimiento de las formas en que los venenos ingresan al cuerpo determina las medidas para prevenir el envenenamiento.

DISTRIBUCIÓN, TRANSFORMACIÓN

Y EXTRACCIÓN DE VENENOS DEL CUERPO

Distribución de venenos en el cuerpo.. Según la distribución en los tejidos y la penetración en las células, los productos químicos se pueden dividir en dos grupos principales: no electrolitos y electrolitos.

no electrolitos, soluble en grasas y lipoides, la sustancia penetra en la célula cuanto antes y en mayor cantidad, mayor es su solubilidad en grasas. Esto se debe al hecho de que la membrana celular contiene muchos lipoides. Para este grupo de sustancias químicas, no existen barreras en el cuerpo: la distribución de no electrolitos en el cuerpo durante su ingesta dinámica está determinada principalmente por las condiciones de suministro de sangre a los órganos y tejidos. Esto se confirma con los siguientes ejemplos.

El cerebro, que contiene muchos lípidos y tiene un sistema circulatorio rico, se satura con éter etílico muy rápidamente, mientras que otros tejidos que contienen mucha grasa, pero con un riego sanguíneo deficiente, se saturan con éter muy lentamente. La saturación del cerebro con anilina ocurre muy rápidamente, mientras que la grasa perirrenal, que tiene un riego sanguíneo deficiente, se satura muy lentamente. La eliminación de los no electrolitos de los tejidos también depende principalmente del suministro de sangre: después del cese de la entrada de veneno en el cuerpo, los órganos tisulares ricos en vasos sanguíneos se liberan más rápidamente. Del cerebro, por ejemplo, la eliminación de anilina ocurre mucho más rápido que de la grasa perirrenal. En última instancia, los no electrolitos, después del cese de su entrada en el cuerpo, se distribuyen uniformemente en todos los tejidos.

Capacidad electrolitos la penetración en la célula está muy limitada y depende de la carga de su capa superficial. Si la superficie de la célula está cargada negativamente, no deja pasar los aniones, y si está cargada positivamente, no deja pasar los cationes. La distribución de electrolitos en los tejidos es muy desigual. La mayor cantidad de plomo, por ejemplo, se acumula en los huesos, luego en el hígado, los riñones, los músculos y 16 días después del cese de su entrada en el cuerpo, todo el plomo pasa a los huesos. El fluoruro se acumula en los huesos, los dientes y, en pequeñas cantidades, en el hígado y la piel. El manganeso se deposita principalmente en el hígado y en pequeñas cantidades en los huesos y el corazón, y menos aún en el cerebro, los riñones, etc. El mercurio se deposita principalmente en los órganos excretores, los riñones y el intestino grueso.

El destino de los venenos en el cuerpo.. Los venenos que ingresan al cuerpo sufren varias transformaciones. Casi todas las sustancias orgánicas sufren transformaciones a través de diversas reacciones químicas: oxidación, reducción de hidrólisis, desaminación, metilación, acetilación, etc. Solo las sustancias químicamente inertes, como la gasolina, que se excreta del cuerpo sin cambios, no sufren transformaciones.

Excreción de venenos del cuerpo. Los venenos se excretan a través de los pulmones, los riñones, el tracto gastrointestinal y la piel. Las sustancias volátiles que no cambian o cambian lentamente en el cuerpo se liberan a través de los pulmones. Las sustancias solubles en agua y los productos de la transformación de venenos en el cuerpo se excretan a través de los riñones. Las sustancias poco solubles, como los metales pesados: plomo, mercurio, así como manganeso y arsénico, se excretan lentamente a través de los riñones. A través del tracto gastrointestinal se excretan sustancias poco solubles o insolubles: plomo, mercurio, manganeso, antimonio, etc. Algunas sustancias (plomo, mercurio) se excretan junto con la saliva en la cavidad bucal. Todas las sustancias liposolubles son secretadas a través de la piel por las glándulas sebáceas. Las glándulas sudoríparas secretan mercurio, cobre, arsénico, sulfuro de hidrógeno, etc.

concentraciones y dosis. La concentración máxima permitida (MPC) de sustancias nocivas en el aire del área de trabajo, es decir, aquellas concentraciones que, durante el trabajo diario dentro de las 8 horas durante toda la experiencia laboral, no pueden causar desviaciones del estado normal o enfermedades detectadas por métodos de investigación modernos. directamente en el proceso de trabajo oa largo plazo. Las concentraciones máximas permitidas son muy importantes para la evaluación higiénica de las condiciones sanitarias de trabajo.

1.4. Protección de la población en áreas de instalaciones químicamente peligrosas

1.4.1 Información general sobre emergencias: sustancias químicamente peligrosas y objetos químicamente peligrosos

1.4.1.1. Sustancias químicas peligrosas de emergencia

En las condiciones modernas, para resolver los problemas de protección del personal y del público en las instalaciones químicamente peligrosas (CHOO), es necesario saber cuáles son las principales sustancias químicas peligrosas de emergencia en estas instalaciones. Entonces, de acuerdo con la clasificación más reciente, se utiliza la siguiente terminología de sustancias químicamente peligrosas de emergencia:

Sustancia química peligrosa (HCS)- una sustancia química, cuyo efecto directo o indirecto en una persona puede causar enfermedades agudas y crónicas de las personas o su muerte.

Sustancia químicamente peligrosa de emergencia (AHOV)- OHV utilizados en la industria y la agricultura, en caso de liberación accidental (salida) de los que se puede producir contaminación ambiental con concentraciones que afecten a un organismo vivo (dosis tóxicas).

Sustancia químicamente peligrosa de emergencia de acción por inhalación (AHOVID)- AHOV, durante la liberación (vertido) del cual pueden ocurrir lesiones masivas de personas por inhalación.

De todas las sustancias nocivas utilizadas actualmente en la industria (más de 600 mil artículos), solo un poco más de 100 pueden atribuirse a AHOV, 34 de las cuales son las más extendidas.

La capacidad de cualquier sustancia para pasar fácilmente a la atmósfera y causar daños masivos está determinada por sus propiedades fisicoquímicas y tóxicas básicas. De las propiedades físicas y químicas, el estado de agregación, solubilidad, densidad, volatilidad, punto de ebullición, hidrólisis, presión de vapor saturado, coeficiente de difusión, calor de evaporación, punto de congelación, viscosidad, corrosividad, punto de inflamación y punto de ignición, etc., son de la mayor importancia.

Las principales características fisicoquímicas de los AHOV más comunes se dan en la Tabla 1.3.

El mecanismo de la acción tóxica de AHOV es el siguiente. Dentro del cuerpo humano, así como entre éste y el ambiente externo, existe un metabolismo intensivo. El papel más importante en este intercambio pertenece a las enzimas (catalizadores biológicos). Las enzimas son sustancias o compuestos químicos (bioquímicos) capaces de controlar reacciones químicas y biológicas en el cuerpo en cantidades insignificantes.

La toxicidad de ciertos AHOV radica en la interacción química entre ellos y las enzimas, lo que conduce a la inhibición o cese de varias funciones corporales vitales. La supresión completa de ciertos sistemas enzimáticos causa un daño general al cuerpo y, en algunos casos, su muerte.

Para evaluar la toxicidad de las sustancias químicas peligrosas se utilizan una serie de características, siendo las principales: concentración, concentración umbral, concentración máxima permisible (MPC), concentración letal media y dosis tóxica.

Concentración- la cantidad de sustancia (AHOV) por unidad de volumen, masa (mg / l, g / kg, g / m 3, etc.).

concentración umbral es la concentración mínima que puede causar un efecto fisiológico medible. Al mismo tiempo, los afectados solo sienten los signos primarios de daño y siguen siendo funcionales.

Concentración Máxima Permisible en el aire del área de trabajo - la concentración de una sustancia nociva en el aire que, durante el trabajo diario durante 8 horas al día (41 horas a la semana) durante toda la duración del servicio, no puede causar enfermedades o desviaciones en el estado de salud de los trabajadores detectada por métodos modernos de investigación, en

en el proceso de trabajo o en los períodos remotos de la vida de las generaciones presentes y posteriores.

Concentración letal media en el aire - la concentración de una sustancia en el aire, que causa la muerte del 50% de los afectados durante la exposición por inhalación de 2, 4 horas.

Dosis tóxica es la cantidad de una sustancia que provoca un determinado efecto tóxico.

La dosis tóxica se toma igual a:

con lesiones por inhalación: el producto de la concentración promedio temporal de sustancias químicas peligrosas en el aire por el momento de la entrada por inhalación en el cuerpo (medido en g × min / m 3, g × s / m 3, mg × min / l, etc.);

con lesiones de reabsorción cutánea: la masa de productos químicos peligrosos que causa un cierto efecto de la lesión cuando entra en contacto con la piel (unidades de medida: mg / cm 2, mg / m 3, g / m 2, kg / cm 2, mg/kg, etc.) .

Para caracterizar la toxicidad de las sustancias cuando ingresan al cuerpo humano por inhalación, se distinguen las siguientes toxodosis.

Toxodosis letal media ( LCt 50 ) - conduce a la muerte del 50% de los afectados.

Toxodosis excretora promedio ( CIt 50 )- conduce al fracaso del 50% de los afectados.

Umbral medio toksodoz ( RCt 50 )- provoca los síntomas iniciales de la lesión en el 50% de los afectados.

La dosis letal promedio cuando se inyecta en el estómago - conduce a la muerte del 50% de los afectados con una sola inyección en el estómago (mg/kg).

Para evaluar el grado de toxicidad de la acción de reabsorción de la piel de AHOV, se utilizan los valores de la toxodosis letal promedio ( LD 50 ), toxodosis incapacitante media ( IDENTIFICACIÓN 50 ) y toxodosis umbral media ( RD 50 ). Unidades de medida - g/persona, mg/persona, ml/kg, etc.

La dosis letal promedio cuando se aplica en la piel conduce a la muerte del 50% de los afectados con una sola aplicación en la piel.

Hay una gran cantidad de formas de clasificar los productos químicos peligrosos según la base elegida, por ejemplo, según la capacidad de dispersión, los efectos biológicos en el cuerpo humano, los métodos de almacenamiento, etc.

Las más importantes son las clasificaciones:

según el grado de impacto en el cuerpo humano (ver Tabla 1.4);

según el síndrome predominante que se desarrolla durante la intoxicación aguda (ver Tabla 1.5);

Tabla 1.4

Clasificación de productos químicos peligrosos según el grado de impacto en el cuerpo humano

Índice	Normas para la clase de peligro
Concentración máxima permitida de sustancias nocivas en el aire del área de trabajo, mg / m 3
Dosis letal media cuando se inyecta en el estómago, mg/kg
Dosis letal media cuando se aplica sobre la piel, mg/kg
Concentración letal media en el aire, mg/m 3				más de 50000
Factor de posibilidad de intoxicación por inhalación
Zona aguda
Zona de acción crónica
Notas: 1. Cada AHOV específico pertenece a la clase de peligro según el indicador, cuyo valor corresponde a la clase de peligro más alta. 2. El coeficiente de posibilidad de intoxicación por inhalación es igual a la relación entre la concentración máxima permitida de una sustancia nociva en el aire a 20 ° C y la concentración letal promedio de una sustancia para ratones durante una exposición de dos horas. 3. La zona de acción aguda es la relación entre la concentración letal promedio de sustancias químicas peligrosas y la concentración mínima (umbral) que provoca un cambio en los parámetros biológicos a nivel de todo el organismo, más allá de los límites de las reacciones fisiológicas adaptativas. 4. La zona de acción crónica es la relación entre la concentración mínima umbral que provoca cambios en los parámetros biológicos a nivel de todo el organismo, que van más allá de los límites de las reacciones fisiológicas adaptativas, a la concentración mínima (umbral) que provoca un daño efecto en un experimento crónico durante 4 horas 5 veces a la semana durante al menos 4 meses. Según el grado de impacto en el cuerpo humano, las sustancias nocivas se dividen en cuatro clases de peligro: 1 - las sustancias son extremadamente peligrosas; 2 - sustancias altamente peligrosas; 3 - sustancias moderadamente peligrosas; 4- Sustancias de baja peligrosidad. La clase de peligro se establece en función de las normas e indicadores que figuran en esta tabla.

Tabla 1.5

Clasificación de AHOV según el síndrome predominante que se desarrolla durante la intoxicación aguda

Nombre	Personaje comportamiento	Nombre
Sustancias con un efecto predominantemente asfixiante	Afecta el tracto respiratorio humano.	Cloro, fosgeno, cloropicrina.
Sustancias de acción venenosa predominantemente general	alterar el metabolismo energético	Monóxido de carbono, cianuro de hidrógeno
Sustancias con efectos sofocantes y venenosos en general.	Causan edema pulmonar durante la exposición por inhalación y alteran el metabolismo energético durante la reabsorción.	Amil, acrilonitrilo, ácido nítrico, óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre, fluoruro de hidrógeno
venenos neurotrópicos	Actuar sobre la generación, conducción y transmisión de los impulsos nerviosos	Disulfuro de carbono, tetraetilo de plomo, compuestos organofosforados.
Sustancias con efectos asfixiantes y neutrónicos	Causa edema pulmonar tóxico, contra el cual se forma una lesión grave del sistema nervioso.	Amoníaco, heptilo, hidracina, etc.
venenos metabólicos	Violar los procesos íntimos del metabolismo de las sustancias en el cuerpo.	Óxido de etileno, dicloroetano
Sustancias que interrumpen el metabolismo.	Causan enfermedades con un curso extremadamente lento y alteran el metabolismo.	Dioxinas, benzfuranos policlorados, compuestos aromáticos halogenados, etc.

según las principales propiedades físico-químicas y condiciones de almacenamiento (ver tabla 1.6);

de acuerdo a la severidad del impacto basado en varios factores importantes (ver Tabla 1.7);

en la capacidad de quemar.

Tabla 1.6

Clasificación de los productos químicos peligrosos según las principales propiedades físicas y químicas

y condiciones de almacenamiento

	Características	Representantes típicos
	Volátiles líquidos almacenados en recipientes a presión (gases comprimidos y licuados)	Cloro, amoníaco, sulfuro de hidrógeno, fosgeno, etc.
	Volátiles líquidos almacenados en contenedores no presurizados	Ácido cianhídrico, nitrilo de ácido acrílico, tetraetilo de plomo, difosgeno, cloropicrina, etc.
	ácidos fumantes	Sulfúrico (r³1,87), nitrógeno (r³1,4), clorhídrico (r³1,15), etc.
	Sueltos y sólidos no volátiles durante el almacenamiento hasta + 40 ° C	Sublimado, fósforo amarillo, anhídrido de arsénico, etc.
	Sueltos y sólidos volátiles durante el almacenamiento hasta + 40 ° C	Sales de ácido cianhídrico, mercuranos, etc.

Una parte importante de AHOV son sustancias inflamables y explosivas, que a menudo provocan incendios en caso de destrucción de contenedores y la formación de nuevos compuestos tóxicos como resultado de la combustión.

De acuerdo con la capacidad de quemar, todos los productos químicos peligrosos se dividen en grupos:

no combustibles (fosgeno, dioxina, etc.); las sustancias de este grupo no se queman en condiciones de calentamiento hasta 900 0 C y concentración de oxígeno hasta 21%;

sustancias inflamables no combustibles (cloro, ácido nítrico, fluoruro de hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de azufre, cloropicrina y otras sustancias térmicamente inestables, varios gases licuados y comprimidos); las sustancias de este grupo no se queman cuando se calientan a 900 ° C y concentraciones de oxígeno de hasta el 21%, pero se descomponen con la liberación de vapores combustibles;

Tabla 1.7

Clasificación de AHOV según la severidad del impacto en base a

teniendo en cuenta varios factores

Capacidad de dispersión
Fortaleza
valor industrial
Cómo entra en el cuerpo
Grado de toxicidad
La relación entre el número de heridos y el número de muertos.
efectos retardados

una gran cantidad de formas de clasificar los productos químicos peligrosos según la base elegida, por ejemplo, según la capacidad de dispersión, los efectos biológicos en el cuerpo humano, los métodos de almacenamiento, etc.

sustancias de combustión lenta (amoníaco licuado, cianuro de hidrógeno, etc.); las sustancias de este grupo solo pueden inflamarse cuando se exponen a una fuente de fuego;

sustancias combustibles (acrilonitrilo, amilo, amoníaco gaseoso, heptilo, hidrazina, dicloroetano, disulfuro de carbono, tetraetilo de plomo, óxidos de nitrógeno, etc.); las sustancias de este grupo son capaces de combustión espontánea y combustión incluso después de que se haya eliminado la fuente de fuego.

1.4.1.2. Objetos químicamente peligrosos

Instalación químicamente peligrosa (XOO)- este es un objeto donde se almacenan, procesan, utilizan o transportan sustancias químicas peligrosas, en caso de accidente o destrucción de las cuales la muerte o la contaminación química de personas, animales de granja y plantas, así como la contaminación química del medio ambiente natural puede ocurrir.

El concepto de HOO une un gran grupo de objetos industriales, de transporte y otros de la economía, diferentes en propósito e indicadores técnicos y económicos, pero que tienen una propiedad común: en caso de accidentes, se convierten en fuentes de emisiones tóxicas.

Los objetos químicamente peligrosos incluyen:

plantas y conjuntos de industrias químicas, así como instalaciones individuales (áridos) y talleres que producen y consumen productos químicos peligrosos;

plantas (complejos) para el procesamiento de materias primas de petróleo y gas;

producción de otras industrias que utilizan AHOV (celulosa y papel, textil, metalúrgica, alimentaria, etc.);

estaciones de ferrocarril, puertos, terminales y almacenes en los puntos finales (intermedios) de movimiento de AHOV;

vehículos (contenedores y trenes graneleros, camiones cisterna, fluviales y marítimos, oleoductos, etc.).

Al mismo tiempo, los productos químicos peligrosos pueden ser tanto materias primas como productos intermedios y finales de la producción industrial.

Las sustancias químicamente peligrosas accidentalmente en la empresa pueden ubicarse en líneas de producción, instalaciones de almacenamiento y almacenes básicos.

Un análisis de la estructura de los objetos químicamente peligrosos muestra que la mayor parte de AHOV se almacena en forma de materias primas o productos de producción.

Los productos químicos peligrosos licuados están contenidos en celdas capacitivas estándar. Estos pueden ser tanques de aluminio, hormigón armado, acero o combinados, en los que se mantienen las condiciones que corresponden a un modo de almacenamiento determinado.

Las características generales de los tanques y las posibles opciones de almacenamiento para productos químicos peligrosos se dan en la Tabla. 1.8.

Los tanques sobre el suelo en los almacenes generalmente se ubican en grupos con un tanque de reserva por grupo. Alrededor de cada grupo de tanques a lo largo del perímetro, se proporciona un dique cerrado o muro de cerramiento.

Algunos tanques grandes independientes pueden tener tarimas o tanques subterráneos de concreto reforzado.

Los productos químicos peligrosos sólidos se almacenan en habitaciones especiales o en áreas abiertas debajo de los cobertizos.

En distancias cortas, AHOV se transporta por carretera en cilindros, contenedores (barriles) o camiones cisterna.

De la amplia gama de cilindros de capacidad media para el almacenamiento y transporte de productos químicos peligrosos líquidos, los más utilizados son los cilindros con una capacidad de 0,016 a 0,05 m 3 . La capacidad de los contenedores (barriles) varía de 0,1 a 0,8 m 3 . Los camiones cisterna se utilizan principalmente para transportar amoníaco, cloro, amilo y heptilo. Un portador de amoníaco estándar tiene una capacidad de carga de 3,2; 10 y 16 toneladas El cloro líquido se transporta en camiones cisterna con una capacidad de hasta 20 toneladas, amilo - hasta 40 toneladas, heptilo - hasta 30 toneladas.

Por ferrocarril, AHOV se transporta en cilindros, contenedores (barriles) y tanques.

Las principales características de los tanques se dan en la Tabla 1.9.

Los cilindros se transportan, por regla general, en vagones cubiertos y contenedores (barriles), en plataformas abiertas, en vagones de góndola y en contenedores universales. En un vagón cubierto, los cilindros se colocan en filas en posición horizontal hasta 250 piezas.

En un vagón góndola abierto, los contenedores se instalan en posición vertical en filas (hasta 3 filas) de 13 contenedores en cada fila. En una plataforma abierta, los contenedores se transportan en posición horizontal (hasta 15 piezas).

Los tanques ferroviarios para el transporte de productos químicos peligrosos pueden tener un volumen de caldera de 10 a 140 m 3 con una capacidad de carga de 5 a 120 toneladas.

Tabla 1.9

Las principales características de los tanques ferroviarios,

utilizado para el transporte de productos químicos peligrosos

Nombre AHOV	Volumen útil de la caldera de cisterna, m 3	Presión en el tanque, atm.	Capacidad de carga, t
acrilonitrilo
amoníaco licuado
Ácido nítrico (conc.)
Ácido nítrico (razb.)
hidracina
dicloroetano
Óxido de etileno
Dióxido de azufre
disulfuro de carbono
Fluoruro de hidrógeno
cloro licuado
Cianuro de hidrógeno

Por transporte acuático, la mayoría de los productos químicos peligrosos se transportan en cilindros y contenedores (barriles), sin embargo, varios barcos están equipados con tanques especiales (tanques) con una capacidad de hasta 10,000 toneladas.

En varios países existe algo así como una unidad territorial administrativa (ATE) químicamente peligrosa. Esta es una unidad administrativo-territorial, de la cual más del 10% de la población puede encontrarse en la zona de posible contaminación química en caso de accidentes en instalaciones de armas químicas.

Zona de contaminación química(ZKhZ) - el territorio en el que se distribuyen o se introducen HCV en concentraciones o cantidades que pongan en peligro la vida y la salud de las personas, los animales de granja y las plantas durante un tiempo determinado.

Zona de protección sanitaria(SPZ) - el área alrededor de una instalación potencialmente peligrosa, establecida para prevenir o reducir el impacto de los factores nocivos de su funcionamiento en las personas, animales de granja y plantas, así como en el medio ambiente natural.

La clasificación de objetos de la economía y ATU por peligrosidad química se realiza en base a los criterios dados en la Tabla 1.10

Tabla 1.10

Criterios de clasificación de las UTA ​​y objetos de la economía

sobre el peligro químico

objeto clasificado	Definición de clasificación de objetos	Criterio (indicador) para clasificar un objeto y ATU como sustancia química	Valor numérico del criterio del grado de peligrosidad química por categoría de peligrosidad química
Objeto de la economía	Un objeto de la economía químicamente peligroso es un objeto de la economía, en caso de destrucción (accidente) del cual puede ocurrir la destrucción masiva de personas, animales de granja y plantas.	El número de personas que ingresan a la zona de posible contaminación química de AHOV	Más de 75 mil personas.	De 40 a 75 mil personas.	menos de 40 mil personas	La zona VKhZ no va más allá del objeto y su SPZ.
	ATE-ATE químicamente peligrosos, más del 10% de la población puede terminar en la zona de PCV en caso de accidentes en las instalaciones de GC.	Número de población (porcentaje de territorios) en la zona de VKhZ AHOV			10 a 30%
Notas: I. La zona de posible contaminación química (VKhZ) es el área de un círculo con un radio igual a la profundidad de la zona con un umbral de toxodosis. 2. Para ciudades y áreas urbanas, el grado de peligro químico se estima por la proporción del territorio que cae en la zona WCS, suponiendo que la población se distribuye uniformemente en el área. 3. Para determinar la profundidad de la zona con umbral de toxodosis, se establecen las siguientes condiciones meteorológicas: inversión, velocidad del viento I m/s, temperatura del aire 20 o C, dirección del viento equiprobable de 0 a 360 o.

Las principales fuentes de peligro en caso de accidentes en instalaciones químicas son:

salvo emisiones de productos químicos peligrosos a la atmósfera con la consiguiente contaminación del aire, el terreno y las fuentes de agua;

descarga de productos químicos peligrosos en cuerpos de agua;

fuego "químico" con la liberación de productos químicos peligrosos y sus productos de combustión en el medio ambiente;

explosiones de productos químicos peligrosos, materias primas para su producción o productos de origen;

la formación de zonas de humo, seguidas de la precipitación de sustancias químicas peligrosas, en forma de "manchas" a lo largo de la estela de propagación de una nube de aire contaminado, sublimación y migración.

Esquemáticamente, las principales fuentes de peligro en caso de accidente en el HOO se muestran en la fig. 1.2.

Arroz. 1.2. Esquema de formación de factores dañinos durante un accidente en la organización de armas químicas.

1 - liberación de sustancias químicas peligrosas a la atmósfera; 2 - descarga de productos químicos peligrosos en cuerpos de agua;

3 - fuego "químico"; 4 - explosión de AHOV;

5 - zonas de humo con deposición de productos químicos peligrosos y sublimación

Cada una de las fuentes de peligro (daño) mencionadas anteriormente en el lugar y el tiempo puede manifestarse por separado, secuencialmente o en combinación con otras fuentes, y también repetirse muchas veces en varias combinaciones. Todo depende de las características físicas y químicas del AHOV, las condiciones del accidente, las condiciones climáticas y la topografía de la zona. Es importante conocer la definición de los siguientes términos.

accidente quimico- se trata de un accidente en una instalación químicamente peligrosa, acompañado de un derrame o liberación de sustancias químicas peligrosas, que puede provocar la muerte o contaminación química de personas, animales de granja y plantas, contaminación química de alimentos, materias primas alimentarias, piensos, otros los bienes materiales y la zona durante un tiempo determinado.

Lanzamiento de OHV- liberación en caso de despresurización en un corto período de tiempo desde instalaciones tecnológicas, contenedores para almacenamiento o transporte de sustancias químicas en una cantidad capaz de causar un accidente químico.

Estrecho OHV- fuga durante la despresurización de instalaciones tecnológicas, contenedores para almacenamiento o transporte de OHV en una cantidad capaz de causar un accidente químico.

El foco de la derrota de AHOV- este es el territorio dentro del cual, como resultado de un accidente en una instalación químicamente peligrosa con la liberación de productos químicos peligrosos, se produjeron lesiones masivas de personas, animales de granja, plantas, destrucción y daños a edificios y estructuras.

En caso de accidentes en instalaciones químicas con liberación de sustancias químicas peligrosas, el foco de daño químico tendrá las siguientes características.

I. La formación de nubes de vapores de AHOV y su distribución en el ambiente son procesos complejos que están determinados por diagramas de fase de AHOV, sus principales características físicas y químicas, condiciones de almacenamiento, condiciones climáticas, terreno, etc., por lo tanto, pronosticar la escala de contaminación química (polución) es muy difícil.

2. En el punto álgido del accidente en la instalación, por regla general, actúan varios factores dañinos: contaminación química del área, aire, cuerpos de agua; temperatura alta o baja; onda de choque, y fuera del objeto - contaminación química del medio ambiente.

3. El factor dañino más peligroso es el impacto de los vapores AHOV a través del sistema respiratorio. Actúa tanto en la escena del accidente como a grandes distancias de la fuente del escape y se propaga a la velocidad de la transferencia del viento de AHOV.

4. Pueden existir concentraciones peligrosas de productos químicos peligrosos en la atmósfera desde varias horas hasta varios días, y la contaminación del terreno y el agua durante un tiempo aún mayor.

5. La muerte depende de las propiedades de los productos químicos peligrosos, la dosis tóxica y puede ocurrir tanto instantáneamente como algún tiempo (varios días) después del envenenamiento.

1.4.2. Requisitos básicos de las normas de diseño.

a la colocación y construcción de instalaciones químicamente peligrosas

Los principales requisitos técnicos y de ingeniería nacionales para la colocación y construcción de instalaciones químicas se establecen en los documentos estatales sobre ITM.

De acuerdo con los requisitos de la ITM, el territorio adyacente a instalaciones químicamente peligrosas, dentro del cual, con la posible destrucción de contenedores con productos químicos peligrosos, la propagación de nubes de aire contaminado con concentraciones que causan lesiones a personas sin protección es probable que constituya una zona de posible contaminación química peligrosa.

La eliminación de los límites de la zona de posible contaminación química peligrosa se da en la Tabla. 1.11.

Para determinar la eliminación de los límites de las zonas de posible contaminación química peligrosa con otras cantidades de químicos peligrosos en los contenedores, es necesario usar los factores de corrección que se dan en la Tabla 1.12.

Tabla 1.11

Eliminación de los límites de la zona de posible contaminación química peligrosa

de contenedores de 50 toneladas con productos químicos peligrosos

agrupamiento de la paleta (vidrio), m	Eliminación de los límites de la zona de posible contaminación química peligrosa, km.
		cianuro de hidrógeno	dióxido de azufre	Sulfuro de hidrógeno			isocianato de metilo
sin agrupar

Tabla 1.12

Coeficientes para recalcular el número de AHOV

Al diseñar nuevos aeropuertos, recibir y transmitir centros de radio, centros informáticos, así como complejos ganaderos, grandes granjas y granjas avícolas, su ubicación debe proporcionarse a una distancia segura de objetos con productos químicos peligrosos.

La construcción de almacenes básicos para el almacenamiento de productos químicos peligrosos debe contemplarse en un área suburbana.

Cuando se colocan en ciudades categorizadas y en sitios de particular importancia, bases y almacenes para el almacenamiento de productos químicos peligrosos, la cantidad de productos químicos peligrosos la establecen los ministerios, departamentos y empresas de acuerdo con las autoridades locales.

En las empresas que producen o consumen productos químicos peligrosos, es necesario:

diseñar edificios y estructuras predominantemente de tipo marco con estructuras de cerramiento ligeras;

colocar paneles de control, por regla general, en los pisos inferiores de los edificios, y también prever la duplicación de sus elementos principales en los puntos de control de reserva de la instalación;

proporcionar, si es necesario, protección de contenedores y comunicaciones contra la destrucción por una onda de choque;

desarrollar y ejecutar medidas para prevenir derrames de líquidos peligrosos, así como medidas para localizar accidentes cerrando los tramos más vulnerables de los esquemas tecnológicos mediante la instalación de válvulas de retención, trampas y galpones con desagües direccionales.

En los asentamientos ubicados en áreas de posible contaminación peligrosa con productos químicos peligrosos, para proporcionar agua potable a la población, es necesario crear sistemas de suministro de agua centralizados protegidos basados ​​​​principalmente en fuentes de agua subterránea.

El paso, tramitación y liquidación de trenes con AHOV debe realizarse únicamente por desvíos. Los sitios de recarga (bombeo) de productos químicos peligrosos, las vías férreas para la acumulación (asentamiento) de vagones (tanques) con productos químicos peligrosos deben retirarse a una distancia de al menos 250 m de edificios residenciales, edificios industriales y de almacenamiento, estacionamientos de otros trenes . Se imponen requisitos similares a los atracaderos para la carga (descarga) de productos químicos peligrosos, las vías férreas para la acumulación (asentamiento) de vagones (cisterna), así como las áreas de agua para barcos con dicha carga.

Los baños, las duchas, las lavanderías, las fábricas de tintorería, los puestos de lavado y limpieza de automóviles, de nueva construcción y reconstruidos, independientemente de la afiliación departamental y la forma de propiedad, deben adaptarse en consecuencia para la higienización de las personas, el procesamiento especial de ropa y equipos en caso de uso industrial. accidentes con liberación de sustancias químicas peligrosas.

En las instalaciones con AHOV, es necesario crear sistemas locales de alerta, en caso de accidentes y contaminación química, para los trabajadores de estas instalaciones, así como para la población que vive en áreas de posible contaminación química peligrosa.

La notificación a la población sobre la ocurrencia de un peligro químico y la posibilidad de contaminación de la atmósfera con AHOV debe realizarse utilizando todos los medios de comunicación disponibles (sirenas eléctricas, red de radiodifusión, teléfono interno, televisión, instalaciones de megafonía móvil, parlantes en la calle). , etc.).

En las instalaciones químicamente peligrosas, se deben crear sistemas locales para detectar la contaminación ambiental con productos químicos peligrosos.

Hay una serie de requisitos aumentados para los refugios que brindan protección contra la identificación de AHOV:

los albergues deben estar preparados para la recepción inmediata de los albergados;

en los alojamientos ubicados en zonas de posible contaminación química peligrosa, se deberá prever un régimen de aislamiento total o parcial con regeneración del aire interior.

La regeneración del aire se puede llevar a cabo de dos maneras. El primero, con la ayuda de unidades regenerativas RU-150/6, el segundo, con la ayuda de un cartucho regenerativo RP-100 y cilindros de aire comprimido.

Los sitios de recarga (bombeo) de productos químicos peligrosos y las vías férreas para la acumulación (asentamiento) de vagones (tanques) con productos químicos peligrosos están equipados con sistemas de instalación de cortinas de agua y llenado de agua (desgasificador) en caso de derrames de productos químicos peligrosos. Se están creando sistemas similares en los atracaderos para la carga (descarga) de productos químicos peligrosos.

Con el fin de reducir oportunamente las existencias de productos químicos peligrosos a los estándares de las necesidades tecnológicas, se prevé:

vaciado en situaciones de emergencia de secciones especialmente peligrosas de esquemas tecnológicos en tanques enterrados de acuerdo con las normas, reglas y teniendo en cuenta las características específicas del producto;

descarga de productos químicos peligrosos en tanques de emergencia, por regla general, al encender automáticamente los sistemas de drenaje con duplicación obligatoria mediante un dispositivo para encender manualmente el vaciado;

los planes para un período especial de instalaciones químicamente peligrosas incluyen medidas para reducir las existencias y los períodos de almacenamiento de agentes químicos peligrosos tanto como sea posible y cambiar a un esquema de producción sin tampones.

Las medidas técnicas y de ingeniería a nivel nacional durante la construcción y reconstrucción del KhOO se complementan con los requisitos de los ministerios y departamentos establecidos en los reglamentos de la industria y la documentación de diseño pertinentes.

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