• Život bez hrane najviši je stupanj razvoja
• Kolektivizacija u SSSR-u: uzroci, suština, tijek i posljedice Bit i rezultati kolektivizacije
• Proces ljudske socijalizacije, njegova razdoblja, faze
• Epigenetika: što kontrolira naš genetski kod?
• Što je mitoza i koji se proces odvija u profazi mitoze?
• Kemija sve što trebate znati za OGE
• Oblik japanske poezije. Japanske pjesme. Kako pravilno pisati u japanskom stilu. Kigo, "sezonska riječ", koristi se kao obvezni element teksta - pripovijedanje se vodi u sadašnjem vremenu
• Do čega može dovesti globalno onečišćenje okoliša?Posljedice onečišćenja
• Theodore se hladi. Oblici komunikacije s herezom
• Sveta mučenica Natalija Akatist svetoj Nataliji

Toksičnost (od grč. toxikon - otrov) - otrovnost, svojstvo određenih kemijskih spojeva i tvari biološke prirode da, kada u određenim količinama uđu u živi organizam (ljudski, životinjski i biljni), uzrokuju poremećaje njegovih fizioloških funkcija, što rezultira u simptomima trovanja (otrovanja, bolesti), au teškim slučajevima - smrt.

Tvar (spoj) koja ima otrovna svojstva naziva se otrovna tvar ili otrov.

Toksičnost je generalizirani pokazatelj odgovora tijela na djelovanje tvari, što je uvelike određeno karakteristikama prirode njegovog toksičnog učinka.

Priroda toksičnog učinka tvari na tijelo obično znači:

o mehanizam toksičnog djelovanja tvari;

o prirodu patofizioloških procesa i glavne simptome oštećenja koji nastaju nakon oštećenja biometa;

o dinamika njihovog razvoja tijekom vremena;

o drugi aspekti toksičnog učinka tvari na tijelo.

Među čimbenicima koji određuju toksičnost tvari, jedan od najvažnijih je mehanizam njihova toksičnog djelovanja.

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

Interakcija između otrovnih tvari i živog organizma ima dvije faze:

1) učinak otrovnih tvari na tijelo - toksikodinamička faza;

2) djelovanje tijela na otrovne tvari - toksikokinetička faza.

Toksikokinetička faza se pak sastoji od dvije vrste procesa:

a) procesi distribucije: apsorpcija, transport, akumulacija i oslobađanje otrovnih tvari;

b) metaboličke pretvorbe otrovnih tvari – biotransformacija.

Raspodjela tvari u ljudskom tijelu ovisi uglavnom o fizikalno-kemijskim svojstvima tvari i građi stanice kao temeljne jedinice organizma, posebice građi i svojstvima staničnih membrana.

Važna točka u djelovanju otrova i toksina je da oni imaju toksični učinak kada djeluju na tijelo u malim dozama. U ciljnim tkivima stvaraju se vrlo niske koncentracije toksičnih tvari koje su usporedive s koncentracijama biometa. Visoke stope interakcije otrova i toksina s biometama postižu se zahvaljujući visokom afinitetu prema aktivnim centrima pojedinih biometala.

Međutim, prije nego što “pogodi” biometu, tvar s mjesta primjene prodire u kapilarni sustav krvnih i limfnih žila, zatim se krvlju širi po tijelu i ulazi u ciljno tkivo. S druge strane, čim otrov uđe u krv i tkiva unutarnjih organa, dolazi do određenih transformacija, koje obično dovode do detoksikacije i "trošenja" tvari za takozvane nespecifične ("sporedne") procese.

Jedan od važnih čimbenika je brzina prodiranja tvari kroz stanično-tkivnu barijeru. S jedne strane, to određuje brzinu prodiranja otrova kroz tkivne barijere koje odvajaju krv od vanjskog okoliša, tj. brzina ulaska tvari određenim putovima ulaska u tijelo. S druge strane, on određuje brzinu prodiranja tvari iz krvi u ciljna tkiva kroz tzv. histohematske barijere u području stijenki krvnih kapilara tkiva. To pak određuje brzinu nakupljanja tvari u području molekularnih biometa i interakciju tvari s biometama.

U nekim slučajevima brzina prodiranja kroz stanične barijere određuje selektivnost djelovanja tvari na određena tkiva i organe. To utječe na toksičnost i prirodu toksičnog učinka tvari. Dakle, nabijeni spojevi slabo prodiru u središnji živčani sustav i imaju izraženiji periferni učinak.

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

1. Stadij kontakta s otrovom i prodiranje tvari u krv.

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

3. Faza prodiranja tvari kroz histohematske barijere (stjenke kapilara i druge tkivne barijere) i nakupljanje u području molekularnih biometa.

4. Stadij interakcije tvari s biometama i nastanak poremećaja u biokemijskim i biofizičkim procesima na molekularnoj i substaničnoj razini - toksično-dinamički stadij.

5. Stadij funkcionalnih poremećaja organizma, razvoj patofizioloških procesa nakon “oštećenja” molekularnih biometa i pojava simptoma oštećenja.

6. Stadij ublažavanja glavnih simptoma intoksikacije koji ugrožavaju život unesrećene osobe, uključujući korištenje medicinske zaštitne opreme, odnosno stadij ishoda (u slučaju odbijanja smrtonosnih toksodoza i nepravovremene uporabe zaštitne opreme, moguća smrt oboljelih osoba).

Pokazatelj toksičnosti tvari je doza. Doza tvari koja uzrokuje određeni toksični učinak naziva se toksična doza (toksodoza). Za životinje i ljude određuje se količinom tvari koja uzrokuje određeni toksični učinak. Što je niža toksična doza, veća je toksičnost.

S obzirom na to da je reakcija svakog organizma na istu toksodozu određene otrovne tvari različita (individualna), težina trovanja u odnosu na svaku od njih neće biti ista. Neki mogu umrijeti, drugi će pretrpjeti različite stupnjeve oštećenja ili ih uopće neće imati. Stoga se toksodoza (D) smatra slučajnom varijablom. Iz teorijskih i eksperimentalnih podataka proizlazi da je slučajna varijabla D raspodijeljena prema lognormalnom zakonu sa sljedećim parametrima: D je srednja vrijednost toksodoze i disperzija logaritma toksodoze - . U tom smislu, u praksi se za karakterizaciju toksičnosti koriste srednje vrijednosti toksodoze u odnosu na, na primjer, težinu životinje (u daljnjem tekstu toksodoza).

Otrovanje uzrokovano unošenjem otrova iz čovjekove okoline nazivamo egzogenim, za razliku od endogenog trovanja toksičnim metabolitima, koji mogu nastati ili se akumulirati u tijelu tijekom raznih bolesti, najčešće povezanih s poremećajem rada unutarnjih organa (bubrezi, jetra i dr.). .). U toksikogenoj (kada je otrovno sredstvo u tijelu u dozi koja može proizvesti određeni učinak) fazi trovanja razlikuju se dva glavna razdoblja: razdoblje resorpcije, koje traje do postizanja maksimalne koncentracije otrova u krvi, i razdoblje eliminacije, od ovog trenutka dok se krv potpuno ne očisti od otrova. Toksični učinak može nastupiti prije ili nakon apsorpcije (resorpcije) otrova u krv. U prvom slučaju naziva se lokalnim, au drugom - resorptivnim. Postoji i neizravni refleksni učinak.

U slučaju "egzogenog" trovanja razlikuju se sljedeći glavni putovi ulaska otrova u tijelo: oralni - kroz usta, inhalacijski - s udisanjem otrovnih tvari, perkutani (kožni, u vojnim poslovima - kožni resorptivni) - kroz nezaštićena koža, injekcija - s parenteralnom primjenom otrova , na primjer, s ugrizima zmija i insekata, šupljina - kada otrov ulazi u različite šupljine tijela (rektum, vagina, vanjski slušni kanal itd.).

Tablične vrijednosti toksodoza (osim inhalacijskih i injekcijskih puteva prodiranja) vrijede za beskonačno veliku izloženost, tj. za slučaj kada vanjske metode ne zaustavljaju kontakt otrovne tvari s tijelom. U stvarnosti, da bi se određeni toksični učinak pokazao, mora postojati više otrova od onih navedenih u tablicama toksičnosti. Tu količinu i vrijeme tijekom kojeg se otrov mora zadržati, primjerice, na površini kože tijekom resorpcije, osim toksičnosti, uvelike određuje i brzina apsorpcije otrova kroz kožu. Tako, prema američkim vojnim stručnjacima, kemijski bojni agens vigas (VX) karakterizira kožna resorptivna toksodoza od 6-7 mg po osobi. Da bi ova doza ušla u tijelo, 200 mg VX tekuće kapi mora biti u kontaktu s kožom otprilike 1 sat ili približno 10 mg 8 sati.

Teže je izračunati toksodoze za otrovne tvari koje zagađuju atmosferu parom ili finim aerosolom, na primjer, u slučaju nesreća u kemijski opasnim postrojenjima s ispuštanjem opasnih kemijskih tvari (ACHS - prema GOST R 22.0.05-95 ), koji uzrokuju oštećenja kod ljudi i životinja putem dišnog sustava.

Prije svega, polaze od pretpostavke da je inhalacijska toksikoza izravno proporcionalna koncentraciji opasnih tvari u udahnutom zraku i vremenu disanja. Osim toga, potrebno je voditi računa o intenzitetu disanja koji ovisi o tjelesnoj aktivnosti i stanju osobe ili životinje. U mirnom stanju čovjek udahne otprilike 16 puta u minuti i stoga prosječno upije 8-10 l/min zraka. Pri prosječnoj tjelesnoj aktivnosti (brzo hodanje, marširanje) potrošnja zraka raste na 20-30 l/min, a pri težoj tjelesnoj aktivnosti (trčanje, zemljani radovi) oko 60 l/min.

Dakle, ako osoba mase G (kg) udiše zrak koncentracije C (mg/l) koji sadrži opasne tvari u vremenskom razdoblju τ (min) pri intenzitetu disanja V (l/min), tada specifična apsorbirana doza opasnih tvari (količina unesenih opasnih tvari) u tijelo) D(mg/kg) bit će jednaka

Njemački kemičar F. Haber predložio je pojednostaviti ovaj izraz. Izveo je pretpostavku da je za ljude ili određenu vrstu životinja pod istim uvjetima, omjer V/G konstantan, stoga se može isključiti kada se karakterizira inhalacijska toksičnost tvari, te je dobio izraz K = Cτ (mg min/l). Haber je proizvod Cτ nazvao koeficijentom toksičnosti i uzeo ga kao konstantnu vrijednost. Ovaj rad, iako nije toksodoza u strogom smislu riječi, omogućuje usporedbu različitih otrovnih tvari u smislu inhalacijske toksičnosti. Što je manji, tvar je otrovnija kada se udiše. Međutim, ovaj pristup ne uzima u obzir niz procesa (izdisaj dijela tvari, neutralizacija u tijelu, itd.), ali se unatoč tome produkt Cτ još uvijek koristi za procjenu inhalacijske toksičnosti (osobito u vojnim poslovima i civilnoj obrani). pri izračunu mogućih gubitaka postrojbi i stanovništva pri izlaganju kemijskim bojnim agensima i opasnim kemikalijama). Često se to djelo čak pogrešno naziva toksodozom. Naziv relativna inhalacijska toksičnost čini se ispravnijim. U kliničkoj toksikologiji za karakterizaciju inhalacijske toksičnosti prednost se daje parametru u obliku koncentracije tvari u zraku koja uzrokuje određeni toksični učinak kod pokusnih životinja u uvjetima inhalacijske izloženosti pri određenoj izloženosti.

Relativna toksičnost sredstava pri udisanju ovisi o fizičkom opterećenju osobe. Za osobe koje se bave teškim fizičkim radom to će biti znatno manje nego za osobe koje miruju. S povećanjem intenziteta disanja povećava se i brzina djelovanja sredstva. Na primjer, za sarin s plućnom ventilacijom od 10 l/min i 40 l/min, vrijednosti LCτ 50 su približno 0,07 mg min/l odnosno 0,025 mg min/l. Ako je za tvar fosgen produkt Cτ 3,2 mg min/l pri intenzitetu disanja od 10 l/min srednje smrtonosan, onda je kod plućne ventilacije 40 l/min apsolutno smrtonosan.

Treba napomenuti da tablične vrijednosti konstante Sτ vrijede za kratke ekspozicije, pri kojima je Sτ = const. Pri udisanju kontaminiranog zraka s niskim koncentracijama otrovne tvari u njemu, ali tijekom dovoljno dugog vremenskog razdoblja, vrijednost Cτ se povećava zbog djelomičnog razlaganja otrovne tvari u tijelu i njezine nepotpune apsorpcije u plućima. Na primjer, za cijanovodičnu kiselinu, relativna toksičnost tijekom udisanja LCτ 50 kreće se od 1 mg min/l za visoke koncentracije u zraku do 4 mg min/l kada su koncentracije tvari niske. Relativna toksičnost tvari tijekom udisanja također ovisi o fizičkom opterećenju osobe i njezinoj dobi. Za odrasle će se smanjivati ​​s povećanjem tjelesne aktivnosti, a za djecu - sa smanjenjem dobi.

Dakle, toksična doza koja uzrokuje štetu jednake težine ovisi o svojstvima tvari, putu njezina prodiranja u tijelo, vrsti organizma i uvjetima uporabe tvari.

Za tvari koje ulaze u tijelo u tekućem ili aerosolnom stanju kroz kožu, gastrointestinalni trakt ili kroz rane, štetni učinak za svaku pojedinu vrstu organizma u stacionarnim uvjetima ovisi samo o količini prodrlog otrova, što se može izraziti u bilo koje jedinice mase. U toksikologiji se količina otrova obično izražava u miligramima.

Toksična svojstva otrova utvrđuju se eksperimentalno na različitim laboratorijskim životinjama, pa se često koristi pojam specifične toksodoze - doza po jedinici težine životinje i izražena u miligramima po kilogramu.

Toksičnost iste tvari, čak i kada u organizam uđe jednim putem, različita je za različite životinjske vrste, a za pojedinu životinju izrazito varira ovisno o putu ulaska u organizam. Stoga je uobičajeno da se iza brojčane vrijednosti toksodoze u zagradama navede vrsta životinje za koju se ta doza određuje, te način davanja sredstva ili otrova. Na primjer, unos: "sarin D smrt 0,017 mg/kg (zečevi, intravenozno)" znači da doza sarina od 0,017 mg/kg ubrizgana u venu kunića uzrokuje smrt.

Toksodoze i koncentracije otrovnih tvari obično se dijele ovisno o težini biološkog učinka koji uzrokuju.

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

Lim ir je prag nadražljivog djelovanja na sluznicu gornjih dišnih puteva i očiju. Izražava se količinom tvari sadržane u jednom volumenu zraka (na primjer, mg/m3).

Smrtonosna ili smrtonosna doza je količina tvari koja, ako uđe u tijelo, s određenom vjerojatnošću uzrokuje smrt. Obično koriste koncepte apsolutno smrtonosnih toksodoza, koje uzrokuju tjelesnu smrt s vjerojatnošću od 100% (ili smrt 100% zaraženih), i umjereno smrtonosne (polako smrtonosne) ili uvjetno smrtonosne toksodoze, smrtonosni ishod koji se javlja u 50% oboljelih. Na primjer:

LD 50 (LD 100) - (L od latinskog letalis - smrtonosan) prosječna smrtonosna (smrtonosna) doza, koja uzrokuje smrt 50% (100%) pokusnih životinja kada se tvar unese u želudac, trbušnu šupljinu, kožu (osim inhalacija) pod određenim uvjetima, uvjetima primjene i određenom razdoblju praćenja (obično 2 tjedna). Izraženo kao količina tvari po jedinici tjelesne težine životinje (obično mg/kg);

LC 50 (LC 100) - prosječna smrtonosna (smrtonosna) koncentracija u zraku, koja uzrokuje smrt 50% (100%) pokusnih životinja tijekom inhalacijske izloženosti tvari pri određenoj izloženosti (standardno 2-4 sata) i određeni period praćenja. U pravilu je dodatno naznačeno vrijeme ekspozicije. Dimenzija kao za Lim ir

Onesposobljavajuća doza je količina tvari koja, kada uđe u tijelo, kod određenog postotka oboljelih uzrokuje onesposobljenost, privremenu ili sa smrtnim ishodom. Označava se ID 100 ili ID 50 (od engleskog incapacitate - staviti izvan pogona).

Prag doze - količina tvari koja s određenom vjerojatnošću izaziva početne znakove oštećenja organizma ili, isto tako, početne znakove oštećenja kod određenog postotka ljudi ili životinja. Prag toksodoze označen je PD 100 ili PD 50 (od engleskog primarni - početni).

KVIO je koeficijent mogućnosti inhalacijskog trovanja, koji je omjer maksimalne moguće koncentracije otrovne tvari (C max, mg/m 3 ) u zraku pri 20°C i prosječne letalne koncentracije tvari za miševe ( KVIO = C max /LC 50). Količina je bezdimenzionalna;

MDK - najveća dopuštena koncentracija tvari - najveća količina tvari po jedinici volumena zraka, vode i sl., koja uz svakodnevnu izloženost tijelu kroz dulje vrijeme ne uzrokuje patološke promjene (odstupanja u stanju zdravlje, bolesti), otkrivene suvremenim istraživačkim metodama u procesu života ili dugoročnog životnog vijeka sadašnjih i sljedećih generacija. Postoje MDK radnog područja (MPC r.z., mg/m 3), maksimalni pojedinačni MDK u atmosferskom zraku naseljenih mjesta (MPC m.r., mg/m 3), dnevni prosječni MDK u atmosferskom zraku naseljenih mjesta (MPC s.s. , mg /m 3), najveća dopuštena koncentracija u vodi akumulacija raznih namjena vode (mg/l), najveća dopuštena koncentracija (ili dopuštena rezidualna količina) u prehrambenim proizvodima (mg/kg) itd.;

OBUV je približna sigurna razina izloženosti najvećem dopuštenom sadržaju otrovne tvari u atmosferskom zraku naseljenih mjesta, u zraku radnog prostora i u vodi ribarskih voda. Postoji dodatna razlika između TAC-a - približne dopuštene razine tvari u vodi rezervoara za kućnu upotrebu.

U vojnoj toksikometriji najčešće korišteni pokazatelji su relativne srednje vrijednosti srednje letalne (LCτ 50), srednje ekskretorne (ICτ 50), srednje efektivne (ECτ 50), prosječnog praga (PCτ 50) toksičnosti tijekom inhalacije, obično izražene u mg min/l, kao i srednje vrijednosti kožno-resorptivnih toksodoza sličnih po toksičnom učinku LD 50, LD 50, ED 50, PD 50 (mg/kg). Istodobno, pokazatelji inhalacijske toksičnosti također se koriste za predviđanje (procjenu) gubitaka stanovništva i proizvodnog osoblja u nesrećama na kemijski opasnim postrojenjima s ispuštanjem opasnih tvari koje se široko koriste u industriji.

U odnosu na biljne organizme, umjesto pojma toksičnost, češće se koristi izraz aktivnost tvari, a kao mjera njezine toksičnosti pretežno se koristi vrijednost CK 50 - koncentracija (npr. mg/l) tvar u otopini koja uzrokuje smrt 50% biljnih organizama. U praksi se koristi količina utroška djelatne tvari po jedinici površine (masa, volumen), najčešće kg/ha, pri kojoj se postiže željeni učinak.

Sindrom poremećaja svijesti. Nastaje izravnim djelovanjem otrova na moždanu koru, kao i njime uzrokovanim poremećajima moždane cirkulacije i nedostatkom kisika. Ovakav fenomen (koma, stupor) javlja se kod teških trovanja kloriranim ugljikovodicima, organofosfornim spojevima (OPC), alkoholima, pripravcima opijuma i tabletama za spavanje.

Sindrom poremećaja disanja. Često se opaža u komatoznim stanjima, kada je respiratorni centar depresivan. Respiratorni poremećaji također nastaju zbog paralize respiratornih mišića, što oštro komplicira tijek trovanja. Teška respiratorna disfunkcija opaža se s toksičnim plućnim edemom i opstrukcijom dišnih putova.

Sindrom lezije krvi. Karakteristično za trovanje ugljičnim monoksidom, oksidansima hemoglobina, hemolitičkim otrovima. To deaktivira hemoglobin i smanjuje kapacitet kisika u krvi.

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

Sindrom termoregulacije. Uočava se kod mnogih trovanja, a očituje se ili sniženjem tjelesne temperature (alkohol, tablete za spavanje, cijanidi) ili njezinim povećanjem (ugljični monoksid, zmijski otrov, kiseline, lužine, FOS). Ove promjene u tijelu, s jedne strane, posljedica su smanjenja metaboličkih procesa i povećanog prijenosa topline, as druge strane, apsorpcije toksičnih produkata razgradnje tkiva u krv, poremećaja opskrbe mozga kisikom , i zarazne komplikacije.

Konvulzivni sindrom. U pravilu je pokazatelj teškog ili izrazito teškog trovanja. Napadi napadaja nastaju kao posljedica akutnog izgladnjivanja mozga kisikom (cijanidi, ugljikov monoksid) ili kao posljedica specifičnog djelovanja otrova na središnje živčane strukture (etilen glikol, klorirani ugljikovodici, FOS, strihnin).

Sindrom mentalnog poremećaja. Karakteristično za trovanje otrovima koji selektivno djeluju na središnji živčani sustav (alkohol, dietilamid lizerginske kiseline, atropin, hašiš, tetraetilolovo).

Sindromi jetre i bubrega. Oni su popraćeni mnogim vrstama intoksikacije, u kojima ti organi postaju objekti izravne izloženosti otrovima ili pate zbog utjecaja toksičnih metaboličkih produkata i razgradnje tkivnih struktura na njima. To je osobito često popraćeno trovanjem dikloroetanom, alkoholima, octenom esencijom, hidrazinom, arsenom, solima teških metala i žutim fosforom.

Sindrom poremećaja ravnoteže vode i elektrolita i acidobazne ravnoteže. Kod akutnih trovanja uglavnom je posljedica poremećaja rada probavnog i ekskretornog sustava, te organa za lučenje. U ovom slučaju moguća je dehidracija tijela, poremećaj redoks procesa u tkivima i nakupljanje nedovoljno oksidiranih metaboličkih proizvoda.

Doza. Koncentracija. Toksičnost

Kao što je već navedeno, kada utječe na tijelo u različitim količinama, ista tvar uzrokuje različite učinke. Minimalno vrijedi, ili prag, doza(koncentracija) otrovne tvari je njezina najmanja količina koja uzrokuje očite, ali reverzibilne promjene u životu. Minimalna toksična doza- ovo je mnogo veća količina otrova, koja uzrokuje teško trovanje s kompleksom karakterističnih patoloških promjena u tijelu, ali bez smrti. Što je otrov jači, to su minimalna učinkovita i minimalna toksična doza bliže. Osim spomenutih, u toksikologiji je također uobičajeno uzeti u obzir letalne (smrtonosne) doze i koncentracije otrova, tj. one količine koje dovode osobu (ili životinju) do smrti bez liječenja. Smrtonosne doze određuju se pokusima na životinjama. U eksperimentalnoj toksikologiji najčešće se koristi prosječna smrtonosna doza(DL 50) ili koncentracija (CL 50) otrova, pri kojoj ugine 50% pokusnih životinja. Ako se promatra 100% njihove smrti, tada se takva doza ili koncentracija označava kao apsolutno smrtonosno(DL 100 i CL 100). Pojam toksičnosti (otrovnosti) označava mjeru nekompatibilnosti tvari sa životom i određen je recipročnom vrijednosti DL 50 (CL 50), tj.

Ovisno o putovima ulaska otrova u organizam određuju se sljedeći toksikometrijski parametri: mg/kg tjelesne težine - pri izlaganju otrovu koji je u organizam ušao s otrovanom hranom i vodom, te na koži i sluznicama; mg/l ili g/m 3 zraka - udisanjem (tj. kroz dišne ​​organe) prodiranje otrova u tijelo u obliku plina, pare ili aerosola; mg/cm 2 površine – ako otrov dospije na kožu. Postoje metode za dublju kvantitativnu procjenu toksičnosti kemijskih spojeva. Dakle, kada je izložen kroz respiratorni trakt, stupanj toksičnosti otrova (T) karakterizira modificirana Haberova formula:

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

Različitim načinima unošenja otrova u tijelo potrebne su različite količine da bi se postigao isti toksični učinak. Na primjer, DL 50 diizopropil fluorofosfata pronađen u kunićima koji su koristili različite načine primjene su sljedeći (u mg/kg):

Značajan višak oralne doze u odnosu na parenteralnu dozu (tj. unesenu u tijelo, zaobilazeći gastrointestinalni trakt) ukazuje, prije svega, na uništavanje većeg dijela otrova u probavnom sustavu.

Uzimajući u obzir veličinu prosječnih letalnih doza (koncentracija) za različite puteve ulaska u organizam, otrovi se dijele u skupine. Jedna od ovih klasifikacija razvijena u našoj zemlji data je u tablici.

Klasifikacija štetnih tvari prema stupnju toksičnosti (preporučeno od strane Svesavezne komisije za probleme o znanstvenim temeljima medicine rada i profesionalne patologije 1970.)

Pri višekratnom izlaganju tijela istom otrovu može doći do promjene tijeka trovanja zbog razvoja fenomena kumulacije, senzibilizacije i ovisnosti. Pod, ispod kumulacija odnosi se na nakupljanje otrovne tvari u tijelu ( materijalna kumulacija) ili posljedice koje uzrokuje ( funkcionalna kumulacija). Jasno je da se tvar koja se sporo eliminira ili sporo neutralizira nakuplja, dok ukupna učinkovita doza vrlo brzo raste. Što se tiče funkcionalne kumulacije, ona se može manifestirati teškim poremećajima kada se sam otrov ne zadržava u tijelu. Ovaj se fenomen može dogoditi, na primjer, kod trovanja alkoholom. Obično se procjenjuje stupanj ozbiljnosti kumulativnih svojstava otrovnih tvari koeficijent kumulacije(K), koji se određuje u pokusu na životinjama:

gdje je a količina otrova ponovno unesena životinji, koja iznosi 0,1–0,05 DL 50; b - broj primijenjenih doza (a); c je primijenjena jedna doza.

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

1) s izraženom kumulacijom (K<1);

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

3) s umjerenom kumulacijom (K od 3 do 5);

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

Senzibilizacija- stanje organizma u kojem opetovano izlaganje tvari izaziva veći učinak od prethodnog. Trenutno ne postoji jedinstveno stajalište o biološkoj suštini ovog fenomena. Na temelju eksperimentalnih podataka može se pretpostaviti da je učinak senzibilizacije povezan s stvaranjem, pod utjecajem otrovne tvari, u krvi i drugim unutarnjim sredinama proteinskih molekula koje su se promijenile i postale strane tijelu. Potonji potiču stvaranje protutijela - posebnih proteinskih struktura koje obavljaju zaštitnu funkciju tijela. Očigledno, ponovljena čak i mnogo slabija toksična izloženost praćena reakcijom otrova s ​​protutijelima (ili promijenjenim proteinskim strukturama receptora) uzrokuje izopačenu reakciju tijela u obliku fenomena senzibilizacije.

Uz ponovnu izloženost otrovima na tijelu, može se primijetiti suprotan fenomen - slabljenje njihovih učinaka zbog ovisnost, ili tolerancija. Mehanizmi razvoja tolerancije su dvosmisleni. Primjerice, pokazalo se da je ovisnost o anhidridu arsena uzrokovana pojavom upalnih procesa na sluznici probavnog trakta pod njegovim utjecajem i posljedičnim smanjenjem apsorpcije otrova. Istodobno, ako se pripravci arsena primjenjuju parenteralno, tolerancija se ne promatra. Međutim, najčešći uzrok tolerancije je stimulacija, odnosno indukcija, otrovima aktivnosti enzima koji ih neutraliziraju u tijelu. O ovom fenomenu će se više raspravljati u budućnosti. Napomenimo sada da ovisnost o nekim otrovima, na primjer, FOS-u, također može biti posljedica smanjenja osjetljivosti odgovarajućih bioloških struktura na njih ili preopterećenja potonjih zbog masivnog utjecaja na njih prekomjernog broja molekule otrovne tvari.

U vezi s navedenim posebno značenje dobiva zakonodavna regulativa najveće dopuštene koncentracije(MPC) štetnih tvari u zraku radnog područja industrijskih i poljoprivrednih poduzeća, istraživačkih i ispitnih ustanova, dizajnerskih biroa. Smatra se da maksimalno dopuštene koncentracije ovih tvari tijekom dnevnog osmosatnog rada tijekom cijelog radnog vremena ne mogu izazvati bolesti ili zdravstvena stanja radnika koja se mogu otkriti suvremenim metodama istraživanja neposredno tijekom rada ili dugoročno. U usporedbi s drugim industrijaliziranim zemljama, SSSR ima stroži pristup utvrđivanju maksimalno dopuštenih koncentracija za mnoge kemijske agense. Prije svega, to se odnosi na tvari koje imaju inicijalno neprimjetan, ali postupno sve veći učinak. Na primjer, Sovjetski Savez usvojio je niže MAC razine od SAD-a za ugljični monoksid (20 mg/m3 u odnosu na 100 mg/m3), pare žive i olova (0,01 mg/m3 u odnosu na 0,1 mg/m3). m3), benzen (5 mg/m3 u odnosu na 80 mg/m3), dikloretan (10 mg/m3 u odnosu na 400 mg/m3) i druge otrovne tvari. U našoj zemlji poduzeća i ustanove imaju posebne toksikološke i sanitarne laboratorije koji provode strogi nadzor nad sadržajem štetnih tvari u radnim prostorima, uvođenjem novih ekološki prihvatljivih tehnoloških procesa, radom postrojenja za sakupljanje plina i prašine, otpadnih voda itd. kemijski proizvod , proizveden od strane industrije u SSSR-u, testiran je na toksičnost i prima toksikološka svojstva.

Putevi ulaska otrova u tijelo

Ulazak otrova u ljudski organizam može se dogoditi kroz dišni sustav, probavni trakt i kožu. Ogromna površina plućnih alveola (oko 80-90 m2) osigurava intenzivnu apsorpciju i brzo djelovanje toksičnih para i plinova prisutnih u udahnutom zraku. U ovom slučaju, prije svega, pluća postaju "ulazna vrata" za one od njih koji su visoko topljivi u mastima. Difundirajući kroz alveolarno-kapilarnu membranu debljine oko 0,8 mikrona, koja odvaja zrak od krvotoka, molekule otrova najkraćim putem prodiru u plućnu cirkulaciju, a zatim, zaobilazeći jetru, preko srca dospijevaju u krvne žile sistemske cirkulacije.

S otrovanom hranom, vodom, kao iu "čistom" obliku, otrovne tvari apsorbiraju se u krv kroz sluznicu usta, želuca i crijeva. Većina ih se mehanizmom jednostavne difuzije apsorbira u epitelne stanice probavnog trakta i dalje u krv. U ovom slučaju, vodeći čimbenik prodiranja otrova u unutarnje sredine tijela je njihova topljivost u lipidima (mastima), točnije, priroda raspodjele između lipidne i vodene faze na mjestu apsorpcije. Stupanj disocijacije otrova također igra značajnu ulogu.

Što se tiče stranih tvari netopljivih u mastima, mnoge od njih prodiru kroz stanične membrane sluznice želuca i crijeva kroz pore ili prostore između membrana. Iako površina pora iznosi samo oko 0,2% ukupne površine membrane, ipak omogućuje apsorpciju mnogih vodotopivih i hidrofilnih tvari. Kroz krvotok iz gastrointestinalnog trakta, otrovne tvari se isporučuju u jetru, organ koji ima funkciju barijere protiv velike većine stranih spojeva.

Kako pokazuju mnoga istraživanja, brzina prodiranja otrova kroz netaknutu kožu izravno je proporcionalna njihovoj topljivosti u lipidima, a njihov daljnji prijenos u krv ovisi o njihovoj sposobnosti topljenja u vodi. To se ne odnosi samo na tekućine i krutine, već i na plinove. Potonji može difundirati kroz kožu kao kroz inertnu membranu. Na taj način npr. HCN, CO 2, CO, H 2 S i drugi plinovi svladavaju kožnu barijeru. Zanimljivo je da je prolaz teških metala kroz kožu olakšan stvaranjem soli s masnim kiselinama u masnom sloju kože.

Prije nego što završe u određenom organu (tkivu), otrovi u krvi svladavaju niz unutarnjih staničnih i membranskih barijera. Najvažnije od njih su hematoencefalne i placentarno-biološke strukture koje se nalaze na granici krvotoka, s jedne strane, i središnjeg živčanog sustava i majčinog ploda, s druge strane. Stoga rezultat djelovanja otrova i lijekova često ovisi o tome koliko je izražena njihova sposobnost prodiranja u strukture barijere. Dakle, tvari koje su topive u lipidima i brzo difundiraju kroz lipoproteinske membrane, kao što su alkoholi, narkotici i mnogi sulfonamidi, dobro prodiru u mozak i leđnu moždinu. Kroz placentu relativno lako ulaze u fetalnu krv. S tim u vezi, nemoguće je ne spomenuti slučajeve rađanja djece sa znakovima ovisnosti o drogama ako su im majke bile ovisnice o drogama. Dok je beba u maternici, prilagođava se određenoj dozi lijeka. U isto vrijeme, određene strane tvari ne prodiru dobro kroz strukture barijere. To se posebno odnosi na lijekove koji u organizmu stvaraju kvaterne amonijeve baze, jake elektrolite, neke antibiotike i koloidne otopine.

Transformacija toksičnih tvari u tijelu

Otrovi koji prodiru u tijelo, kao i drugi strani spojevi, mogu proći niz biokemijskih transformacija ( biotransformacija), što najčešće rezultira stvaranjem manje toksičnih tvari ( neutralizacija, ili detoksikacija). Ali postoje mnogi poznati slučajevi povećane toksičnosti otrova kada se njihova struktura u tijelu promijeni. Postoje i spojevi čija se karakteristična svojstva počinju javljati tek kao rezultat biotransformacije. Istovremeno, određeni dio molekula otrova oslobađa se iz tijela bez ikakvih promjena ili čak ostaje u njemu duže ili manje dugo, fiksiran proteinima u krvnoj plazmi i tkivima. Ovisno o jačini formiranog kompleksa “otrov-protein”, djelovanje otrova se usporava ili potpuno gubi. Osim toga, struktura proteina može biti samo nositelj otrovne tvari, isporučujući je odgovarajućim receptorima.

Sl. 1. Opća shema ulaska, biotransformacije i uklanjanja stranih tvari iz tijela

Proučavanje procesa biotransformacije omogućuje nam rješavanje niza praktičnih pitanja u toksikologiji. Prvo, poznavanje molekularne suštine detoksikacije otrova omogućuje ograđivanje obrambenih mehanizama organizma i na temelju toga ocrtavanje načina usmjerenog utjecaja na toksični proces. Drugo, o veličini doze otrova (lijeka) koji ulazi u tijelo može se suditi po količini produkata njihove transformacije koji se oslobađaju kroz bubrege, crijeva i pluća - metabolita, što omogućuje praćenje zdravstvenog stanja ljudi uključenih u proizvodnja i uporaba otrovnih tvari; Osim toga, u različitim bolestima, stvaranje i oslobađanje iz tijela mnogih proizvoda biotransformacije stranih tvari značajno je oštećeno. Treće, pojavu otrova u tijelu često prati indukcija enzima koji kataliziraju (ubrzavaju) njihove transformacije. Dakle, utjecajem na aktivnost induciranih enzima uz pomoć određenih tvari moguće je ubrzati ili inhibirati biokemijske procese transformacije stranih spojeva.

Sada je utvrđeno da se procesi biotransformacije stranih tvari odvijaju u jetri, gastrointestinalnom traktu, plućima i bubrezima (slika 1). Osim toga, prema rezultatima istraživanja profesora I. D. Gadaskina, značajan broj toksičnih spojeva prolazi kroz nepovratne transformacije u masnom tkivu. No, glavnu važnost ovdje ima jetra, točnije mikrosomalni dio njezinih stanica. Upravo u stanicama jetre, u njihovom endoplazmatskom retikulumu, lokalizirana je većina enzima koji kataliziraju transformaciju stranih tvari. Sam retikulum je pleksus linoproteinskih tubula koji prodiru u citoplazmu (slika 2). Najveća enzimska aktivnost povezana je s takozvanim glatkim retikulumom, koji za razliku od hrapavog retikuluma nema ribosome na svojoj površini. Stoga ne čudi da se kod bolesti jetre naglo povećava osjetljivost tijela na mnoge strane tvari. Treba napomenuti da, iako je broj mikrosomalnih enzima mali, oni imaju vrlo važno svojstvo - visok afinitet za različite strane tvari uz relativnu kemijsku nespecifičnost. To im stvara mogućnost da uđu u reakcije neutralizacije s gotovo svim kemijskim spojevima koji uđu u unutarnji okoliš tijela. Nedavno je dokazana prisutnost niza takvih enzima u drugim staničnim organelama (na primjer, u mitohondrijima), kao iu krvnoj plazmi i crijevnim mikroorganizmima.

Riža. 2. Shematski prikaz jetrene stanice (Park, 1373). 1 - jezgra; 2 - lizosomi; 3 - endoplazmatski retikulum; 4 - pore u jezgrinoj ovojnici; 5 - mitohondrije; 6 - grubi endoplazmatski retikulum; 7 - invaginacije plazma membrane; 8 - vakuole; 9 - ispravan glikogen; 10 - glatki endonlazmatski retikulum

Smatra se da je glavno načelo transformacije stranih spojeva u tijelu osigurati najveću brzinu njihove eliminacije prelaskom iz kemijskih struktura topivih u mastima u kemijske strukture topivije u vodi. U posljednjih 10-15 godina, kada se proučava bit biokemijskih transformacija stranih spojeva iz masnoće topljivih u vodotopive, sve veća važnost pridaje se takozvanom monooksigenaznom enzimskom sustavu s mješovitom funkcijom, koji sadrži poseban protein - citokrom P-450. Po strukturi je blizak hemoglobinu (konkretno, sadrži atome željeza s promjenjivom valencijom) i zadnja je veza u skupini oksidirajućih mikrosomalnih enzima - biotransformatora, koncentriranih uglavnom u stanicama jetre. U tijelu se citokrom P-450 može naći u 2 oblika: oksidirani i reducirani. U oksidiranom stanju prvo tvori složeni spoj sa stranom tvari, koji se zatim reducira posebnim enzimom - citokrom reduktazom. Taj reducirani spoj tada reagira s aktiviranim kisikom, pri čemu nastaje oksidirana i u pravilu netoksična tvar.

Biotransformacija otrovnih tvari temelji se na nekoliko tipova kemijskih reakcija, koje rezultiraju adicijom ili eliminacijom metilnih (-CH3), acetilnih (CH3COO-), karboksilnih (-COOH), hidroksilnih (-OH) radikala ( skupine), kao i atomi sumpora i skupine koje sadrže sumpor. Od velike su važnosti procesi razgradnje molekula otrova do ireverzibilne transformacije njihovih cikličkih radikala. Ali posebnu ulogu među mehanizmima za neutralizaciju otrova igra reakcije sinteze, ili konjugacija, uslijed čega nastaju netoksični kompleksi – konjugati. Istodobno, biokemijske komponente unutarnjeg okruženja tijela koje stupaju u nepovratnu interakciju s otrovima su: glukuronska kiselina (C 5 H 9 O 5 COOH), cistein ( ), glicin (NH 2 -CH 2 -COOH), sumporna kiselina itd. Molekule otrova koje sadrže nekoliko funkcionalnih skupina mogu se transformirati kroz 2 ili više metaboličkih reakcija. Usput, napominjemo jednu značajnu okolnost: budući da su transformacija i detoksikacija otrovnih tvari uslijed reakcija konjugacije povezani s potrošnjom tvari važnih za život, ti procesi mogu uzrokovati nedostatak potonjih u tijelu. Stoga se javlja druga vrsta opasnosti - mogućnost razvoja sekundarnih bolnih stanja zbog nedostatka potrebnih metabolita. Dakle, detoksikacija mnogih stranih tvari ovisi o rezervama glikogena u jetri, budući da iz njega nastaje glukuronska kiselina. Stoga, kada velike doze tvari uđu u tijelo, čija se neutralizacija provodi stvaranjem estera glukuronske kiseline (na primjer, derivati ​​benzena), smanjuje se sadržaj glikogena, glavne lako mobilizirane rezerve ugljikohidrata. S druge strane, postoje tvari koje su pod utjecajem enzima sposobne odcijepiti molekule glukuronske kiseline i time pomoći u neutralizaciji otrova. Ispostavilo se da je jedna od tih tvari glicirizin, koji je dio korijena sladića. Glicirizin sadrži 2 molekule glukuronske kiseline u vezanom stanju, koje se oslobađaju u tijelu, a to, očito, određuje zaštitna svojstva korijena sladića protiv mnogih trovanja, koja su odavno poznata medicini Kine, Tibeta i Japana. .

Što se tiče uklanjanja otrovnih tvari i produkata njihove transformacije iz tijela, pluća, probavni organi, koža i razne žlijezde imaju određenu ulogu u tom procesu. Ali noći su tu najvažnije. Zato kod brojnih otrovanja, uz pomoć posebnih sredstava koja pospješuju odvajanje mokraće, postižu najbrže uklanjanje otrovnih spojeva iz organizma. Istodobno, treba uzeti u obzir i štetno djelovanje na bubrege nekih otrova koji se izlučuju mokraćom (na primjer, živa). Osim toga, proizvodi pretvorbe otrovnih tvari mogu se zadržati u bubrezima, kao što je slučaj kod teškog trovanja etilen glikolom. Kada oksidira, u tijelu se stvara oksalna kiselina, a kristali kalcijevog oksalata talože se u bubrežnim tubulima, sprječavajući mokrenje. Općenito, takvi se fenomeni opažaju kada je koncentracija tvari koje se izlučuju putem bubrega visoka.

Da bismo razumjeli biokemijsku bit procesa pretvorbe otrovnih tvari u tijelu, razmotrimo nekoliko primjera koji se odnose na uobičajene komponente kemijskog okoliša suvremenog čovjeka.

Riža. 3. Oksidacija (hidroksilacija) benzena u aromatske alkohole, stvaranje konjugata i potpuna destrukcija njegove molekule (pucanje aromatskog prstena)

Tako, benzen, koji se, kao i drugi aromatski ugljikovodici, široko koristi kao otapalo za razne tvari i kao međuproizvod u sintezi boja, plastike, lijekova i drugih spojeva, transformira se u tijelu u 3 smjera uz stvaranje toksičnih metabolita ( Slika 3). Potonji se izlučuju kroz bubrege. Benzen se može zadržati u tijelu vrlo dugo (prema nekim izvješćima i do 10 godina), posebno u masnom tkivu.

Posebno je zanimljivo proučavanje transformacijskih procesa u tijelu otrovni metali, koji imaju sve rašireniji utjecaj na ljude u vezi s razvojem znanosti i tehnologije te razvojem prirodnih resursa. Prije svega, treba napomenuti da se kao rezultat interakcije s redoks puferskim sustavima stanice, tijekom kojih dolazi do prijenosa elektrona, mijenja valencija metala. U ovom slučaju, prijelaz u stanje niže valencije obično je povezan sa smanjenjem toksičnosti metala. Na primjer, ioni heksavalentnog kroma prelaze u tijelu u niskotoksični trovalentni oblik, a trovalentni krom se može brzo ukloniti iz tijela uz pomoć određenih tvari (natrijev pirosulfat, vinska kiselina i dr.). Brojni metali (živa, kadmij, bakar, nikal) aktivno se vežu na biokomplekse, prvenstveno na funkcionalne skupine enzima (-SH, -NH 2, -COOH i dr.), što ponekad određuje selektivnost njihova biološkog djelovanja.

Među pesticida- tvari namijenjene uništavanju štetnih živih bića i biljaka, postoje predstavnici raznih klasa kemijskih spojeva koji su u jednoj ili drugoj mjeri otrovni za ljude: organoklor, organofosfor, organometal, nitrofenol, cijanid itd. Prema dostupnim podacima, oko 10 % svih smrtonosnih trovanja trenutno uzrokovanih pesticidima. Najznačajniji od njih, kao što je poznato, su FOS. Hidrolizom obično gube svoju toksičnost. Za razliku od hidrolize, oksidacija FOS je gotovo uvijek praćena povećanjem njihove toksičnosti. To se može vidjeti ako usporedimo biotransformaciju 2 insekticida - diizopropil fluorofosfata, koji gubi svoja toksična svojstva uklanjanjem atoma fluora tijekom hidrolize, i tiofosa (derivat tiofosforne kiseline), koji se oksidira u puno toksičniji fosfakol (a derivat ortofosforne kiseline).

Među široko korištenim ljekovite tvari tablete za spavanje najčešći su izvori trovanja. Procesi njihove transformacije u tijelu prilično su dobro proučeni. Konkretno, pokazano je da se biotransformacija jednog od uobičajenih derivata barbiturne kiseline - luminala (slika 4) - odvija sporo, što je u osnovi njegovog prilično dugotrajnog hipnotičkog učinka, budući da ovisi o broju nepromijenjenih luminala. molekule u kontaktu sa živčanim stanicama. Raspad barbituratnog prstena dovodi do prestanka djelovanja luminala (kao i drugih barbiturata), koji u terapijskim dozama uzrokuje san koji traje i do 6 sati.S tim u vezi, sudbina u tijelu drugog predstavnika barbiturata - heksobarbital - nije bez interesa. Hipnotičko djelovanje mu je puno kraće, čak i pri znatno većim dozama od Luminala. Smatra se da to ovisi o većoj brzini i većem broju načina inaktivacije heksobarbitala u tijelu (stvaranje alkohola, ketona, demetiliranih i drugih derivata). S druge strane, oni barbiturati koji ostaju u organizmu gotovo nepromijenjeni, poput barbitala, imaju dugotrajniji hipnotički učinak od luminala. Iz toga proizlazi da tvari koje se nepromijenjene izlučuju mokraćom mogu uzrokovati trovanje ako se bubrezi ne mogu nositi s njihovim uklanjanjem iz tijela.

Također je važno napomenuti da se, kako bi se razumio neočekivani toksični učinak istodobne uporabe nekoliko lijekova, dužna važnost mora dati enzimima koji utječu na aktivnost spojenih tvari. Na primjer, lijek fizostigmin, kada se koristi zajedno s novokainom, čini potonji vrlo toksičnom tvari, jer blokira enzim (esterazu) koji hidrolizira novokain u tijelu. Efedrin se manifestira na sličan način, vežući se za oksidazu, koja inaktivira adrenalin i time produljuje i pojačava učinak potonjeg.

Riža. 4. Modifikacija luminala u tijelu u dva smjera: oksidacijom i raspadom barbiturnog prstena s naknadnom pretvorbom produkta oksidacije u konjugat.

Veliku ulogu u biotransformaciji lijekova igraju procesi indukcije (aktivacije) i inhibicije aktivnosti mikrosomalnih enzima različitim stranim tvarima. Tako etilni alkohol, neki insekticidi i nikotin ubrzavaju inaktivaciju mnogih lijekova. Stoga farmakolozi obraćaju pažnju na neželjene posljedice kontakta s ovim tvarima tijekom medikamentozne terapije, pri čemu je terapijski učinak niza lijekova smanjen. Istodobno, treba uzeti u obzir da ako iznenada prestane kontakt s induktorom mikrosomalnih enzima, to može dovesti do toksičnog učinka lijekova i zahtijevat će smanjenje njihovih doza.

Također treba imati na umu da, prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije (WHO), 2,5% populacije ima značajno povećan rizik od toksičnosti lijekova, budući da je njihov genetski uvjetovani poluživot u krvnoj plazmi kod ove skupine ljudi 3 puta duže od prosjeka. Štoviše, oko trećina svih enzima opisanih kod ljudi u mnogim etničkim skupinama predstavljena je varijantama različite aktivnosti. Stoga - individualne razlike u reakcijama na jedno ili drugo farmakološko sredstvo, ovisno o interakciji mnogih genetskih čimbenika. Tako je utvrđeno da otprilike jedan od 1-2 tisuće ljudi ima oštro smanjenu aktivnost serumske kolinesteraze, koja hidrolizira ditilin, lijek koji se koristi za nekoliko minuta opuštanja skeletnih mišića tijekom nekih kirurških zahvata. Kod takvih ljudi učinak ditilina je oštro produljen (do 2 sata ili više) i može postati izvor ozbiljne bolesti.

Kod ljudi koji žive u mediteranskim zemljama, Africi i jugoistočnoj Aziji postoji genetski uvjetovan nedostatak aktivnosti enzima glukoza-6-fosfat dehidrogenaze eritrocita (smanjenje do 20% normale). Ovo svojstvo čini crvena krvna zrnca manje otpornima na niz lijekova: sulfonamide, neke antibiotike, fenacetin. Zbog razgradnje crvenih krvnih zrnaca kod takvih se osoba tijekom liječenja lijekovima javlja hemolitička anemija i žutica. Sasvim je očito da bi se prevencija ovih komplikacija trebala sastojati od preliminarnog određivanja aktivnosti odgovarajućih enzima u bolesnika.

Iako gornji materijal daje samo opću predodžbu o problemu biotransformacije otrovnih tvari, pokazuje da ljudsko tijelo ima mnogo zaštitnih biokemijskih mehanizama koji ga u određenoj mjeri štite od neželjenih učinaka tih tvari, barem od malih doza. Funkcioniranje tako složenog sustava barijere osiguravaju brojne enzimske strukture, čiji aktivni utjecaj omogućuje promjenu tijeka procesa transformacije i neutralizacije otrova. Ali to je već jedna od naših idućih tema. U daljnjem izlaganju vratit ćemo se razmatranju pojedinih aspekata pretvorbe pojedinih toksičnih tvari u organizmu u mjeri potrebnoj za razumijevanje molekularnih mehanizama njihova biološkog djelovanja.

Biološke karakteristike tijela koje utječu na toksični proces

Koji unutarnji čimbenici, odnosno oni koji se odnose na tijelo čovjeka i životinje kao objekt toksičnog djelovanja, određuju nastanak, tijek i posljedice otrovanja?

Prije svega moramo imenovati razlike u vrstama osjetljivost na otrove, što u konačnici utječe na mogućnost prijenosa eksperimentalnih podataka dobivenih u pokusima na životinjama na ljude. Na primjer, psi i kunići mogu tolerirati atropin u dozama koje su 100 puta smrtonosnije za ljude. S druge strane, postoje otrovi koji na pojedine vrste životinja djeluju jače nego na ljude. To uključuje cijanovodičnu kiselinu, ugljikov monoksid itd.

Životinje koje zauzimaju viši položaj u evolucijskom nizu, u pravilu su osjetljivije na većinu neurotropnih, tj. djelujući prvenstveno na živčani sustav, kemijskih spojeva. Dakle, eksperimentalni rezultati koje je prikazao K. S. Shadursky pokazuju da velike identične doze nekih OP djeluju na zamorce 4 puta jače nego na miševe, a stotine puta jače nego na žabe. Pritom su štakori osjetljiviji na male doze tetraetil olova, otrova koji djeluje i na središnji živčani sustav, od kunića, a potonji su osjetljiviji na eter od pasa. Može se pretpostaviti da su te razlike prvenstveno određene biološkim karakteristikama svojstvenim životinjama svake vrste: stupnjem razvoja pojedinih sustava, njihovim kompenzacijskim mehanizmima i sposobnostima, kao i intenzitetom i prirodom metaboličkih procesa, uključujući biotransformaciju strane tvari. Ovaj pristup, primjerice, omogućuje biokemijsku procjenu činjenice da su kunići i druge životinje otporne na velike doze atropina. Ispostavilo se da njihova krv sadrži esterazu, koja hidrolizira atropin, a kod ljudi je nema.

Praktično gledano, općenito je prihvaćeno da su ljudi osjetljiviji na kemikalije od toplokrvnih životinja. U tom smislu, rezultati pokusa na dobrovoljcima (liječnici s jednog od moskovskih medicinskih instituta) su od nesumnjivog interesa. Ovi pokusi su pokazali da su ljudi 5 puta osjetljiviji od zamoraca i zečeva i 25 puta osjetljiviji od štakora na toksične učinke spojeva srebra. Pokazalo se da su ljudi na tvari kao što su muskarin, heroin, atropin, morfij desetke puta osjetljiviji od laboratorijskih životinja. Učinak nekih OPC-a na ljude i životinje malo se razlikuje.

Detaljno proučavanje slike trovanja pokazalo je da se mnogi znakovi utjecaja iste tvari na jedinke različitih vrsta ponekad značajno razlikuju. Na pse, primjerice, morfij ima narkotičan učinak, baš kao i na ljude, ali kod mačaka ta tvar izaziva jaku uznemirenost i grčeve. S druge strane, benzen, iako uzrokuje depresiju hematopoetskog sustava kod kunića, kao i kod ljudi, ne dovodi do takvih promjena kod pasa. Ovdje treba napomenuti da se čak i najbliži predstavnici životinjskog svijeta ljudima - majmuni - značajno razlikuju od njega u svojoj reakciji na otrove i lijekove. Zbog toga pokusi na životinjama (uključujući i više životinje) za proučavanje učinaka lijekova i drugih stranih tvari ne daju uvijek temelja za definitivne sudove o njihovom mogućem djelovanju na ljudski organizam.

Utvrđuje se druga vrsta razlike u tijeku opijanja rodne karakteristike. Velik broj eksperimentalnih i kliničkih promatranja posvećen je proučavanju ovog pitanja. I premda trenutno nema dojma da spolna osjetljivost na otrove ima neke općenite obrasce, u općem biološkom smislu opće je prihvaćeno da je žensko tijelo otpornije na djelovanje raznih štetnih čimbenika iz okoliša. Prema eksperimentalnim podacima, ženke su otpornije na djelovanje ugljičnog monoksida, žive, olova, narkotičkih i hipnotičkih tvari, dok su mužjaci otporniji na FOS, nikotin, strihnin i neke spojeve arsena. Pri objašnjavanju ovakvog fenomena moraju se uzeti u obzir najmanje 2 faktora. Prvi su značajne razlike između pojedinaca različitog spola u brzini biotransformacije toksičnih tvari u jetrenim stanicama. Ne treba zaboraviti da se kao posljedica ovih procesa u tijelu mogu stvarati još toksičniji spojevi, a upravo oni u konačnici određuju brzinu nastupa, snagu i posljedice toksičnog učinka. Drugi čimbenik koji određuje nejednak odgovor životinja različitog spola na iste otrove mora se smatrati biološkom specifičnošću muških i ženskih spolnih hormona. Njihovu ulogu u formiranju otpornosti tijela na štetne kemijske agense vanjske sredine potvrđuje, na primjer, sljedeća činjenica: kod nezrelih jedinki razlike u osjetljivosti na otrove između muškaraca i žena praktički su odsutne i počinju se pojavljivati ​​tek kada postižu spolnu zrelost. O tome svjedoči i sljedeći primjer: ako se ženkama štakora ubrizga muški spolni hormon testosteron, a mužjacima ženski spolni hormon estradiol, tada ženke počinju reagirati na neke otrove (primjerice, lijekove) poput mužjaka, a obr. obrnuto.

Klinički, higijenski i eksperimentalni podaci ukazuju o većoj osjetljivosti na otrove u djece nego u odraslih, što se obično objašnjava jedinstvenošću živčanog i endokrinog sustava djetetovog tijela, karakteristikama ventilacije pluća, apsorpcijskim procesima u gastrointestinalnom traktu, propusnošću barijernih struktura itd. Ali ipak, kao iu razumijevanju razloga za spol razlike u osjetljivosti na otrove, prije svega moraju imati zbog niske aktivnosti biotransformacijskih jetrenih enzima djetetovog organizma, zbog čega ono slabije podnosi otrove kao što su nikotin, alkohol, olovo, ugljični disulfid itd. kao jaki lijekovi (na primjer, strihnin, alkaloidi opijuma) i mnoge druge tvari koje se neutraliziraju uglavnom u jetri. Ali djeca (kao i mlade životinje) još su otpornija na neke otrovne kemijske agense od odraslih. Na primjer, zbog manje osjetljivosti na gladovanje kisikom, djeca mlađa od 1 godine otpornija su na djelovanje ugljičnog monoksida, otrova koji blokira kisik, prijenosnu funkciju krvi. Tome moramo dodati da različite dobne skupine životinja također pokazuju značajne razlike u osjetljivosti na mnoge otrovne tvari. Tako G. N. Krasovsky i G. G. Avilova u gore navedenom radu napominju da su mlade i novorođenčad osjetljivije na ugljični disulfid i natrijev nitrit, dok su odrasli i stari osjetljiviji na dikloroetan, fluor i granosan.

Posljedice otrova na tijelu

Već je prikupljeno mnoštvo podataka koji ukazuju na razvoj različitih bolnih stanja kroz dugo razdoblje nakon izlaganja određenim toksičnim tvarima na tijelu. Tako se posljednjih godina sve veća važnost u pojavi bolesti kardiovaskularnog sustava, posebice ateroskleroze, pridaje ugljikovom disulfidu, olovu, ugljikovom monoksidu i fluoridima. Posebno opasnim treba smatrati blastomogeno, tj. tumorsko djelovanje pojedinih tvari. Ove tvari, koje se nazivaju karcinogeni, nalaze se kako u zraku industrijskih poduzeća, tako iu naseljenim područjima i stambenim prostorijama, u vodenim tijelima, tlu, hrani i biljkama. Uobičajeni među njima su policiklički aromatski ugljikovodici, azo spojevi, aromatski amini, nitrozoamini, neki metali i spojevi arsena. Tako knjiga američkog istraživača Ekholma, nedavno objavljena u ruskom prijevodu, navodi slučajeve kancerogenog djelovanja niza tvari u američkim industrijskim poduzećima. Na primjer, ljudi koji rade s arsenom u talionicama bakra, olova i cinka bez odgovarajućih sigurnosnih mjera imaju posebno visoku učestalost raka pluća. Obližnji stanovnici također pate od raka pluća u većoj stopi nego inače, očito zbog udisanja arsena u zraku i drugih štetnih tvari sadržanih u emisijama ovih postrojenja. No, kako napominje autor, u proteklih 40 godina vlasnici poduzeća nisu uveli nikakve mjere opreza kada radnici dođu u kontakt s kancerogenim otrovima. Sve se to još više odnosi na rudare u rudnicima urana i radnike u bojadnicama.

Naravno, za prevenciju profesionalnih zloćudnih bolesti prije svega potrebno je iz proizvodnje ukloniti karcinogene i zamijeniti ih tvarima koje nemaju blastomogeno djelovanje. Gdje to nije moguće, najispravnije rješenje koje može jamčiti sigurnost njihove uporabe je utvrđivanje njihovih maksimalno dopuštenih koncentracija. Istodobno, naša zemlja postavlja zadatak oštrog ograničenja sadržaja takvih tvari u biosferi na količine znatno manje od MPC. Također se pokušava utjecati na karcinogene i otrovne produkte njihove transformacije u tijelu pomoću posebnih farmakoloških sredstava.

Jedna od opasnih dugoročnih posljedica nekih intoksikacija su razne malformacije i deformacije, nasljedne bolesti i dr., što ovisi kako o izravnom djelovanju otrova na spolne žlijezde (mutageno djelovanje), tako i o poremećaju intrauterinog razvoja ploda. . U tvari koje djeluju u tom smjeru toksikolozi ubrajaju benzen i njegove derivate, etilenimine, ugljikov disulfid, olovo, mangan i druge industrijske otrove, kao i pojedine pesticide. U tom smislu treba spomenuti i zloglasni lijek talidomid koji su trudnice u nizu zapadnih zemalja koristile kao sedativ i koji je uzrokovao deformacije kod nekoliko tisuća novorođenčadi. Još jedan takav primjer je skandal koji je izbio 1964. godine u Sjedinjenim Američkim Državama oko lijeka Mer-29, koji se naveliko reklamirao kao sredstvo za prevenciju ateroskleroze i kardiovaskularnih bolesti, a koristilo ga je preko 300 tisuća pacijenata. Naknadno je otkriveno da je “Mer-29” kod dugotrajnog uzimanja mnoge ljude doveo do teških kožnih bolesti, ćelavosti, smanjenja vidne oštrine, pa čak i do sljepoće. Koncern „U. Merrell & Co., proizvođač ovog lijeka, kažnjen je s 80.000 dolara, dok je u dvije godine lijek Mer-29 prodan za 12 milijuna dolara. I sada, 16 godina kasnije, početkom 1980. godine, ovaj je koncern ponovno na optuženičkoj klupi. Tužen je za odštetu od 10 milijuna dolara za brojne slučajeve deformiteta novorođenčadi u SAD-u i Engleskoj čije su majke u ranoj trudnoći uzimale lijek protiv mučnine Bendectin. Pitanje opasnosti ovog lijeka prvi put se pokrenulo u medicinskim krugovima početkom 1978. godine, ali farmaceutske tvrtke nastavljaju proizvoditi Bendectin koji svojim vlasnicima donosi veliku zaradu.

Bilješke:

Sanotsky I.V. Prevencija štetnih kemijskih učinaka na ljude složen je zadatak medicine, ekologije, kemije i tehnologije. - ZhVKhO, 1974, br. 2, str. 125–142 (prikaz, stručni).

Izmerov N.F. Znanstveni i tehnološki napredak, razvoj kemijske industrije i problemi higijene i toksikologije. - ZhVKhO, 1974, br. 2, str. 122–124 (prikaz, stručni).

Kirillov V.F. Sanitarna zaštita atmosferskog zraka. M.: Medicina, 1976.

Rudaki A. Kasydy. - U knjizi: Iransko-tadžička poezija / Trans. s farsija M.: Umjetnik. lit., 1974., str. 23. (Ser. B-ka svijet. lit.).

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

Tiunov L. A. Biokemijske osnove toksičnog djelovanja. - Knjizi: Osnove opće industrijske toksikologije / Ed. N. A. Tolokoyatseva i V. A. Filov. L.: Medicina, 1976, str. 184–197 (prikaz, stručni).

Pokrovsky A. A. Enzimski mehanizam nekih intoksikacija. - Uspehi biol. Kemija, 1962, vol. 4, str. 61–81 (prikaz, ostalo).

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

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

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

Gadaskina I. D. Teorijski i praktični značaj studije. transformacija otrova u tijelu. - U knjizi: Mater. znanstveni sjednici, vlč. 40. obljetnica Znanstvenoistraživačkog instituta za higijenu rada i prof. bolesti. L., 1964., str. 43–45 (prikaz, ostalo).

Koposov E. S. Akutno trovanje. - U knjizi: Reanimatologija. M.: Medicina, 1976, str. 222–229 (prikaz, stručni).

U odnosu na terapiju lijekovima, blizina ova dva pokazatelja često ukazuje na neprikladnost odgovarajućih farmakoloških lijekova u terapijske svrhe.

Franke Z. Kemija otrovnih tvari / Prijevod. s njim. uredio I. L. Knunyants i R. N. Sterlin. M.: Kemija, 1973.

Demidov A.V. Zrakoplovna toksikologija. M.: Medicina, 1967.

Zakusav V.V., Komissarov I.V., Sinyukhin V.N. Ponovljivost djelovanja ljekovitih tvari. - U knjizi: Klinička farmakologija / Ured. V.V.Zakusova. M.: Medicina, 1978, str. 52–56 (prikaz, ostalo).

Citat od: Khotsyanov L.K., Khukhrina E.V. Rad i zdravlje u svjetlu znanstvenog i tehnološkog napretka. Taškent: Medicina, 1977.

Amirov V.N. Mehanizam apsorpcije ljekovitih tvari kada se uzimaju oralno. - Zdravlje Kazahstan, 1972, br. 10, str. 32–33 (prikaz, ostalo).

Pod pojmom "receptor" (ili "struktura receptora" označit ćemo "točku primjene" otrova: enzim, objekt njegovog katalitičkog djelovanja (supstrat), kao i proteine, lipide, mukopolisaharide i druga tijela koja stvaraju grade strukturu stanica ili sudjeluju u metabolizmu.Molekularno-farmakološke ideje o biti ovih pojmova bit će raspravljene u poglavlju 2.

Metaboliti se također uobičajeno shvaćaju kao različiti biokemijski produkti normalnog metabolizma (metabolizma).

Gadaskina I. D. Masno tkivo i otrovi. - U knjizi: Aktualnosti industrijske toksikologije / Ured. N. V. Lazareva, A. A. Golubeva, E. T. Lykhipoy. L., 1970., str. 21–43 (prikaz, ostalo).

Krasovsky G. N. Usporedna osjetljivost ljudi i laboratorijskih životinja na učinke otrovnih tvari. - U knjizi: Opća pitanja industrijske toksikologije / Ured. A, V. Roshchin i I. V. Sanotsky. M., 1967, str. 59–62 (prikaz, stručni).

Krasovsky G. N., Avilova G. G. Osjetljivost vrsta, spola i dobi na otrove. - ZhVKhO, 1974, br. 2, str. 159–164 (prikaz, stručni).

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

Ekholm E. Okoliš i ljudsko zdravlje. M.: Napredak, 1980.

Ogryzkov N.I. Dobrobiti i štete lijekova. M.: Medicina, 1968.

U popravnim radovima, a ponekad iu svakodnevnom životu, operateri strojeva moraju doći u kontakt s mnogim tehničkim tekućinama, koje u različitim stupnjevima štetno djeluju na tijelo. Toksični učinak otrovnih tvari ovisi o mnogim čimbenicima, a prije svega o prirodi otrovne tvari, njezinoj koncentraciji, trajanju izloženosti, topljivosti u tjelesnim tekućinama, kao i vanjskim uvjetima.

Otrovne tvari u obliku plina, pare i dima u organizam ulaze putem dišnog sustava sa zrakom koji radnici udišu dok su u kontaminiranoj atmosferi radnog prostora. U tom slučaju otrovne tvari djeluju puno brže i jače od istih tvari koje u organizam ulaze drugim putovima. Porastom temperature zraka povećava se opasnost od trovanja. Stoga se slučajevi trovanja češće javljaju ljeti nego zimi. Često na tijelo utječe nekoliko otrovnih tvari odjednom, na primjer, benzinske pare i ugljični monoksid iz ispušnih plinova motora s rasplinjačem. Neke tvari pojačavaju učinak drugih otrovnih tvari (npr. alkohol pojačava toksična svojstva benzinskih para itd.).

Među rukovateljima strojevima vlada pogrešno mišljenje da se na otrovnu tvar možete naviknuti. Imaginarna ovisnost tijela o određenoj tvari dovodi do zakašnjelih mjera za zaustavljanje djelovanja otrovne tvari. Jednom u ljudskom tijelu, otrovne tvari uzrokuju akutno ili kronično trovanje. Akutno trovanje se razvija kada se udahne velika količina otrovnih tvari visoke koncentracije (na primjer, prilikom otvaranja otvora spremnika s benzinom, acetonom i sličnim tekućinama). Kronično trovanje se razvija kada se male koncentracije otrovnih tvari udišu tijekom nekoliko sati ili dana.

Najveći broj slučajeva trovanja parama i maglama tehničkih tekućina javlja se otapalima, što se objašnjava njihovom hlapljivošću ili isparavanjem. Hlapljivost otapala procjenjuje se konvencionalnim vrijednostima koje pokazuju brzinu isparavanja otapala u usporedbi s brzinom isparavanja etilnog etera, koja se konvencionalno uzima kao jedan (tablica 1).

Na temelju hlapljivosti otapala se dijele u tri skupine: prva uključuje otapala s brojem hlapljivosti manjim od 7 (visoko hlapljiva); na drugu - otapala s brojem hlapljivosti od 8 do 13 (srednje hlapljiva) i na treću - otapala s brojem hlapljivosti većim od 15 (sporo hlapljiva).

Posljedično, što brže pojedino otapalo isparava, to je veća vjerojatnost stvaranja štetne koncentracije para otapala u zraku i rizik od trovanja. Većina otapala ispari na bilo kojoj temperaturi. Međutim, s povećanjem temperature, brzina isparavanja se značajno povećava. Na primjer, benzinsko otapalo u prostoriji pri temperaturi okoline od 18-20°C isparava brzinom od 400 g/h po 1 m2. Pare mnogih otapala su teže od zraka, pa ih se najveći postotak nalazi u nižim slojevima zraka.

Na raspodjelu para otapala u zraku utječu strujanja zraka i njihovo kruženje. U prisutnosti zagrijanih površina, pod utjecajem konvekcijskih struja, protok zraka se povećava, zbog čega se povećava brzina širenja para otapala. U zatvorenim prostorima zrak postaje puno brže zasićen parama otapala, pa se stoga povećava vjerojatnost trovanja. Stoga, ako se spremnik s hlapljivim otapalom ostavi otvoren u zatvorenom ili slabo prozračenom prostoru ili se otapalo izlije i prolije; tada se okolni zrak brzo zasiti parama i za kratko vrijeme njihova će koncentracija u zraku postati opasna za ljudsko zdravlje.

Zrak u radnom prostoru smatra se sigurnim ako količina štetnih para u njemu ne prelazi najveću dopuštenu koncentraciju (radnim prostorom smatra se mjesto stalnog ili povremenog boravka radnika radi nadzora i vođenja proizvodnih procesa). Najveće dopuštene koncentracije otrovnih para, prašine i drugih aerosola u zraku radnog područja industrijskih prostora ne smiju prelaziti vrijednosti navedene u "Uputama za sanitarno održavanje prostorija i opreme industrijskih poduzeća" .

Osobe koje čiste i popravljaju spremnike, spremnike za benzin i druga otapala, kao i one koje rade u prostorima gdje se skladište i koriste tehničke tekućine, izložene su velikom riziku od trovanja. U tim slučajevima, ako se prekrše sigurnosni standardi i zahtjevi, koncentracije otrovnih para u zraku će premašiti maksimalno dopuštene standarde.

Evo nekoliko primjera:

1. U zatvorenom, neprozračenom skladištu, skladištar je preko noći ostavio kantu benzina s otapalom. S površinom isparavanja benzina od 0,2 m2 i brzinom isparavanja od 400 g/h po 1 m2, oko 800 g benzina će prijeći u stanje pare za 10 sati. Ako je unutarnji volumen skladišta 1000 m3, tada će do jutra koncentracija para otapala benzina u zraku iznositi: 800 000 mg : 1000 m3 = 800 mg/m3 zraka, što je gotovo 2,7 puta više od maksimalno dopuštene koncentracije. otapala benzina. Stoga prije početka rada skladište treba prozračiti, a vrata i prozore tijekom dana držati otvorenima.

2. U radionici za popravak opreme za gorivo, klipni parovi pumpi za gorivo peru se u benzinu B-70 koji se ulijeva u kupku za pranje površine 0,8 m2. Kolika će biti koncentracija benzinskih para u zraku radne prostorije na kraju smjene ako nije instaliran lokalni odsis iz kupke za pranje i ventilacija? Proračuni pokazuju da će za 8 sati rada oko 2,56 kg benzina (2 560 000 mg) prijeći u parovito stanje. Podijelimo dobivenu težinu benzinskih para s unutarnjim volumenom prostorije od 2250 m3, dobivamo koncentraciju benzinskih para u zraku od 1100 mg/m3, što je 3,5 puta više od najveće dopuštene koncentracije benzina B-70. To znači da će na kraju radnog dana svi koji rade u ovoj prostoriji imati glavobolju ili druge znakove trovanja. Zbog toga se dijelovi i komponente stroja ne mogu prati u benzinu, već se moraju koristiti manje toksična otapala i deterdženti.

Otrovne tvari u tekućem stanju u organizam čovjeka ulaze kroz probavne organe s hranom i vodom, kao i preko kože u kontaktu s njima i uporabom posebne odjeće natopljene ovim tvarima. Znakovi otrovanja tekućim otrovnim tvarima isti su kao i kod otrovanja parovitim tvarima.

Prodiranje tekućih otrovnih tvari kroz probavne organe moguće je ako se ne poštuje osobna higijena. Često vozač automobila, spuštajući gumenu cijev u spremnik za plin, usisava benzin u usta kako bi stvorio sifon i izlio benzin iz spremnika u drugu posudu. Ova bezopasna tehnika dovodi do ozbiljnih posljedica - trovanja ili upale pluća. Otrovne tvari, prodirući kroz kožu, ulaze u sustavnu cirkulaciju, zaobilazeći zaštitnu barijeru i, nakupljajući se u tijelu, dovode do trovanja.

Pri radu s acetonom, etil acetatom, benzinom i sličnim otapalima možete primijetiti da tekućine brzo isparavaju s površine kože i ruka postaje bijela, tj. tekućine otapaju sebum, odmašćuju i suše kožu. Na suhoj koži nastaju pukotine, kroz koje prodire infekcija. Uz česti kontakt s otapalima, razvijaju se ekcemi i druge kožne bolesti. Neke tehničke tekućine, ako dođu u dodir s nezaštićenom površinom kože, dovode do kemijskih opeklina, uključujući pougljenje zahvaćenih područja.

Državna proračunska obrazovna ustanova

Visoko stručno obrazovanje

"DRŽAVNA MEDICINSKA AKADEMIJA SJEVERNE OSETIJE"

Ministarstvo zdravlja i socijalnog razvoja Rusije

ZAVOD ZA OPĆU HIGIJENU I

TJELESNA KULTURA

PROCJENA OTROVNOSTI INDUSTRIJSKIH OTROVA NA ORGANIZAM

Vodič za studente koji studiraju

specijalnost "Stomatologija"

VLADIKAVKAZ 2012

Sastavio:

Ø asistent F.K. Khudalova,

Ø asistent A.R. Nanieva

Recenzenti:

Ø Kallagova F.V. - upravitelj Odjel za kemiju i fiziku, redoviti profesor, doktor medicinskih znanosti;

Ø I.F. Botsiev - izvanredni profesor Odsjeka za kemiju i fiziku, dr. sc./m. n.

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

G., protokol br.

Svrha lekcije: upoznati studente s osnovnim parametrima koji karakteriziraju stupanj toksičnosti i opasnosti kemikalija u proizvodnim uvjetima, s osnovnim načelima sanitarnih i epidemioloških pravila, s načelima primarne prevencije u odnosu na industrijske otrove.

Učenik mora znati:

Metode za ocjenu otrovnosti i opasnosti industrijskih otrova; upoznati se s pravilima zaštite od industrijskih otrova.

Student mora biti sposoban:

1. Navedite toksikološka svojstva tvari na temelju fizikalno-kemijskih konstanti.

2. Navedite principe primarne prevencije u poduzećima s industrijskim otrovima.

3. Utvrditi ulogu liječnika u očuvanju zdravlja radnika.

Glavna literatura:

Ø Rumyantsev G.I. Higijena XXI stoljeća, M.: GEOTAR, 2009.

Ø Pivovarov Yu.P., Korolik V.V., Zinevich L.S. Higijena i osnove humane ekologije. M.: Akademija, 2004, 2010.

Ø Lakshin A.M., Kataeva V.A. Opća higijena s osnovama humane ekologije: Udžbenik. – M.: Medicina, 2004 (udžbenik za studente medicinskih sveučilišta).

Dodatna literatura:

Ø Pivovarov Yu.P. Vodič za laboratorijske vježbe i osnove humane ekologije, 2006.

Ø Kataeva V.A., Lakshin A.M. Vodič za praktična i samostalna proučavanja opće higijene i osnova humane ekologije. M.: Medicina, 2005.

Ø “Priručnik za praktične vježbe iz medicine rada.” ur. N.F. Kirilova. Izdavačka kuća GEOTAR-Media, M., 2008

Ø GN 2.2.5.1313-03 "Najveće dopuštene koncentracije (MPC) štetnih tvari u zraku radnog područja."

Ø GN 2.2.5.1314-03 "Približne sigurne razine izloženosti (SEL) štetnim tvarima u zraku radnog područja."

Ø R 2.2.755-99 "Metodologija praćenja sadržaja štetnih tvari u zraku radnog prostora"

Kemijske tvari koje prodirući u organizam u proizvodnim uvjetima čak iu relativno malim količinama uzrokuju razne smetnje u normalnom funkcioniranju nazivamo industrijskim otrovima.

NAČINI ULASKA OTROVA U ORGANIZAM

Otrovi mogu ući u tijelo na tri načina: kroz pluća, gastrointestinalni trakt i neoštećenu kožu. Putem dišnih putova otrovi ulaze u tijelo u obliku para, plinova i prašine, kroz gastrointestinalni trakt - najčešće iz onečišćenih ruku, ali i zbog gutanja prašine, para, plinova; U kožu prodiru organske kemikalije pretežno tekuće, masne i tijestaste konzistencije.

Ulazak otrova kroz dišni sustav je glavni i najopasniji put, jer Pluća stvaraju povoljne uvjete za prodiranje plinova, para i prašine u krv.

Plinovi i pare koji ne reagiraju ulaze u krv kroz pluća na temelju zakona difuzije, tj. zbog razlike u parcijalnim tlakovima plinova ili para u alveolarnom zraku i krvi. Zasićenje krvi plinovima ili parama zbog velike razlike u parcijalnim tlakovima u početku dolazi brzo, zatim se usporava, da bi na kraju, kada se parcijalni tlak plinova ili para u alveolarnom zraku i krvi izjednači, prestaje zasićenje krvi plinovima ili parama. Nakon vađenja unesrećenog iz kontaminirane atmosfere počinje desorpcija plinova i para i njihovo uklanjanje kroz pluća. Desorpcija se također događa na temelju zakona difuzije.

Ako su tvari dobro topljive u vodi, onda su dobro topljive i u krvi. Drugačiji obrazac svojstven je sorpciji tijekom inhalacije plinovi koji reagiraju, oni. oni koji brzo reagiraju u tijelu kada se ti plinovi udahnu, nikada ne dolazi do zasićenja. Što se dulje boravi u zagađenoj atmosferi, veća je opasnost od akutnog trovanja.

Ulazak otrova kroz gastrointestinalni trakt. Otrovi najčešće dospijevaju u usnu šupljinu iz kontaminiranih ruku, a klasičan primjer tog puta je unos olova. Ovo je mekan metal, lako se ispire, prlja ruke, ne ispire se vodom, a može dospjeti u usnu šupljinu prilikom jela i pušenja. Moguće je unijeti otrovne tvari iz zraka kada se zadržavaju na sluznicama nazofarinksa i usne šupljine. Apsorpcija otrova odvija se uglavnom u tankom crijevu i samo manjim dijelom u želucu. Većina toksičnih tvari apsorbiranih kroz gastrointestinalnu stijenku ulazi kroz sustav portalne vene u jetru, gdje se zadržavaju i neutraliziraju.

Ulazak otrova kroz kožu. Kemikalije koje su visoko topljive u mastima i lipidima mogu prodrijeti kroz netaknutu kožu, tj. neelektroliti; elektroliti, tj. tvari koje disociraju na ione, ne prodiru u kožu.

Količina otrovnih tvari koja može prodrijeti kroz kožu izravno ovisi o njihovoj topljivosti u vodi, veličini dodirne površine s kožom i brzini protoka krvi u njoj. Potonje objašnjava činjenicu da se pri radu u uvjetima visoke temperature zraka, kada se značajno poveća cirkulacija krvi u koži, povećava broj otrovanja kroz kožu. Konzistencija i hlapljivost tvari od velike su važnosti za prodiranje otrova kroz kožu. Tekuće organske tvari visoke hlapljivosti brzo isparavaju s površine kože i ne ulaze u tijelo. Pod određenim uvjetima, hlapljive tvari mogu uzrokovati trovanje preko kože, na primjer, ako su dio masti, pasta i ljepila koji ostaju na koži dulje vrijeme. U praktičnom radu poznavanje putova ulaska otrova u organizam određuje mjere za sprječavanje trovanja.

DISTRIBUCIJA, TRANSFORMACIJA

I UKLANJANJE OTROVA IZ TIJELA

Raspodjela otrova u tijelu. Na temelju distribucije u tkivima i prodiranja u stanice, kemikalije se mogu podijeliti u dvije glavne skupine: neelektroliti i elektroliti.

Neelektroliti, otapajući se u mastima i lipoidima, tvar prodire u stanicu to brže i u većim količinama, što je veća njena topljivost u mastima. To se objašnjava činjenicom da stanična membrana sadrži mnogo lipoida. Za ovu skupinu kemikalija ne postoje barijere u tijelu: raspodjela neelektrolita u tijelu tijekom njihova dinamičkog unosa određena je uglavnom uvjetima opskrbe organa i tkiva krvlju. To potvrđuju sljedeći primjeri.

Mozak, koji sadrži mnogo lipoida i ima bogat krvožilni sustav, vrlo se brzo zasiti etil eterom, dok se ostala tkiva koja sadrže puno masti, ali su slabo prokrvljena, zasićuju eterom vrlo sporo. Zasićenje mozga anilinom događa se vrlo brzo, dok se perinefrična mast, koja je slabo prokrvljena, zasićuje vrlo sporo. Uklanjanje neelektrolita iz tkiva također ovisi uglavnom o opskrbi krvlju: nakon prestanka ulaska otrova u tijelo, organi tkiva bogati krvnim žilama najbrže se od njega oslobađaju. Iz mozga, na primjer, uklanjanje anilina događa se mnogo brže nego iz perinefrične masti. U konačnici, neelektroliti se nakon prestanka ulaska u organizam ravnomjerno raspoređuju u svim tkivima.

Sposobnost elektroliti prodiranje u stanicu je oštro ograničeno i ovisi o naboju njezinog površinskog sloja. Ako je površina stanice negativno nabijena, ne propušta anione, a kada je pozitivno nabijena, ne propušta katione. Raspodjela elektrolita u tkivima vrlo je neravnomjerna. Najveća količina olova se, primjerice, nakuplja u kostima, zatim u jetri, bubrezima, mišićima, a 16 dana nakon prestanka ulaska u organizam svo olovo prelazi u kosti. Fluorid se nakuplja u kostima, zubima, au malim količinama u jetri i koži. Mangan se uglavnom taloži u jetri, au manjim količinama u kostima i srcu, još manje u mozgu, bubrezima itd. Živa se uglavnom taloži u organima za izlučivanje - bubrezima i debelom crijevu.

Sudbina otrova u tijelu. Otrovi koji ulaze u tijelo prolaze različite transformacije. Gotovo sve organske tvari prolaze kroz različite kemijske reakcije: oksidaciju, redukciju, hidrolizu, deaminaciju, metilaciju, acetilaciju itd. Samo kemijski inertne tvari ne prolaze transformacije, kao što je benzin, koji se iz tijela oslobađa nepromijenjen.

Oslobađanje otrova iz tijela. Toksini se oslobađaju kroz pluća, bubrege, gastrointestinalni trakt i kožu. Hlapljive tvari koje se ne mijenjaju ili se sporo mijenjaju u tijelu otpuštaju se kroz pluća. Kroz bubrege se oslobađaju tvari koje su dobro topljive u vodi i proizvodi pretvorbe otrova u tijelu. Slabo topljive tvari, poput teških metala - olova, žive, kao i mangana i arsena, sporo se izlučuju putem bubrega. Kroz probavni trakt oslobađaju se slabo topive ili netopive tvari: olovo, živa, mangan, antimon itd. Neke tvari (olovo, živa) oslobađaju se zajedno sa slinom u usnoj šupljini. Sve tvari topive u mastima izlučuju se kroz kožu žlijezdama lojnicama. Žlijezde znojnice izlučuju živu, bakar, arsen, sumporovodik itd.

Koncentracije i doze. Najviša dopuštena koncentracija (MDK) štetnih tvari u zraku radnog prostora, odnosno takve koncentracije koje pri dnevnom radu unutar 8 sati tijekom cijelog radnog staža ne mogu izazvati kod radnika odstupanja od normalnog stanja ili bolesti koje otkrivaju suvremeni. metode istraživanja neposredno u procesu rada ili dugoročno. Maksimalno dopuštene koncentracije vrlo su važne za higijensko ocjenjivanje sanitarnih uvjeta rada.

1.4. Zaštita stanovništva u područjima kemijski opasnih objekata

1.4.1. Opće informacije o hitnim kemijski opasnim tvarima i kemijski opasnim predmetima

1.4.1.1. Kemijski opasne tvari u hitnim slučajevima

U suvremenim uvjetima, da bi se riješili problemi zaštite osoblja i stanovništva u kemijski opasnim objektima (CHF), potrebno je znati koje se glavne hitne kemijski opasne tvari nalaze u tim objektima. Dakle, prema najnovijoj klasifikaciji koristi se sljedeća terminologija opasnih kemijskih tvari:

Opasna kemijska tvar (HCS)– kemijska tvar čije izravno ili neizravno djelovanje na ljude može izazvati akutne i kronične bolesti ljudi ili njihovu smrt.

Kemijski opasna tvar za hitne slučajeve (HAS)- kemijske tvari koje se koriste u industriji i poljoprivredi, a kod čijeg hitnog ispuštanja (istjecanja) može doći do onečišćenja okoliša u koncentracijama koje utječu na živi organizam (toksodoze).

Hitna kemijski opasna tvar inhalacijskog djelovanja (AHOVID)- opasne tvari čije ispuštanje (istjecanje) može uzrokovati velike ozljede ljudi udisanjem.

Od svih štetnih tvari koje se trenutno koriste u industriji (više od 600 tisuća artikala), samo nešto više od 100 može se svrstati u opasne tvari, od kojih su 34 najrasprostranjenije.

Sposobnost bilo koje tvari da lako prijeđe u atmosferu i izazove masovno uništenje određena je njezinim osnovnim fizikalno-kemijskim i toksičnim svojstvima. Najvažnija fizikalna i kemijska svojstva su agregatno stanje, topljivost, gustoća, hlapljivost, vrelište, hidroliza, tlak zasićene pare, koeficijent difuzije, toplina isparavanja, ledište, viskoznost, korozivnost, plamište i temperatura paljenja itd.

Glavne fizikalno-kemijske karakteristike najčešćih opasnih kemikalija dane su u tablici 1.3.

Mehanizam toksičnog djelovanja opasnih kemikalija je sljedeći. Intenzivni metabolizam odvija se unutar ljudskog tijela, kao i između njega i vanjske sredine. Najvažniju ulogu u ovoj razmjeni imaju enzimi (biološki katalizatori). Enzimi su kemijske (biokemijske) tvari ili spojevi koji mogu u zanemarivim količinama kontrolirati kemijske i biološke reakcije u tijelu.

Toksičnost pojedinih opasnih tvari leži u kemijskoj interakciji između njih i enzima, što dovodi do inhibicije ili prestanka niza vitalnih funkcija organizma. Potpuna supresija pojedinih enzimskih sustava uzrokuje opće oštećenje organizma, au nekim slučajevima i njegovu smrt.

Za procjenu toksičnosti otrovnih kemikalija koristi se niz karakteristika od kojih su glavne: koncentracija, granična koncentracija, najveća dopuštena koncentracija (MAC), prosječna letalna koncentracija i toksična doza.

Koncentracija– količina tvari (opasne opasne tvari) po jedinici volumena, mase (mg/l, g/kg, g/m 3 itd.).

Prag koncentracije je minimalna koncentracija koja može izazvati zamjetan fiziološki učinak. U tom slučaju oboljeli osjećaju samo primarne znakove oštećenja i ostaju funkcionalni.

Najveća dopuštena koncentracija u zraku radnog prostora - koncentracija štetne tvari u zraku koja pri svakodnevnom radu od 8 sati dnevno (41 sat tjedno) tijekom cijelog radnog staža ne može izazvati bolesti ili odstupanja u zdravstvenom stanju radnika otkrivenih suvremenim metodama istraživanja, u

u procesu rada ili u dugoročnom životu sadašnjih i budućih generacija.

Prosječna smrtonosna koncentracija u zraku - koncentracija tvari u zraku koja uzrokuje smrt 50% oboljelih nakon 2 ili 4 sata inhalacijske izloženosti.

Toksična doza- to je količina tvari koja uzrokuje određeni toksični učinak.

Pretpostavlja se da je toksična doza:

za inhalacijske ozljede - umnožak srednje vremenske koncentracije opasnih tvari u zraku i vremena ulaska inhalacije u tijelo (mjereno u g×min/m3, g×s/m3, mg×min/l itd.). );

za kožno-resorptivne lezije - masa opasnih tvari koje u dodiru s kožom uzrokuju određeni štetni učinak (mjerne jedinice - mg/cm2, mg/m3, g/m2, kg/cm2, mg/kg itd.) .

Kako bi se okarakterizirala toksičnost tvari kada udišu u ljudsko tijelo, razlikuju se sljedeće toksodoze.

Prosječna smrtonosna toksemija ( L.C.t 50 ) – dovodi do smrti kod 50% oboljelih.

Srednja ekskretorna toksodoza ( ICt 50 ) - dovodi do neuspjeha kod 50% oboljelih.

Prosječni prag toksodoze ( RCt 50 ) - uzrokuje početne simptome oštećenja kod 50% oboljelih.

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

Za procjenu stupnja toksičnosti otrovnih kemikalija s resorpcijskim djelovanjem na kožu koriste se vrijednosti prosječne letalne toksodoze ( LD 50 ), prosječna onesposobljavajuća toksodoza ( iskaznica 50 ) i prosječni prag toksodoze ( RD 50 ). Mjerne jedinice - g/osoba, mg/osoba, ml/kg itd.

Prosječna smrtonosna doza pri primjeni na kožu dovodi do smrti 50% oboljelih pri jednom nanošenju na kožu.

Postoji veliki broj načina klasifikacije opasnih tvari ovisno o odabranoj osnovi, na primjer, prema sposobnosti raspršivanja, biološkim učincima na ljudski organizam, načinima skladištenja itd.

Najvažnije klasifikacije su:

prema stupnju utjecaja na ljudsko tijelo (vidi tablicu 1.4);

prema prevladavajućem sindromu koji se razvija tijekom akutne intoksikacije (vidi tablicu 1.5);

Tablica 1.4

Podjela opasnih tvari prema stupnju utjecaja na ljudski organizam

Indeks	Norme za klasu opasnosti
Najveća dopuštena koncentracija štetnih tvari u zraku radnog prostora, mg/m 3
Prosječna smrtonosna doza pri unošenju u želudac, mg/kg
Prosječna smrtonosna doza kada se nanese na kožu, mg/kg
Prosječna smrtonosna koncentracija u zraku, mg/m3				više od 50000
Čimbenik mogućnosti inhalacijskog trovanja
Akutna zona
Kronična zona
Bilješke: 1. Svaka specifična opasna tvar pripada razredu opasnosti prema pokazatelju čija vrijednost odgovara najvišem razredu opasnosti. 2. Koeficijent mogućnosti inhalacijskog trovanja jednak je omjeru najveće dopuštene koncentracije štetne tvari u zraku pri 20 o C i prosječne letalne koncentracije tvari za miševe nakon dvosatne izloženosti. 3. Zona akutnog djelovanja je omjer prosječne letalne koncentracije opasnih tvari prema minimalnoj (pragu) koncentracije koja uzrokuje promjenu bioloških parametara na razini cijelog organizma, izlazeći izvan granica adaptivnih fizioloških reakcija. 4. Zona kroničnog djelovanja je omjer minimalne koncentracije praga koja uzrokuje promjene bioloških pokazatelja na razini cijelog organizma, izvan granica adaptivnih fizioloških reakcija, prema minimalnoj koncentraciji (pragu) koja uzrokuje štetno djelovanje u organizmu. kronični eksperiment u trajanju od 4 sata 5 puta tjedno tijekom najmanje 4 mjeseca. Prema stupnju utjecaja na ljudski organizam štetne tvari dijele se u četiri razreda opasnosti: 1 - izuzetno opasne tvari; 2 - vrlo opasne tvari; 3 - umjereno opasne tvari; 4 - tvari niske opasnosti. Klasa opasnosti utvrđuje se ovisno o standardima i pokazateljima navedenim u ovoj tablici.

Tablica 1.5

Klasifikacija opasnih kemikalija prema prevladavajućem sindromu koji se razvija tijekom akutne intoksikacije

Ime	Lik akcije	Ime
Tvari s pretežno gušljivim učinkom	Utječe na dišne ​​puteve čovjeka	Klor, fosgen, kloropikrin.
Tvari s pretežno općim toksičnim djelovanjem	Ometa energetski metabolizam	Ugljični monoksid, vodikov cijanid
Tvari s gušenjem i općenito toksičnim učincima	Oni uzrokuju plućni edem nakon inhalacijske izloženosti i ometaju energetski metabolizam tijekom resorpcije.	Amil, akrilonitril, dušična kiselina, dušikovi oksidi, sumporov dioksid, fluorovodik
Neurotropni otrovi	Djeluju na stvaranje, provođenje i prijenos živčanih impulsa	Ugljikov disulfid, tetraetil olovo, organofosforni spojevi.
Tvari s gušenjem i neutronskim djelovanjem	Uzrokuje toksični edem pluća, što rezultira teškim oštećenjem živčanog sustava	Amonijak, heptil, hidrazin itd.
Metabolički otrovi	Ometa intimne procese metabolizma tvari u tijelu	Etilen oksid, dikloroetan
Tvari koje ometaju metabolizam	Uzrokuju bolesti izrazito sporog tijeka i remete metabolizam.	Dioksin, poliklorirani benzfurani, halogenirani aromatski spojevi itd.

prema osnovnim fizikalnim i kemijskim svojstvima i uvjetima skladištenja (vidi tablicu 1.6);

prema ozbiljnosti utjecaja na temelju uzimanja u obzir nekoliko važnih čimbenika (vidi tablicu 1.7);

prema sposobnosti izgaranja.

Tablica 1.6

Klasifikacija opasnih kemikalija prema osnovnim fizikalnim i kemijskim svojstvima

i uvjetima skladištenja

	Karakteristike	Tipični predstavnici
	Hlapljive tekućine pohranjene u spremnicima pod tlakom (stlačeni i ukapljeni plinovi)	Klor, amonijak, sumporovodik, fosgen itd.
	Hlapljive tekućine pohranjene u spremnicima bez pritiska	Cijanovodična kiselina, nitril akrilne kiseline, tetraetil olovo, difozgen, kloropikrin itd.
	Dimne kiseline	Sumpor (r³1,87), dušik (r³1,4), klorovodik (r³1,15), itd.
	Rasuto i čvrsto neisparljivo kada se čuva na + 40 O C	Sublimat, žuti fosfor, anhidrid arsena itd.
	Rasuto i kruto hlapljivo pri skladištenju do + 40 O C	Soli cijanovodične kiseline, merkurana itd.

Značajan dio opasnih kemikalija su zapaljive i eksplozivne tvari, što često dovodi do požara u slučaju uništenja spremnika i stvaranja novih otrovnih spojeva kao posljedica izgaranja.

Prema sposobnosti gorenja sve opasne tvari dijele se u skupine:

nezapaljiv (fosgen, dioksin, itd.); tvari ove skupine ne gore u uvjetima zagrijavanja do 900 0 C i koncentracije kisika do 21%;

nezapaljive zapaljive tvari (klor, dušična kiselina, fluorovodik, ugljikov monoksid, sumporov dioksid, kloropikrin i druge toplinski nestabilne tvari, niz ukapljenih i komprimiranih plinova); tvari ove skupine ne izgaraju u uvjetima zagrijavanja do 900 ° C i koncentracije kisika do 21%, ali se raspadaju uz oslobađanje zapaljivih para;

Tablica 1.7

Klasifikacija opasnih kemikalija prema jačini utjecaja na temelju

uzimajući u obzir nekoliko faktora

Disperzibilnost
Izdržljivost
Industrijski značaj
Put ulaska u tijelo
Stupanj toksičnosti
Omjer žrtava i mrtvih
Odgođeni učinci

velik broj načina klasifikacije opasnih tvari ovisno o odabranoj osnovi, na primjer, prema sposobnosti raspršivanja, biološkim učincima na ljudski organizam, načinima skladištenja itd.

slabo zapaljive tvari (ukapljeni amonijak, cijanovodik, itd.); tvari ove skupine mogu se zapaliti samo kada su izložene izvoru vatre;

zapaljive tvari (akrilonitril, amil, plin amonijak, heptil, hidrazin, dikloroetan, ugljikov disulfid, tertraetil olovo, dušikovi oksidi itd.); Tvari iz ove skupine sposobne su za samozapaljenje i gorenje čak i nakon uklanjanja izvora vatre.

1.4.1.2. Kemijski opasni predmeti

Kemijski opasan objekt (XOO)– to je objekt u kojem se skladište, prerađuju, koriste ili prevoze kemijske tvari u slučaju nesreće ili uništenja u kojem može nastupiti smrt ili kemijska kontaminacija ljudi, domaćih životinja i biljaka te kemijska kontaminacija okoliša .

Koncept opasnog otpada objedinjuje veliku skupinu industrijskih, prometnih i drugih gospodarskih objekata, različitih po namjeni i tehničkim i ekonomskim pokazateljima, ali imaju zajedničko svojstvo - u slučaju nesreća postaju izvori otrovnih emisija.

U kemijski opasne predmete spadaju:

tvornice i kombinati kemijske industrije, kao i pojedinačna postrojenja (jedinice) i radionice koje proizvode i troše opasne kemikalije;

postrojenja (kompleksi) za preradu naftnih i plinskih sirovina;

proizvodnja drugih industrija koje koriste opasne kemikalije (pulpapirna, tekstilna, metalurška, prehrambena itd.);

željezničke postaje, luke, terminali i skladišta na krajnjim (među) točkama kretanja opasnih kemikalija;

vozila (kontejneri i tekući vlakovi, kamioni cisterne, riječni i pomorski tankeri, cjevovodi itd.).

Pritom opasne kemikalije mogu biti i sirovine te poluproizvodi i finalni proizvodi industrijske proizvodnje.

Kemijski opasne tvari u slučaju opasnosti u poduzeću mogu se nalaziti u proizvodnim linijama, skladišnim objektima i baznim skladištima.

Analiza strukture kemijski opasnih postrojenja pokazuje da se glavnina opasnih kemikalija skladišti u obliku sirovina ili proizvoda proizvodnje.

Ukapljene opasne kemikalije sadržane su u standardnim kapacitivnim elementima. To mogu biti aluminijski, armiranobetonski, čelični ili kombinirani spremnici, u kojima se održavaju uvjeti koji odgovaraju navedenom načinu skladištenja.

Opće karakteristike spremnika i moguće mogućnosti skladištenja opasnih kemikalija dane su u tablici. 1.8.

Nadzemni spremnici u skladištima obično se nalaze u skupinama s jednim rezervnim spremnikom po skupini. Oko oboda svake skupine spremnika predviđen je zatvoreni nasip ili ogradni zid.

Neki samostojeći veliki spremnici mogu imati ladice ili podzemne spremnike od armiranog betona.

Krute opasne tvari skladište se u posebnim prostorijama ili na otvorenim prostorima pod nadstrešnicama.

Na kratke udaljenosti opasne kemikalije prevoze se cestom u cilindrima, spremnicima (bačvama) ili autocisternama.

Od široke palete boca srednjeg obujma za skladištenje i transport tekućih opasnih kemikalija najčešće se koriste boce zapremnine od 0,016 do 0,05 m 3 . Zapremnina spremnika (bačava) varira od 0,1 do 0,8 m 3 . Kamioni cisterne se uglavnom koriste za prijevoz amonijaka, klora, amila i heptila. Standardni tanker za amonijak ima nosivost 3,2; 10 i 16 tona Tekući klor prevozi se u cisternama nosivosti do 20 tona, amil - do 40 tona, heptil - do 30 tona.

Željeznicom se opasne kemikalije prevoze u cilindrima, spremnicima (bačvama) i cisternama.

Glavne karakteristike spremnika dane su u tablici 1.9.

Cilindri se prevoze, u pravilu, u natkrivenim vagonima, a kontejneri (bačve) na otvorenim platformama, u gondolama i univerzalnim kontejnerima. U natkrivena kolica cilindri se postavljaju u redove u vodoravnom položaju do 250 kom.

U otvorenom gondolskom vagonu kontejneri se postavljaju okomito u redove (do 3 reda) sa 13 kontejnera u svakom redu. Kontejneri se transportiraju vodoravno na otvorenoj platformi (do 15 kom).

Željezničke cisterne za prijevoz opasnih kemikalija mogu imati kotao zapremine od 10 do 140 m3 nosivosti od 5 do 120 tona.

Tablica 1.9

Glavne karakteristike željezničkih cisterni,

koristi za prijevoz opasnih tvari

Naziv opasnih tvari	Korisni volumen spremnika kotla, m 3	Tlak u spremniku, atm.	Nosivost, t
Akrilonitril
Ukapljeni amonijak
Dušična kiselina (konc.)
Dušična kiselina (razrijeđena)
Hidrazin
Dikloroetan
Etilen oksid
Sumporov dioksid
Ugljikov disulfid
Vodikov fluorid
Ukapljeni klor
Vodikov cijanid

Vodenim prijevozom većina opasnih kemikalija prevozi se u cilindrima i spremnicima (bačvama), no određeni broj brodova opremljen je posebnim spremnicima (tankovima) kapaciteta do 10 000 tona.

U nizu zemalja postoji takva stvar kao što je kemijski opasna administrativno-teritorijalna jedinica (ATE). Riječ je o administrativno-teritorijalnoj jedinici čije bi se više od 10% stanovništva moglo naći u zoni mogućeg kemijskog onečišćenja u slučaju akcidenata na postrojenjima za kemijski otpad.

Zona kemijske kontaminacije(ZHZ) - teritorij unutar kojeg se kemijske tvari distribuiraju ili unose u koncentracijama ili količine koje u određenom vremenskom razdoblju predstavljaju opasnost za život i zdravlje ljudi, domaćih životinja i biljaka.

Zona sanitarne zaštite(SPZ) - prostor oko potencijalno opasnog objekta, uspostavljen radi sprječavanja ili smanjenja utjecaja štetnih čimbenika njegovog rada na ljude, domaće životinje i biljke, kao i na prirodni okoliš.

Klasifikacija gospodarskih objekata i ATE prema kemijskoj opasnosti provodi se na temelju kriterija danih u tablici 1.10.

Tablica 1.10

Kriteriji za klasifikaciju ATE i gospodarskih objekata

o kemijskoj opasnosti

Klasificirani objekt	Definicija klasifikacije objekata	Kriterij (pokazatelj) za razvrstavanje predmeta i ATE kao kemikalije	Brojčana vrijednost kriterija za stupanj kemijske opasnosti po kategorijama kemijske opasnosti
Gospodarski objekt	Kemijski opasan gospodarski objekt je gospodarski objekt čije uništenje (nesreća) može uzrokovati velike štete ljudima, domaćim životinjama i biljkama.	Broj stanovništva koje spada u zonu moguće kemijske kontaminacije opasnim tvarima	Više od 75 tisuća ljudi.	Od 40 do 75 tisuća ljudi.	manje od 40 tisuća ljudi.	Zona vodokemijske zaštite ne prelazi granice objekta i njegove zone sanitarne zaštite
	Kemijski opasni ATE-ATE, od kojih više od 10% stanovništva može završiti u vodokemijskoj zaštitnoj zoni tijekom nesreća na postrojenjima za kemijsku obradu.	Broj stanovnika (udio teritorija) u području opasnih kemikalija i kemikalija			Od 10 do 30%
Bilješke: I. Zona moguće kemijske kontaminacije (PCP) je područje kruga polumjera jednakog dubini zone s pragom toksodoze. 2. Za gradove i urbana područja stupanj kemijske opasnosti ocjenjuje se udjelom teritorija koji ulazi u zonu vodokemijske zaštite, uz pretpostavku da je stanovništvo ravnomjerno raspoređeno po prostoru. 3. Za određivanje dubine zone s pragom toksodoze određuju se sljedeći vremenski uvjeti: inverzija, brzina vjetra I m/s, temperatura zraka 20 o C, smjer vjetra jednako vjerojatan od 0 do 360 o.

Glavni izvori opasnosti u slučaju nesreća na CW postrojenjima su:

naletna ispuštanja opasnih kemikalija u atmosferu s naknadnom kontaminacijom zraka, terena i izvora vode;

ispuštanje opasnih tvari u vodna tijela;

“kemijski” požar s ispuštanjem opasnih kemikalija i produkata njihovog izgaranja u okoliš;

eksplozije opasnih kemikalija, sirovina za njihovu proizvodnju ili početnih proizvoda;

stvaranje dimnih zona s naknadnim taloženjem opasnih tvari, u obliku „mrlja“ nakon širenja oblaka kontaminiranog zraka, sublimacije i migracije.

Glavni izvori opasnosti u slučaju nesreće u postrojenju za kemijski otpad shematski su prikazani na sl. 1.2.

Riža. 1.2. Shema formiranja štetnih čimbenika tijekom nesreće u kemijskom postrojenju

1 – salvo ispuštanje opasnih tvari u atmosferu; 2 – ispuštanje opasnih tvari u vodna tijela;

3 – “kemijski” požar; 4 – eksplozija opasnih tvari;

5 – dimne zone s taloženjem opasnih tvari i sublimacijom

Svaki od navedenih izvora opasnosti (štete) u mjestu i vremenu može se manifestirati odvojeno, uzastopno ili u kombinaciji s drugim izvorima, a može se i višestruko ponavljati u različitim kombinacijama. Sve ovisi o fizičkim i kemijskim karakteristikama opasnih tvari, uvjetima akcidenta, vremenskim uvjetima i topografiji područja. Važno je znati definiciju sljedećih pojmova.

Kemijska nesreća je nesreća u kemijski opasnom postrojenju, praćena izlijevanjem ili ispuštanjem kemijske tvari, što može dovesti do smrti ili kemijske kontaminacije ljudi, domaćih životinja i biljaka, kemijske kontaminacije hrane, prehrambenih sirovina, hrane za životinje, drugih materijalnih sredstava i područje na određeno vrijeme.

Otpuštanje kemijskih tvari- ispuštanje tijekom depresurizacije u kratkom vremenskom razdoblju iz tehnoloških instalacija, spremnika za skladištenje ili transport kemijskih tvari u količinama koje mogu izazvati kemijsku nesreću.

Tjesnac OHV- istjecanje tijekom depresurizacije iz tehnoloških instalacija, spremnika za skladištenje ili transport kemijskih tvari u količinama koje mogu izazvati kemijsku nesreću.

Izvor oštećenja opasnih tvari- ovo je teritorij unutar kojeg je, kao posljedica nesreće u kemijski opasnom postrojenju s ispuštanjem opasnih tvari, došlo do masovnih ozljeda ljudi, domaćih životinja, biljaka, uništenja i oštećenja zgrada i građevina.

U slučaju nesreće u postrojenju za kemijski otpad s ispuštanjem opasnih tvari, izvor kemijske štete imat će sljedeće značajke.

I. Nastanak oblaka para otrovnih kemikalija i njihova distribucija u okolišu složeni su procesi koji su određeni dijagramima faznog stanja opasnih kemikalija, njihovim osnovnim fizikalno-kemijskim karakteristikama, uvjetima skladištenja, vremenskim prilikama, terenom itd., stoga predviđanje skala kemijske kontaminacije (onečišćenja) ) je vrlo teška.

2. Usred nesreće obično postoji nekoliko štetnih čimbenika na lokaciji: kemijska kontaminacija područja, zraka i vodenih tijela; visoka ili niska temperatura; udarni val, a izvan objekta - kemijska kontaminacija okoliša.

3. Najopasniji štetni čimbenik je izlaganje opasnim kemijskim parama kroz dišni sustav. Djeluje i na mjestu nesreće i na velikim udaljenostima od izvora ispuštanja i širi se brzinom prijenosa opasnih tvari vjetrom.

4. Opasne koncentracije opasnih tvari u atmosferi mogu postojati od nekoliko sati do nekoliko dana, a onečišćenje područja i vode može trajati i duže.

5. Smrt ovisi o svojstvima opasnih tvari, toksičnoj dozi i može nastupiti trenutno ili nakon nekog vremena (nekoliko dana) nakon trovanja.

1.4.2. Osnovni zahtjevi standarda projektiranja

na postavljanje i izgradnju kemijski opasnih objekata

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

Sukladno zahtjevima ITM-a, područje uz kemijski opasne objekte, unutar kojeg je, uz moguće uništavanje spremnika s opasnim kemikalijama, vjerojatno širenje oblaka kontaminiranog zraka u koncentracijama koje uzrokuju ozljede nezaštićenih ljudi, predstavlja zonu moguće opasne kemikalije. kontaminacija.

Uklanjanje granica zone mogućeg opasnog kemijskog onečišćenja dano je u tablici. 1.11.

Za određivanje uklanjanja granica zona moguće kontaminacije opasnim kemikalijama drugim količinama opasnih kemikalija u spremnicima, potrebno je koristiti faktore korekcije dane u tablici 1.12.

Tablica 1.11

Uklanjanje granica područja mogućeg opasnog kemijskog onečišćenja

iz kontejnera od 50 tona s opasnim tvarima

paleta (staklo) bunding, m	Uklanjanje granica zone mogućeg opasnog kemijskog onečišćenja, km.
		vodikov cijanid	sumporov dioksid	Sumporovodik			metil izocijanat
Bez nasipa

Tablica 1.12

Koeficijenti za preračunavanje broja opasnih tvari

Prilikom projektiranja novih zračnih luka, radio centara za prijem i odašiljanje, računalnih centara, kao i stočnih kompleksa, velikih farmi i farmi peradi, njihovo postavljanje treba osigurati na sigurnoj udaljenosti od objekata s opasnim tvarima.

Izgradnju osnovnih skladišta za skladištenje opasnih kemikalija treba predvidjeti u prigradskom području.

Kad se nalaze u kategoriziranim gradovima i na lokacijama od posebnog značaja, baze i skladišta za skladištenje opasnih kemikalija osnivaju ministarstva, odjeli i poduzeća u dogovoru s lokalnim vlastima.

U poduzećima koja proizvode ili troše opasne kemikalije potrebno je:

projektirati zgrade i strukture pretežno okvirnog tipa s laganim zatvorenim konstrukcijama;

postaviti upravljačke ploče, u pravilu, u donje katove zgrada, a također osigurati umnožavanje njihovih glavnih elemenata na alternativnim kontrolnim točkama objekta;

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

razviti i provesti mjere za sprječavanje izlijevanja opasnih tekućina, kao i mjere za lokalizaciju akcidenata zatvaranjem najugroženijih područja tehnoloških krugova ugradnjom nepovratnih ventila, sifona i jama s usmjerenim odvodom.

U naseljima koja se nalaze u područjima mogućeg opasnog onečišćenja opasnim kemikalijama, radi opskrbe stanovništva pitkom vodom potrebno je stvoriti zaštićene centralizirane vodoopskrbne sustave prvenstveno temeljene na podzemnim izvorima vode.

Prolaz, obrada i skladištenje vlakova s ​​opasnim kemikalijama treba se obavljati samo obilaznim pravcima. Površine za pretovar (ispumpavanje) opasnih kemikalija, željezničke tračnice za nakupljanje (mulja) automobila (cisterni) s opasnim kemikalijama moraju biti udaljene najmanje 250 m od stambenih zgrada, industrijskih i skladišnih objekata te parkirališta za drugi vlakovi. Slični zahtjevi vrijede i za vezove za ukrcaj (istovar) opasnih tvari, željezničke pruge za nakupljanje (mulja) vagona (cisterni), kao i vodene površine za brodove s takvim teretom.

Novoizgrađene i rekonstruirane kupaonice, tuševi poduzeća, praonica rublja, tvornica za kemijsko čišćenje, stanica za pranje i čišćenje vozila, bez obzira na odjelnu pripadnost i oblik vlasništva, moraju se na odgovarajući način prilagoditi za sanitarni tretman ljudi, poseban tretman odjeće i opreme u slučaju industrijskih nesreća s ispuštanjem opasnih kemikalija.

Na objektima s opasnim kemikalijama potrebno je stvoriti lokalne sustave upozorenja u slučaju nesreća i kemijske kontaminacije, radnika tih objekata, kao i stanovništva koje živi u područjima mogućeg opasnog kemijskog onečišćenja.

Obavješćivanje stanovništva o pojavi kemijske opasnosti i mogućnosti onečišćenja atmosfere opasnim tvarima mora se provoditi svim raspoloživim sredstvima komunikacije (električne sirene, radiodifuzna mreža, interna telefonska veza, televizija, mobilni razglas). instalacije, ulični zvučnici itd.).

U kemijski opasnim objektima treba stvoriti lokalne sustave za otkrivanje onečišćenja okoliša opasnim kemikalijama.

Za skloništa koja pružaju zaštitu od opasnih zaraznih bolesti postavljaju se brojni povećani zahtjevi:

skloništa moraju biti spremna da odmah prime one koji se sklanjaju;

u skloništima koja se nalaze u područjima moguće opasne kemijske kontaminacije treba osigurati režim potpune ili djelomične izolacije s regeneracijom unutarnjeg zraka.

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

Mjesta za pretovar (ispumpavanje) opasnih kemikalija i željeznički kolosijeci za nakupljanje (mulja) vagona (cisterni) s opasnim kemikalijama opremljeni su sustavima za postavljanje vodenih zavjesa i punjenje vodom (degazator) u slučaju izlijevanja opasnih kemikalija. . Slični sustavi stvoreni su na vezovima za utovar (istovar) opasnih kemikalija.

U cilju pravovremenog smanjenja zaliha opasnih tvari na standarde tehnoloških potreba, osigurava se:

u izvanrednim situacijama pražnjenje posebno opasnih dijelova tehnoloških krugova u zakopane spremnike u skladu sa standardima, pravilima i uzimajući u obzir specifične karakteristike proizvoda;

ispuštanje opasnih tvari u spremnike za nuždu, u pravilu, korištenjem automatskog aktiviranja sustava za pražnjenje uz obvezno umnožavanje uređaja za ručno aktiviranje pražnjenja;

Planovi za posebno razdoblje kemijski opasnih postrojenja uključuju mjere za smanjenje zaliha i razdoblja skladištenja opasnih kemikalija što je više moguće te prelazak na shemu proizvodnje bez tampona.

Nacionalne inženjersko-tehničke mjere tijekom izgradnje i rekonstrukcije postrojenja za kemijski otpad dopunjuju se zahtjevima ministarstava i odjela utvrđenim u relevantnim industrijskim propisima i projektnoj dokumentaciji.

• Tužno vrijeme, čar očiju... Jesen, kako mi je lijepa tvoja oproštaj ljepota
• Postoje četiri različite vrste čovjeka na zemlji.Nastanak modernog čovjeka: vrijeme i mjesto nastanka čovjeka.
• Pjesma A.A. Ahmatova “Nisam s onima koji su zemlju napustili...” (percepcija, interpretacija, vrednovanje). Anna Andreevna Akhmatova. “Nisam s onima koji su napustili zemlju... Nisam s onima koji su napustili zemlju da je raskomadaju neprijatelji
• Konjunktivni oblici prikazivanja logičkih funkcija
• Poluvodički otpornici
• Masa kvazara. Quasar - što je to? Gravitacija stvara leće
• Povijest novinarstva 16. kongres KPSS-a održan je godine
• Točna kronologija u Rusiji
• Znanstveni radovi Jamesa Maxwella
• Oleg Mityaev Biografija Olega Mityaeva ukratko o glavnoj stvari

• Život bez hrane najviši je stupanj razvoja
• Kolektivizacija u SSSR-u: uzroci, suština, tijek i posljedice Bit i rezultati kolektivizacije
• Proces ljudske socijalizacije, njegova razdoblja, faze
• Epigenetika: što kontrolira naš genetski kod?
• Što je mitoza i koji se proces odvija u profazi mitoze?
• Kemija sve što trebate znati za OGE
• Oblik japanske poezije. Japanske pjesme. Kako pravilno pisati u japanskom stilu. Kigo, "sezonska riječ", koristi se kao obvezni element teksta - pripovijedanje se vodi u sadašnjem vremenu
• Do čega može dovesti globalno onečišćenje okoliša?Posljedice onečišćenja
• Theodore se hladi. Oblici komunikacije s herezom
• Sveta mučenica Natalija Akatist svetoj Nataliji