• Știința și medicina internă în secolul al XIX-lea - începutul secolului al XX-lea Chimia secolului al XIX-lea în medicină
• Ce sunt peptidele? Tipuri și tipuri de peptide. Totul despre peptide și cosmetice anti-îmbătrânire cu peptide Nu se formează peptide suplimentare
• Efectul toxic asupra oamenilor al substanțelor chimice periculoase
• Radioautografia Metoda autoradiografiei în citologie
• Identificarea bacteriilor după structura antigenică
• Materia organică din apele uzate Ce sunt compușii organici din apă
• Indicele de hidrogen (factor pH)
• Care este pH-ul apei și de ce este important să-l cunoaștem?
• Potențial redox Sisteme redox
• Sistem redox reversibil Sisteme redox reversibile

Toxicitate (din greacă. toxikon - otravă) - otrăvire, proprietatea anumitor compuși chimici și substanțe de natură biologică, atunci când intră într-un organism viu (uman, animal și plantă) în anumite cantități, provoacă încălcări ale funcțiilor sale fiziologice, rezultând simptome de otrăvire (intoxicație, boală), iar în cazurile severe, moarte.

O substanță (compus) care are proprietatea de toxicitate se numește substanță toxică sau otravă.

Toxicitatea este un indicator generalizat al răspunsului organismului la acțiunea unei substanțe, care este în mare măsură determinat de caracteristicile naturii efectului său toxic.

Natura efectului toxic al substanțelor asupra organismului înseamnă de obicei:

o mecanismul acțiunii toxice a substanței;

o natura proceselor fiziopatologice și principalele simptome de deteriorare care apar după înfrângerea bio-țintelor;

o dinamica dezvoltării lor în timp;

o alte aspecte ale efectului toxic al substanței asupra organismului.

Dintre factorii care determina toxicitatea substantelor, unul dintre cei mai importanti este mecanismul actiunii lor toxice.

Mecanismul de acțiune toxică este interacțiunea unei substanțe cu ținte biochimice moleculare, care este un declanșator în dezvoltarea proceselor ulterioare de intoxicație.

Interacțiunea dintre substanțele toxice și un organism viu are două faze:

1) efectul substanțelor toxice asupra organismului - faza toxicodinamică;

2) actiunea organismului asupra substantelor toxice - faza toxicocinetica.

Faza toxicocinetică, la rândul său, constă din două tipuri de procese:

a) procese de distribuție: absorbția, transportul, acumularea și eliberarea de substanțe toxice;

b) transformări metabolice ale substanţelor toxice – biotransformare.

Distribuția substanțelor în corpul uman depinde în principal de proprietățile fizico-chimice ale substanțelor și de structura celulei ca unitate de bază a corpului, în special de structura și proprietățile membranelor celulare.

O prevedere importantă în acțiunea otrăvurilor și toxinelor este aceea că acestea au un efect toxic atunci când sunt expuse organismului în doze mici. În țesuturile țintă sunt create concentrații foarte scăzute de substanțe toxice, care sunt proporționale cu concentrațiile bio-țintelor. Rate ridicate de interacțiune a otrăvurilor și toxinelor cu bioținte sunt atinse datorită afinității mari pentru centrii activi ai anumitor bioținte.

Cu toate acestea, înainte de a „lovi” bioținta, substanța pătrunde de la locul aplicării în sistemul capilarelor de sânge și vasele limfatice, apoi este transportată de sânge în tot organismul și intră în țesuturile țintă. Pe de altă parte, de îndată ce otrava pătrunde în sângele și țesuturile organelor interne, suferă anumite transformări, care duc de obicei la detoxifierea și „cheltuirea” substanței pentru așa-numita nespecifică („laterală”). proceselor.

Unul dintre factorii importanți este rata de penetrare a substanțelor prin barierele celule-țesut. Pe de o parte, aceasta determină rata de penetrare a otrăvurilor prin barierele tisulare care separă sângele de mediul extern, adică. rata de intrare a substanțelor prin anumite căi de pătrundere în organism. Pe de altă parte, aceasta determină rata de penetrare a substanțelor din sânge în țesuturile țintă prin așa-numitele bariere histohematice din zona pereților capilarelor sanguine ale țesuturilor. Aceasta, la rândul său, determină rata de acumulare a substanțelor în zona bioțintelor moleculare și interacțiunea substanțelor cu bioținte.

În unele cazuri, viteza de penetrare prin barierele celulare determină selectivitatea în acțiunea substanțelor asupra anumitor țesuturi și organe. Acest lucru afectează toxicitatea și natura efectului toxic al substanțelor. Astfel, compușii încărcați pătrund slab în sistemul nervos central și au un efect periferic mai pronunțat.

În general, în acțiunea otrăvurilor asupra corpului, se obișnuiește să se distingă următoarele etape principale.

1. Stadiul contactului cu otrava și pătrunderea substanței în sânge.

2. Stadiul de transport al unei substanțe de la locul de aplicare prin sânge către țesuturile țintă, distribuția substanței în tot organismul și metabolismul substanței în țesuturile organelor interne - stadiul toxico-cinetic.

3. Etapa de penetrare a substanței prin barierele histohematice (pereți capilari și alte bariere tisulare) și acumularea în zona bioțintelor moleculare.

4. Stadiul de interacțiune a unei substanțe cu bioținte și apariția perturbărilor în procesele biochimice și biofizice la nivel molecular și subcelular - stadiul toxico-dinamic.

5. Stadiul tulburărilor funcționale ale organismului de dezvoltare a proceselor fiziopatologice după „înfrângerea” bioțintelor moleculare și apariția simptomelor de deteriorare.

6. Etapa de ameliorare a principalelor simptome de intoxicație care amenință viața persoanei afectate, inclusiv utilizarea echipamentului medical de protecție, sau stadiul rezultatelor (cu toxodoze fatale și utilizarea prematură a echipamentului de protecție, moartea celui afectat este posibil).

Doza este o măsură a toxicității unei substanțe. Doza unei substanțe care provoacă un anumit efect toxic se numește doză toxică (toxodoză). Pentru animale și oameni, este determinată de cantitatea de substanță care provoacă un anumit efect toxic. Cu cât doza toxică este mai mică, cu atât toxicitatea este mai mare.

Datorită faptului că reacția fiecărui organism la aceeași toxodoză a unei anumite substanțe toxice este diferită (individuală), atunci severitatea otrăvirii în raport cu fiecare dintre ele nu va fi aceeași. Unii pot muri, alții vor fi răniți în diferite grade de severitate sau deloc. Prin urmare, toxodoza (D) este considerată o variabilă aleatorie. Din datele teoretice și experimentale rezultă că variabila aleatoare D este distribuită după o lege normală logaritmic cu următorii parametri: D - valoarea mediană a toxodozei și dispersia logaritmului toxodozei - . În acest sens, în practică, pentru a caracteriza toxicitatea, se folosesc valori medii ale toxodozei (denumită în continuare toxodoză), relativ, de exemplu, la masa animalului.

Intoxicația cauzată de aportul de otravă din mediul uman este numită exogenă, spre deosebire de intoxicațiile endogene cu metaboliți toxici care se pot forma sau acumula în organism în diferite boli, adesea asociate cu funcționarea afectată a organelor interne (rinichi, ficat etc.). ). În faza toxigenă (când agentul toxic se află în organism într-o doză capabilă să exercite un efect specific) a otrăvirii, se disting două perioade principale: perioada de resorbție, care durează până la atingerea concentrației maxime a otravii în sânge. , și perioada de eliminare, din momentul specificat până când sângele este complet curățat de otravă . Efectul toxic poate apărea înainte sau după absorbția (resorbția) otrăvii în sânge. În primul caz, se numește local, iar în al doilea - resorbtiv. Există și un efect reflex indirect.

Cu otrăvirea „exogenă” se disting următoarele căi principale de intrare a otravii în organism: orală - prin gură, inhalare - la inhalarea substanțelor toxice, percutanată (cutanată, în afaceri militare - cu resorbție cutanată) - prin piele neprotejată , injectare - cu administrare parenterală de otravă , de exemplu, cu mușcături de șarpe și insecte, cavitar - când otrava intră în diferite cavități ale corpului (rect, vagin, canal auditiv extern etc.).

Valorile de tabel ale toxodozelor (cu excepția căilor de penetrare prin inhalare și injectare) sunt valabile pentru o expunere infinit de mare, adică pentru cazul în care metodele străine nu opresc contactul unei substanţe toxice cu organismul. In realitate, pentru manifestarea unuia sau altuia efect toxic al otravii trebuie sa existe mai multe decat cele date in tabelele de toxicitate. Această cantitate și timpul în care otrava trebuie să fie, de exemplu, pe suprafața pielii în timpul resorbției, pe lângă toxicitate, se datorează în mare măsură ratei de absorbție a otravii prin piele. Deci, potrivit experților militari americani, agentul de război chimic Vigas (VX) se caracterizează printr-o toxodoză cu resorbție a pielii de 6-7 mg de persoană. Pentru ca această doză să intre în organism, 200 mg picurare lichid VX trebuie să fie în contact cu pielea timp de aproximativ 1 oră sau aproximativ 10 mg timp de 8 ore.

Este mai dificil să se calculeze toxodozele pentru substanțele toxice care contaminează atmosfera cu abur sau aerosol fin, de exemplu, în cazul unor accidente la instalațiile periculoase din punct de vedere chimic cu eliberarea de substanțe periculoase din punct de vedere chimic de urgență (AHOV - conform GOST R 22.0.05- 95), care provoacă daune oamenilor și animalelor prin sistemul respirator.

În primul rând, ei presupun că toxodoza de inhalare este direct proporțională cu concentrația de substanțe chimice periculoase din aerul inhalat și cu timpul de respirație. În plus, este necesar să se țină cont de intensitatea respirației, care depinde de activitatea fizică și de starea persoanei sau a animalului. Într-o stare calmă, o persoană ia aproximativ 16 respirații pe minut și, prin urmare, absoarbe în medie 8-10 l / min de aer. La activitate fizică moderată (mers accelerat, marș) consumul de aer crește la 20-30 l/min, iar la activitate fizică intensă (alergare, excavare) este de aproximativ 60 l/min.

Astfel, dacă o persoană cu masa G (kg) inhalează aer cu o concentrație de C (mg / l) în el de AHOV în timpul τ (min) la o frecvență respiratorie de V (l / min), atunci doza specifică absorbită de AHOV (cantitatea de AHOV care a intrat în organism) D(mg/kg) va fi egal cu

Chimistul german F. Gaber a propus simplificarea acestei expresii. El a făcut ipoteza că pentru oameni sau o anumită specie de animale în aceleași condiții, raportul V/G este constant, astfel că poate fi exclus atunci când se caracterizează toxicitatea prin inhalare a unei substanțe și a primit expresia K=Cτ (mg min. /l). Haber a numit produsul Cτ coeficient de toxicitate și l-a luat ca valoare constantă. Această lucrare, deși nu este o toxodoză în sensul strict al cuvântului, face posibilă compararea diferitelor substanțe toxice prin toxicitate prin inhalare. Cu cât este mai mică, cu atât substanța este mai toxică în timpul acțiunii de inhalare. Cu toate acestea, această abordare nu ține cont de o serie de procese (exhalarea unei părți a substanței înapoi, neutralizarea în organism etc.), dar cu toate acestea, produsul Cτ este încă utilizat pentru a evalua toxicitatea prin inhalare (în special în afaceri militare). și apărarea civilă la calcularea eventualelor pierderi de trupe și populație sub influența agenților de război chimic și a substanțelor chimice periculoase). Adesea, această muncă este numită chiar incorect toxodoză. Denumirea toxicității relative prin inhalare pare a fi mai corectă. În toxicologia clinică, pentru a caracteriza toxicitatea prin inhalare, se preferă parametrul sub formă de concentrație a unei substanțe în aer, care provoacă un anumit efect toxic la animalele de experiment în condiții de expunere prin inhalare la o anumită expunere.

Toxicitatea relativă a OM în timpul inhalării depinde de sarcina fizică asupra persoanei. Pentru persoanele angajate în muncă fizică grea, aceasta va fi mult mai mică decât pentru persoanele care sunt în repaus. Odată cu creșterea intensității respirației, viteza OF va crește și ea. De exemplu, pentru Sarin cu ventilație pulmonară de 10 L/min și 40 L/min, valorile LCτ 50 sunt de aproximativ 0,07 mg·min/L și, respectiv, 0,025 mg·min/L. Dacă pentru substanța fosgen produsul Cτ de 3,2 mg min/l la o frecvență respiratorie de 10 l/min este moderat letal, atunci cu ventilația pulmonară de 40 l/min este absolut letal.

Trebuie remarcat faptul că valorile tabelare ale constantei Сτ sunt valabile pentru expuneri scurte, la care Сτ = const. La inhalarea aerului contaminat cu concentrații scăzute de substanță toxică în el, dar pentru o perioadă de timp suficient de lungă, valoarea Сτ crește din cauza descompunerii parțiale a substanței toxice în organism și a absorbției incomplete de către plămâni. De exemplu, pentru acidul cianhidric, toxicitatea relativă în timpul inhalării LCτ 50 variază de la 1 mg · min / l pentru concentrațiile sale mari în aer până la 4 mg · min / l când concentrațiile substanței sunt scăzute. Toxicitatea relativă a substanțelor în timpul inhalării depinde și de sarcina fizică asupra persoanei și de vârsta acesteia. Pentru adulți, aceasta va scădea odată cu creșterea activității fizice, iar pentru copii - cu scăderea vârstei.

Astfel, doza toxică care provoacă daune egale ca severitate depinde de proprietățile substanței, calea de pătrundere a acesteia în organism, tipul de organism și condițiile de utilizare a substanței.

Pentru substanțele care pătrund în organism în stare lichidă sau de aerosoli prin piele, tractul gastrointestinal sau prin răni, efectul dăunător pentru fiecare tip specific de organism în condiții staționare depinde numai de cantitatea de otravă care a pătruns, care poate fi exprimată în orice unități de masă. În toxicologie, cantitatea de otravă este de obicei exprimată în miligrame.

Proprietățile toxice ale otrăvurilor sunt determinate experimental pe diferite animale de laborator, prin urmare, este adesea folosit conceptul de toxodoză specifică - o doză legată de o unitate de greutate în viu a animalului și exprimată în miligrame pe kilogram.

Toxicitatea aceleiași substanțe, chiar și atunci când intră în organism într-un fel, este diferită pentru diferite specii de animale, iar pentru un anumit animal diferă semnificativ în funcție de metoda de intrare în organism. Prin urmare, după valoarea numerică a toxodozei, se obișnuiește să se indice între paranteze tipul de animal pentru care este determinată această doză și metoda de administrare a agentului sau a otravii. De exemplu, intrarea: „sarin D moarte 0,017 mg/kg (iepuri, intravenos)” înseamnă că o doză de substanță sarin 0,017 mg/kg injectată în vena unui iepure provoacă moartea acestuia.

Se obișnuiește să se subdivizeze toxodozele și concentrațiile de substanțe toxice în funcție de severitatea efectului biologic pe care îl provoacă.

Principalii indicatori de toxicitate în toxicometria otrăvurilor industriale și în situații de urgență sunt:

Lim ir - pragul de acțiune iritante asupra membranelor mucoase ale căilor respiratorii superioare și ale ochilor. Se exprimă prin cantitatea de substanță conținută într-un volum de aer (de exemplu, mg / m 3).

O doză letală sau letală este cantitatea de substanță care provoacă moartea cu o anumită probabilitate atunci când intră în organism. De obicei se folosesc conceptele de toxodoză absolut letală, care provoacă moartea organismului cu o probabilitate de 100% (sau moartea a 100% dintre cei afectați), și toxodoză letală medie (lent-fatală) sau fatală condiționat, toxodoza letală. rezultat din introducerea căruia apare la 50% dintre afectați. De exemplu:

DL 50 (LD 100) - (L din lat. letalis - letal) doză letală medie (letală) care provoacă moartea a 50% (100%) din animalele de experiment atunci când substanța este injectată în stomac, în cavitatea abdominală, pe piele (cu excepția inhalării) în anumite condiții de administrare și o perioadă specifică de urmărire (de obicei 2 săptămâni). Se exprimă ca cantitatea de substanță pe unitatea de masă corporală a animalului (de obicei mg/kg);

LC 50 (LC 100) - concentrație letală (letală) medie în aer, care provoacă moartea a 50% (100%) din animalele de experiment la expunerea prin inhalare la o substanță la o anumită expunere (standard 2-4 ore) și o anumită expunere. perioada de urmarire. De regulă, timpul de expunere este specificat suplimentar. Dimensiune ca pentru Lim ir

Doza incapacitante este cantitatea dintr-o substanță care, la ingerare, provoacă eșecul unui anumit procent din cei afectați, atât temporar, cât și fatal. Este desemnat ID 100 sau ID 50 (din engleza incapacitate - disable).

Doza prag - cantitatea dintr-o substanță care provoacă semnele inițiale de deteriorare a organismului cu o anumită probabilitate sau, ceea ce este la fel, semnele inițiale de deteriorare la un anumit procent de oameni sau animale. Dozele de prag sunt desemnate PD 100 sau PD 50 (din engleză primar - initial).

KVIO - coeficientul posibilității de intoxicație prin inhalare, care este raportul dintre concentrația maximă realizabilă a unei substanțe toxice (C max, mg / m 3) în aer la 20 ° C și concentrația medie letală a substanței pentru șoareci (KVIO) = C max / LC 50). Valoarea este adimensională;

MPC - concentrația maximă admisă a unei substanțe - cantitatea maximă de substanță pe unitatea de volum de aer, apă etc., care, cu expunerea zilnică la organism pentru o perioadă lungă de timp, nu provoacă modificări patologice în ea (abateri ale stare de sănătate, boală) detectate prin metode moderne de cercetare în procesul de viață sau perioade îndepărtate de viață ale generațiilor prezente și următoare. Există MPC ale zonei de lucru (MPC r.z, mg/m 3), MPC maxim o singură dată în aerul atmosferic al zonelor populate (MPC m.r, mg/m 3), MPC mediu zilnic în aerul atmosferic al zonelor populate ( MPC s.s, mg / m 3), MPC în apa rezervoarelor de diferite utilizări ale apei (mg / l), MPC (sau cantitatea reziduală admisă) în alimente (mg / kg), etc.;

OBUV - un nivel aproximativ sigur de expunere la conținutul maxim admis al unei substanțe toxice în aerul atmosferic al zonelor populate, în aerul zonei de lucru și în apa rezervoarelor pentru utilizarea apei pentru pescuit. Există în plus TAC - nivelul aproximativ permis al unei substanțe în apa rezervoarelor pentru uz casnic de apă.

În toxicometria militară, cei mai des utilizați indicatori sunt valorile mediane relative ale toxicității prin inhalare letale medie (LCτ 50), excretor mediu (ICτ 50), efectiv mediu (ECτ 50), pragul mediu (PCτ 50) toxicității prin inhalare, de obicei exprimate în mg. min/l, precum și valori medii ale toxodozelor cu resorbție cutanată similare ca efect toxic DL 50 , LD 50 , ED 50 , PD 50 (mg/kg). În același timp, indicatorii de toxicitate în timpul inhalării sunt folosiți și pentru a prezice (estima) pierderile populației și ale personalului de producție în cazul unor accidente la instalațiile periculoase din punct de vedere chimic cu eliberarea de substanțe chimice toxice utilizate pe scară largă în industrie.

În ceea ce privește organismele vegetale, în loc de termenul de toxicitate, termenul de activitate a unei substanțe este folosit mai des și, ca măsură a toxicității acesteia, se utilizează în principal valoarea CK 50 - concentrația (de exemplu, mg / l) a unei substanţe în soluţie care provoacă moartea a 50% din organismele vegetale. În practică, se utilizează rata de consum a substanței active (active) pe unitatea de suprafață (masă, volum), de obicei kg/ha, la care se obține efectul dorit.

Sindromul tulburării de conștiență. Se datorează efectului direct al otravii asupra cortexului cerebral, precum și tulburărilor circulației cerebrale și deficitului de oxigen cauzate de aceasta. Astfel de fenomene (comă, stupoare) apar în cazul intoxicațiilor severe cu hidrocarburi clorurate, compuși organofosforici (FOS), alcooli, preparate cu opiu, somnifere.

Sindromul insuficientei respiratorii. Se observă adesea în comă, când centrul respirator este deprimat. Tulburările actului de respirație apar și din cauza paraliziei mușchilor respiratori, ceea ce complică foarte mult cursul intoxicației. Disfuncția respiratorie severă apare cu edem pulmonar toxic și obstrucția căilor respiratorii.

Sindromul leziunii sanguine. Caracteristic pentru intoxicații cu monoxid de carbon, oxidanți ai hemoglobinei, otrăvuri hemolitice. În același timp, hemoglobina este inactivată, capacitatea de oxigen a sângelui scade.

Sindromul tulburărilor circulatorii. Aproape întotdeauna însoțește otrăvirea acută. Cauzele disfuncției sistemului cardiovascular pot fi: inhibarea centrului vasomotor, disfuncția glandelor suprarenale, creșterea permeabilității pereților vaselor de sânge etc.

Sindrom de încălcare a termoreglării. Se observă în multe intoxicații și se manifestă fie prin scăderea temperaturii corpului (alcool, somnifere, cianuri), fie prin creșterea acesteia (monoxid de carbon, venin de șarpe, acizi, alcaline, FOS). Aceste modificări în organism, pe de o parte, sunt rezultatul unei scăderi a proceselor metabolice și al transferului de căldură crescut, iar pe de altă parte, absorbția produselor toxice ale descompunerii tisulare în sânge, tulburări în furnizarea de oxigen către creierul și complicațiile infecțioase.

sindrom convulsiv. De regulă, este un indicator al unui curs sever sau extrem de sever de otrăvire. Convulsiile apar ca urmare a unei înfometări acute de oxigen a creierului (cianuri, monoxid de carbon) sau ca urmare a acțiunii specifice a otrăvurilor asupra structurilor nervoase centrale (etilenglicol, hidrocarburi clorurate, FOS, stricnina).

Sindromul tulburărilor mintale. Este tipic pentru otrăvirea cu otrăvuri care acționează selectiv asupra sistemului nervos central (alcool, dietilamidă a acidului lisergic, atropină, hașiș, plumb tetraetil).

Sindroame de afectare a ficatului și rinichilor. Ele sunt însoțite de multe tipuri de intoxicație, în care aceste organe devin obiecte de expunere directă la otrăvuri sau suferă din cauza influenței produselor metabolice toxice și a distrugerii structurilor tisulare asupra lor. Acest lucru însoțește adesea otrăvirea cu dicloroetan, alcooli, esență de oțet, hidrazină, arsenic, săruri ale metalelor grele, fosfor galben.

Sindrom de perturbare a echilibrului hidric și electrolitic și a echilibrului acido-bazic. În otrăvirea acută, este în principal o consecință a unei tulburări în funcția sistemului digestiv și excretor, precum și a organelor secretoare. În acest caz, sunt posibile deshidratarea corpului, o perversiune a proceselor redox în țesuturi și acumularea de produse metabolice sub-oxidate.

Doza. Concentraţie. Toxicitate

După cum sa menționat deja, afectând organismul în cantități diferite, aceeași substanță provoacă un efect inegal. Funcționare minimă, sau prag, doză(concentrația) unei substanțe toxice este cea mai mică cantitate a acesteia, care provoacă modificări evidente, dar reversibile ale activității vitale. Doza minimă toxică- aceasta este deja o cantitate mult mai mare de otravă, care provoacă otrăvire severă cu un complex de modificări patologice caracteristice în organism, dar fără un rezultat fatal. Cu cât otrava este mai puternică, cu atât valorile dozelor minime efective și minime toxice sunt mai apropiate. Pe lângă cele menționate, în toxicologie se obișnuiește să se ia în considerare doze letale (letale).și concentrațiile de otrăvuri, adică acele cantități care duc o persoană (sau animal) la moarte dacă nu sunt tratate. Dozele letale sunt determinate ca urmare a experimentelor pe animale. În toxicologie experimentală, cel mai des utilizat doza letală medie(DL 50) sau concentrația (CL 50) a otravii, la care mor 50% din animalele de experiment. Dacă se observă 100% din moartea lor, atunci o astfel de doză sau concentrație este desemnată ca absolut letal(DL 100 și CL 100). Conceptul de toxicitate (toxicitate) înseamnă o măsură a incompatibilității unei substanțe cu viața și este determinat de reciproca DL 50 (CL 50), adică).

În funcție de căile de intrare a otrăvii în organism, se determină următorii parametri toxicometrici: mg/kg greutate corporală - atunci când este expus la otravă care a intrat în organism cu alimente și apă otrăvite, precum și pe piele și mucoase. membrane; mg / l sau g / m 3 de aer - cu inhalare (adică prin organele respiratorii) pătrunderea otravii în organism sub formă de gaz, vapori sau aerosoli; mg / cm 2 de suprafață - dacă otrava ajunge pe piele. Există metode pentru o evaluare cantitativă mai aprofundată a toxicității compușilor chimici. Deci, atunci când este expus prin tractul respirator, gradul de toxicitate al otravii (T) este caracterizat de formula Haber modificată:

unde c este concentrația otravii în aer (mg/l); t - timpul de expunere (min); ? - volumul ventilatiei pulmonare (l/min); g - greutatea corporală (kg).

Cu diferite metode de introducere a otrăvurilor în organism, sunt necesare cantități inegale ale acestora pentru a provoca același efect toxic. De exemplu, DL 50 de fluorofosfat de diizopropil găsit la iepuri prin diferite căi de administrare sunt după cum urmează (în mg/kg):

Un exces semnificativ al dozei orale față de doza parenterală (adică, introdusă în organism, ocolind tractul gastrointestinal) indică în primul rând distrugerea celei mai multe dintre otrăvurile din sistemul digestiv.

Luând în considerare valoarea dozelor (concentrațiilor) letale medii pentru diferite căi de intrare în organism, otrăvurile sunt împărțite în grupuri. Una dintre astfel de clasificări dezvoltate în țara noastră este dată în tabel.

Clasificarea substanțelor nocive în funcție de gradul de toxicitate (recomandat de Comisia pentru probleme de întreaga Uniune privind fundamentele științifice ale sănătății în muncă și patologiei ocupaționale în 1970)

Cu expunerea repetată la aceeași otravă pe corp, cursul otrăvirii se poate schimba din cauza dezvoltării fenomenelor de cumul, sensibilizare și dependență. Sub cumul se referă la acumularea unei substanțe toxice în organism cumul material) sau efectele pe care le provoacă ( cumul funcțional). Este clar că substanța care se excretă lent sau se neutralizează lent se acumulează, în timp ce doza efectivă totală crește foarte repede. În ceea ce privește cumulul funcțional, acesta se poate manifesta în tulburări severe atunci când otrava în sine nu persistă în organism. Acest fenomen poate fi observat, de exemplu, cu otrăvirea cu alcool. Gradul de severitate al proprietăților cumulate ale substanțelor toxice este de obicei estimat factor de cumul(K), care este determinată într-un experiment pe animale:

unde a este cantitatea de otravă reintrodusă în animal, care este 0,1–0,05 DL 50; b este numărul de doze administrate (a); c - doză unică.

În funcție de valoarea coeficientului de cumulare, substanțele toxice sunt împărțite în 4 grupe:

1) cu un cumul pronunțat (K<1);

2) cu cumul pronunțat (K de la 1 la 3);

3) cu cumul moderat (K de la 3 la 5);

4) cu cumul slab exprimat (K>5).

Sensibilizare- o stare a organismului in care expunerea repetata la o substanta produce un efect mai mare decat cel precedent. În prezent, nu există o viziune unică asupra esenței biologice a acestui fenomen. Pe baza datelor experimentale, se poate presupune că efectul sensibilizării este asociat cu formarea, sub influența unei substanțe toxice în sânge și alte medii interne, a moleculelor de proteine ​​care s-au schimbat și au devenit străine organismului. Acestea din urmă induc formarea de anticorpi - structuri speciale de natură proteică care îndeplinesc funcția de protecție a organismului. Aparent, un efect toxic repetat și mult mai slab, urmat de o reacție a otravii cu anticorpi (sau structuri ale proteinei receptorului modificate), provoacă un răspuns pervertit al organismului sub formă de fenomene de sensibilizare.

Cu expunerea repetată la otrăvuri pe corp, se poate observa și fenomenul opus - o slăbire a efectelor lor din cauza creează dependență, sau toleranţă. Mecanismele de dezvoltare a toleranței sunt ambigue. Deci, de exemplu, s-a demonstrat că dependența de anhidrida de arsen se datorează apariției sub influența sa a proceselor inflamatorii în membrana mucoasă a tractului gastrointestinal și ca urmare a scăderii absorbției otrăvii. În același timp, dacă preparatele cu arsenic sunt administrate parenteral, nu se observă toleranță. Cu toate acestea, cea mai frecventă cauză a toleranței este stimularea, sau inducerea, de către otrăvuri, a activității enzimelor care le neutralizează în organism. Acest fenomen va fi discutat mai târziu. Și acum observăm că dependența de unele otrăvuri, cum ar fi FOS, se poate datora și unei scăderi a sensibilității biostructurilor corespunzătoare la acestea sau unei supraîncărcări a acestora din urmă din cauza impactului masiv asupra lor al unei cantități în exces de molecule de o substanță toxică.

În legătură cu cele de mai sus, reglementarea legislativă este de o importanță deosebită. concentrații maxime admise(MAC) de substanțe nocive în aerul zonei de lucru a întreprinderilor industriale și agricole, instituțiilor de cercetare și testare, birourilor de proiectare. Se consideră că concentrațiile maxime admise ale acestor substanțe în timpul lucrului zilnic de opt ore pe toată durata experienței de muncă nu pot provoca boli sau abateri ale stării de sănătate a lucrătorilor, detectate prin metodele moderne de cercetare direct în procesul de muncă sau în timpul lung. termen. În comparație cu alte țări industrializate, URSS are o abordare mai riguroasă în stabilirea MPC-urilor pentru mulți agenți chimici. În primul rând, acest lucru se aplică substanțelor care au un efect inițial imperceptibil, dar care crește treptat. De exemplu, Uniunea Sovietică a adoptat niveluri de MPC mai scăzute decât în ​​Statele Unite pentru monoxid de carbon (20 mg/m3 față de 100 mg/m3), mercur și vapori de plumb (0,01 mg/m3 față de 0,1 mg/m3). ), benzen (5 mg/m3 față de 80 mg/m3), dicloroetan (10 mg/m3 față de 400 mg/m3) și alte substanțe toxice. În țara noastră, întreprinderile și instituțiile operează laboratoare speciale toxicologice și sanitare care efectuează un control strict asupra conținutului de substanțe nocive din spațiile de lucru, introducerea de noi procese tehnologice ecologice, funcționarea instalațiilor de colectare a gazelor și prafului, a apelor uzate etc. Orice produs chimic, produs de industria URSS, este testat pentru toxicitate și primește o caracteristică toxicologică.

Modalități de intrare a otrăvurilor în organism

Intrarea otrăvurilor în corpul uman poate avea loc prin sistemul respirator, tractul digestiv și piele. Suprafața uriașă a alveolelor pulmonare (aproximativ 80–90 m 2) asigură o absorbție intensivă și un efect rapid al acțiunii vaporilor și gazelor toxice prezente în aerul inhalat. În acest caz, în primul rând, plămânii devin „poarta de intrare” pentru cei dintre ei bine solubili în grăsimi. Difuzând prin membrana alveolo-capilară cu grosimea de aproximativ 0,8 microni, care separă aerul de fluxul sanguin, moleculele de otrăvuri pătrund în cel mai scurt mod în circulația pulmonară și apoi, ocolind ficatul, ajung în vasele de sânge ale cercului mare. prin inimă.

Cu alimente otrăvite, apă, precum și într-o formă „pură”, substanțele toxice sunt absorbite în sânge prin mucoasele cavității bucale, stomacului și intestinelor. Cele mai multe dintre ele sunt absorbite în celulele epiteliale ale tractului digestiv și mai departe în sânge printr-un mecanism simplu de difuzie. În același timp, factorul principal în pătrunderea otrăvurilor în mediul intern al organismului este solubilitatea acestora în lipide (grăsimi), mai precis, natura distribuției dintre fazele lipidice și apoase la locul absorbției. Gradul de disociere a otrăvurilor joacă, de asemenea, un rol semnificativ.

În ceea ce privește substanțele străine insolubile în grăsimi, multe dintre ele pătrund în membranele celulare ale membranelor mucoase ale stomacului și intestinelor prin porii sau spațiile dintre membrane. Deși suprafața porilor este de numai aproximativ 0,2% din întreaga suprafață a membranei, ea permite totuși absorbția multor substanțe solubile în apă și hidrofile. Prin fluxul de sânge din tractul gastrointestinal, substanțele toxice sunt livrate către ficat, organ care îndeplinește o funcție de barieră în raport cu marea majoritate a compușilor străini.

După cum arată multe studii, rata de penetrare a otrăvurilor prin pielea intactă este direct proporțională cu solubilitatea lor în lipide, iar trecerea lor ulterioară în sânge depinde de capacitatea de a se dizolva în apă. Acest lucru se aplică nu numai lichidelor și solidelor, ci și gazelor. Acesta din urmă poate difuza prin piele ca printr-o membrană inertă. În acest fel, de exemplu, HCN, CO2, CO, H2S și alte gaze depășesc bariera pielii. Este interesant de remarcat faptul că formarea de săruri cu acizi grași a stratului gras al pielii contribuie la trecerea metalelor grele prin piele.

Înainte de a fi într-un anumit organ (țesut), otrăvurile din sânge depășesc o serie de bariere celulare și membranare interne. Cele mai importante dintre ele sunt structurile hematoencefalice și placentare - biologice care sunt situate la granița fluxului sanguin, pe de o parte, și sistemul nervos central și fătul matern, pe de altă parte. Prin urmare, rezultatul acțiunii otrăvurilor și medicamentelor depinde adesea de cât de pronunțată capacitatea lor de a pătrunde în structurile de barieră. Deci, substanțele care sunt solubile în lipide și difuzează rapid prin membranele lipoproteice, cum ar fi alcoolul, drogurile narcotice și multe medicamente sulfanilamide, pătrund bine în creier și măduva spinării. Ele intră relativ ușor în sângele fătului prin placentă. În acest sens, este imposibil să nu menționăm cazurile de naștere de copii cu semne de dependență de droguri, dacă mamele lor erau dependente de droguri. În timp ce copilul este în pântec, el se adaptează la o anumită doză de medicament. În același timp, substanțele străine individuale nu pătrund bine prin structurile de barieră. Acest lucru este valabil mai ales pentru medicamentele care formează baze de amoniu cuaternar în organism, electroliți puternici, unele antibiotice și soluții coloidale.

Transformarea substanțelor toxice în organism

Otrăvurile care pătrund în organism, ca și alți compuși străini, pot suferi o varietate de transformări biochimice ( biotransformare), care de cele mai multe ori duc la formarea de substanțe mai puțin toxice ( neutralizare, sau detoxifiere). Dar există multe cazuri de toxicitate crescută a otrăvurilor atunci când structura lor în organism se modifică. Există și compuși ale căror proprietăți caracteristice încep să apară doar ca urmare a biotransformării. În același timp, o anumită parte a moleculelor otrăvitoare este excretată din organism fără nicio modificare sau chiar rămâne în el pentru o perioadă mai mult sau mai puțin lungă, fiind fixată de proteinele plasmei și țesuturilor sanguine. În funcție de puterea complexului „otrăvire-proteină” rezultat, acțiunea otravii încetinește sau se pierde complet. În plus, structura proteinei poate fi doar un purtător al unei substanțe toxice, livrând-o către receptorii corespunzători.

Fig.1. Schema generală de aport, biotransformare și excreție a substanțelor străine din organism

Studiul proceselor de biotransformare permite rezolvarea unui număr de probleme practice de toxicologie. În primul rând, cunoașterea esenței moleculare a detoxificării otrăvurilor face posibilă încercuirea mecanismelor de apărare ale organismului și, pe această bază, schițarea modalităților de acțiune direcționată asupra procesului toxic. În al doilea rând, cantitatea dozei de otravă (medicament) care a intrat în organism poate fi judecată după cantitatea de produse de transformare a acestora - metaboliți - excretați prin rinichi, intestine și plămâni, ceea ce face posibilă controlul sănătății oamenilor. implicat în producerea și utilizarea substanțelor toxice; în plus, în diferite boli, formarea și excreția multor produse de biotransformare a substanțelor străine din organism este afectată semnificativ. În al treilea rând, apariția otrăvurilor în organism este adesea însoțită de inducerea enzimelor care catalizează (accelerează) transformarea acestora. Prin urmare, prin influențarea activității enzimelor induse cu ajutorul anumitor substanțe, este posibilă accelerarea sau încetinirea proceselor biochimice de transformare a compușilor străini.

S-a stabilit acum că procesele de biotransformare a substanțelor străine au loc în ficat, tractul gastrointestinal, plămâni și rinichi (Fig. 1). În plus, conform rezultatelor cercetării profesorului I. D. Gadaskina, un număr considerabil de compuși toxici suferă transformări ireversibile în țesutul adipos. Cu toate acestea, ficatul, sau mai degrabă, fracțiunea microzomală a celulelor sale, este de importanță primordială aici. În celulele hepatice, în reticulul lor endoplasmatic, sunt localizate majoritatea enzimelor care catalizează transformarea substanțelor străine. Reticulul însuși este un plex de tubuli linoproteici care pătrund în citoplasmă (Fig. 2). Cea mai mare activitate enzimatică este asociată cu așa-numitul reticul neted, care, spre deosebire de cel aspru, nu are ribozomi pe suprafața sa. Nu este surprinzător, așadar, că în bolile ficatului, sensibilitatea organismului la multe substanțe străine crește brusc. Trebuie remarcat faptul că, deși numărul de enzime microzomale este mic, acestea au o proprietate foarte importantă - afinitate mare pentru diferite substanțe străine cu nespecificitate chimică relativă. Acest lucru le creează oportunitatea de a intra în reacții de neutralizare cu aproape orice compus chimic care a intrat în mediul intern al corpului. Recent, a fost dovedită prezența unui număr de astfel de enzime în alte organite celulare (de exemplu, în mitocondrii), precum și în plasma sanguină și în microorganismele intestinale.

Orez. 2. Reprezentarea schematică a unei celule hepatice (Park, 1373). 1 - miez; 2 - lizozomi; 3 - reticul endoplasmatic; 4 - porii din învelișul nuclear; 5 - mitocondrii; 6 - reticul endoplasmatic rugos; 7 - invaginarea membranei plasmatice; 8 - vacuole; 9 - glicogen adevărat; 10 - reticul endoplasmatic neted

Se crede că principiul principal al transformării compușilor străini în organism este acela de a asigura cea mai mare rată de excreție a acestora prin transferul de la structuri chimice solubile în grăsimi la structuri chimice mai solubile în apă. În ultimii 10-15 ani, când se studiază esența transformărilor biochimice ale compușilor străini de la solubili în grăsimi la solubili în apă, așa-numitul sistem enzimatic monooxigenază cu funcție mixtă, care conține o proteină specială, citocromul P-450, a fost din ce în ce mai important. Are o structură asemănătoare cu hemoglobinei (în special, conține atomi de fier cu valență variabilă) și este veriga finală în grupul de enzime microzomale oxidante - biotransformatoare, concentrate în principal în celulele hepatice. În organism, citocromul P-450 poate fi găsit sub 2 forme: oxidat și redus. În starea oxidată, formează mai întâi un compus complex cu o substanță străină, care este apoi redusă de o enzimă specială - citocrom reductază. Acest compus acum redus reacţionează apoi cu oxigenul activat pentru a forma o substanţă oxidată şi, în general, netoxică.

Biotransformarea substanțelor toxice se bazează pe mai multe tipuri de reacții chimice, care au ca rezultat adăugarea sau eliminarea radicalilor metil (-CH 3), acetil (CH 3 COO-), carboxil (-COOH), hidroxil (-OH) ( grupuri), precum și atomi de sulf și grupări care conțin sulf. De o importanță considerabilă sunt procesele de descompunere a moleculelor de otrăvuri până la transformarea ireversibilă a radicalilor lor ciclici. Dar un rol deosebit între mecanismele de neutralizare a otrăvurilor îl joacă reacții de sinteză, sau conjugări, rezultând formarea de complexe netoxice - conjugate. În același timp, componentele biochimice ale mediului intern al organismului care intră în interacțiune ireversibilă cu otrăvurile sunt: ​​acidul glucuronic (C 5 H 9 O 5 COOH), cisteina ( ), glicină (NH 2 -CH 2 -COOH), acid sulfuric etc. Moleculele otrăvitoare care conţin mai multe grupări funcţionale pot fi transformate prin 2 sau mai multe reacţii metabolice. În treacăt, remarcăm o împrejurare semnificativă: întrucât transformarea și detoxifierea substanțelor toxice din cauza reacțiilor de conjugare sunt asociate cu consumul de substanțe importante pentru viață, aceste procese pot provoca o deficiență a acestora din urmă în organism. Astfel, apare un alt tip de pericol - posibilitatea de a dezvolta stări secundare de boală din cauza lipsei metaboliților necesari. Astfel, detoxifierea multor substanțe străine depinde de depozitele de glicogen din ficat, deoarece din acesta se formează acidul glucuronic. Prin urmare, atunci când doze mari de substanțe intră în organism, a căror neutralizare se realizează prin formarea de esteri ai acidului glucuronic (de exemplu, derivați de benzen), conținutul de glicogen, principala rezervă de carbohidrați ușor de mobilizat, scade. Pe de altă parte, există substanțe care, sub influența enzimelor, sunt capabile să despartă moleculele de acid glucuronic și contribuie astfel la neutralizarea otrăvurilor. Una dintre aceste substanțe a fost glicirizina, care face parte din rădăcina de lemn dulce. Glicirizina conține 2 molecule de acid glucuronic în stare legată, care sunt eliberate în organism, iar acest lucru, aparent, determină proprietățile protectoare ale rădăcinii de lemn dulce în multe otrăviri, care sunt cunoscute de mult timp medicinii în China, Tibet și Japonia.

În ceea ce privește îndepărtarea substanțelor toxice și a produselor lor din organism, plămânii, organele digestive, pielea și diferitele glande joacă un anumit rol în acest proces. Dar nopțile sunt cele mai importante aici. De aceea, în multe cazuri de otrăvire, cu ajutorul agenților speciali care intensifică separarea urinei, se realizează cea mai rapidă îndepărtare a compușilor toxici din organism. În același timp, trebuie să luăm în considerare efectele dăunătoare asupra rinichilor ale unor otrăvuri excretate prin urină (de exemplu, mercur). În plus, produsele transformării substanțelor toxice pot fi reținute în rinichi, așa cum este cazul intoxicației severe cu etilenglicol. Când este oxidat, în organism se formează acid oxalic, iar cristalele de oxalat de calciu precipită în tubii renali, împiedicând urinarea. În general, astfel de fenomene se observă atunci când concentrația de substanțe excretate prin rinichi este mare.

Pentru a înțelege esența biochimică a proceselor de transformare a substanțelor toxice în organism, să luăm în considerare câteva exemple referitoare la componentele comune ale mediului chimic al omului modern.

Orez. 3. Oxidarea (hidroxilarea) benzenului la alcooli aromatici, formarea de conjugați și distrugerea completă a moleculei sale (ruperea inelului aromatic)

Asa de, benzen, care, ca și alte hidrocarburi aromatice, este utilizat pe scară largă ca solvent pentru diferite substanțe și ca intermediar în sinteza coloranților, materialelor plastice, medicamentelor și a altor compuși, este transformat în organism în 3 moduri cu formarea metaboliților toxici ( Fig. 3). Acestea din urmă sunt excretate prin rinichi. Benzenul poate rămâne în organism foarte mult timp (după unele surse, până la 10 ani), în special în țesutul adipos.

Un interes deosebit este studiul proceselor de transformare din organism metale toxice care au un impact tot mai larg asupra unei persoane în legătură cu dezvoltarea științei și tehnologiei și dezvoltarea resurselor naturale. În primul rând, trebuie remarcat faptul că, ca urmare a interacțiunii cu sistemele tampon redox ale celulei, în care are loc transferul de electroni, se modifică valența metalelor. În acest caz, trecerea la o stare de valență mai mică este de obicei asociată cu o scădere a toxicității metalelor. De exemplu, ionii de crom hexavalent trec în organism într-o formă trivalentă cu toxicitate scăzută, iar cromul trivalent poate fi îndepărtat rapid din organism cu ajutorul anumitor substanțe (pirosulfat de sodiu, acid tartric etc.). O serie de metale (mercur, cadmiu, cupru, nichel) sunt asociate activ cu biocomplexele, în primul rând cu grupele funcționale ale enzimelor (-SH, -NH 2 , -COOH etc.), ceea ce determină uneori selectivitatea acțiunii lor biologice. .

În listă pesticide- substanțe destinate distrugerii ființelor vii și plantelor dăunătoare, există reprezentanți ai diferitelor clase de compuși chimici care sunt într-o oarecare măsură toxici pentru om: organoclorurati, organofosforici, organometalici, nitrofenolici, cianuri etc. Conform datelor disponibile, aproximativ 10 % din toate intoxicațiile fatale cauzate în prezent de pesticide. Cele mai semnificative dintre ele, după cum se știe, sunt FOS. Când sunt hidrolizate, de obicei își pierd toxicitatea. Spre deosebire de hidroliză, oxidarea FOS este aproape întotdeauna însoțită de o creștere a toxicității lor. Acest lucru poate fi văzut dacă comparăm biotransformarea a 2 insecticide - fluorofosfat de diizopropil, care își pierde proprietățile toxice, despărțind un atom de fluor în timpul hidrolizei și tiofos (un derivat al acidului tiofosforic), care este oxidat la un fosfacol mult mai toxic ( un derivat al acidului fosforic).

Dintre cele utilizate pe scară largă substante medicinale somnifere sunt cea mai comună sursă de otrăvire. Procesele transformărilor lor în organism au fost studiate destul de bine. În special, s-a demonstrat că biotransformarea unuia dintre derivații obișnuiți ai acidului barbituric, luminal (Fig. 4), se desfășoară lent, iar acest lucru stă la baza efectului său hipnotic destul de lung, deoarece depinde de numărul de molecule luminale nemodificate din contactul cu celulele nervoase. Dezintegrarea inelului barbituric duce la încetarea acțiunii luminalului (precum și a altor barbiturice), care, în doze terapeutice, determină un somn cu o durată de până la 6 ore.În acest sens, soarta unui alt reprezentant al barbituricelor, hexobarbitalul. , este de interes pentru organism. Efectul său hipnotic este mult mai scurt chiar și atunci când se utilizează doze mult mai mari decât luminal. Se crede că aceasta depinde de viteza mai mare și de numărul mai mare de moduri în care hexobarbitalul este inactivat în organism (formarea de alcooli, cetone, demetilați și alți derivați). Pe de altă parte, acele barbiturice care sunt stocate în organism aproape neschimbate, precum barbitalul, au un efect hipnotic mai lung decât luminal. Rezultă că substanțele care sunt excretate nemodificate în urină pot provoca intoxicație dacă rinichii nu pot face față eliminării lor din organism.

De asemenea, este important de menționat că, pentru a înțelege efectul toxic neprevăzut al utilizării simultane a mai multor medicamente, trebuie acordată importanța cuvenită enzimelor care afectează activitatea substanțelor combinate. De exemplu, medicamentul fizostigmina, atunci când este utilizat împreună cu novocaina, face din aceasta din urmă o substanță foarte toxică, deoarece blochează enzima (esteraza) care hidrolizează novocaina în organism. De asemenea, efedrina se manifestă într-un mod similar, legând o oxidază care inactivează adrenalina și astfel prelungind și intensificând acțiunea acesteia din urmă.

Orez. 4. Modificarea luminalului din corp în două direcții: prin oxidare și datorită ruperii inelului barbituric, urmată de transformarea produsului de oxidare într-un conjugat

Un rol important în biotransformarea medicamentelor îl joacă procesele de inducție (activare) și inhibarea activității enzimelor microzomale de către diferite substanțe străine. Deci, alcoolul etilic, unele insecticide, nicotina accelerează inactivarea multor medicamente. Prin urmare, farmacologii acordă atenție consecințelor nedorite ale contactului cu aceste substanțe în timpul terapiei medicamentoase, în care efectul terapeutic al unui număr de medicamente este redus. În același timp, trebuie avut în vedere că, dacă contactul cu inductorul enzimelor microzomale se oprește brusc, atunci acest lucru poate duce la efectul toxic al medicamentelor și poate necesita o reducere a dozelor acestora.

De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că, conform Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), 2,5% din populație are un risc semnificativ crescut de toxicitate medicamentoasă, deoarece timpul lor de înjumătățire plasmatică determinat genetic la acest grup de persoane este de 3 ori mai mare. decât media. În același timp, aproximativ o treime din toate enzimele descrise la oameni în multe grupuri etnice sunt reprezentate de variante care diferă în activitatea lor. Prin urmare - diferențe individuale în reacțiile la unul sau altul agent farmacologic, în funcție de interacțiunea multor factori genetici. Astfel, s-a stabilit că aproximativ unul la 1-2 mii de oameni are o activitate puternic redusă a colinesterazei serice, care hidrolizează ditilina, un medicament folosit pentru relaxarea mușchilor scheletici timp de câteva minute în timpul anumitor intervenții chirurgicale. La astfel de persoane, acțiunea ditilinei este prelungită brusc (până la 2 ore sau mai mult) și poate deveni o sursă a unei afecțiuni grave.

Printre oamenii care trăiesc în țările mediteraneene, în Africa și Asia de Sud-Est, există o deficiență determinată genetic în activitatea enzimei glucozo-6-fosfat dehidrogenază a eritrocitelor (o scădere de până la 20% din normal). Această caracteristică face ca eritrocitele să fie mai puțin rezistente la o serie de medicamente: sulfonamide, unele antibiotice, fenacetină. Din cauza defalcării globulelor roșii la astfel de indivizi, în timpul tratamentului cu medicamente apar anemia hemolitică și icterul. Este destul de evident că prevenirea acestor complicații ar trebui să constea într-o determinare preliminară a activității enzimelor corespunzătoare la pacienți.

Deși materialul de mai sus oferă doar o idee generală a problemei biotransformării substanțelor toxice, arată că organismul uman are multe mecanisme biochimice de protecție care, într-o anumită măsură, îl protejează de efectele nedorite ale acestor substanțe, la cel puțin din dozele lor mici. Funcționarea unui astfel de sistem de barieră complex este asigurată de numeroase structuri enzimatice, a căror influență activă face posibilă modificarea cursului proceselor de transformare și neutralizare a otrăvurilor. Dar acesta este deja unul dintre următoarele subiecte. În prezentarea ulterioară, vom reveni în continuare la luarea în considerare a aspectelor individuale ale transformării anumitor substanțe toxice în organism, în măsura în care acest lucru este necesar pentru înțelegerea mecanismelor moleculare ale acțiunii lor biologice.

Caracteristicile biologice ale organismului care afectează procesul toxic

Ce factori interni, adică cei legați de corpul uman și animalele ca obiect al efectelor toxice, determină apariția, cursul și consecințele otrăvirii?

În primul rând, trebuie să numim diferențe de specii sensibilitatea la otrăvuri, care afectează în cele din urmă posibilitatea de a transfera la om datele experimentale obținute în experimente pe animale. De exemplu, câinii și iepurii pot tolera până la 100 de ori doza letală de atropină la om. Pe de altă parte, există otrăvuri care au un efect mai puternic asupra anumitor tipuri de animale decât asupra oamenilor. Acestea includ acidul cianhidric, monoxidul de carbon etc.

Animalele care ocupă o poziție superioară în seria evolutivă sunt, de regulă, mai sensibile la majoritatea compușilor neurotropici, adică la compușii chimici care acționează în primul rând asupra sistemului nervos. Astfel, rezultatele experimentelor citate de K. S. Shadursky indică faptul că doze mari identice de anumite FOS la cobai acționează de 4 ori mai puternic decât la șoareci și de sute de ori mai puternic decât la broaște. În același timp, șobolanii sunt mai sensibili la doze mici de plumb tetraetil, o otravă care afectează și sistemul nervos central, decât iepurii, iar aceștia din urmă sunt mai sensibili la eter decât câinii. Se poate presupune că aceste diferențe sunt determinate în primul rând de caracteristicile biologice inerente animalelor fiecărei specii: gradul de dezvoltare a sistemelor individuale, mecanismele și capacitățile lor compensatorii, precum și intensitatea și natura proceselor metabolice, inclusiv biotransformarea substanțe străine. O astfel de abordare, de exemplu, face posibilă evaluarea biochimică a faptului că iepurii și alte animale sunt rezistenți la doze mari de atropină. S-a dovedit că sângele lor conține esterază, care hidrolizează atropina și este absentă la om.

În raport cu oamenii, în termeni practici, este general acceptat că, în general, este mai sensibil la substanțe chimice decât animalele cu sânge cald. În acest sens, rezultatele experimentelor pe voluntari (medici de la unul dintre institutele medicale din Moscova) prezintă un interes indubitabil. Aceste experimente au arătat că oamenii sunt de 5 ori mai sensibili decât cobai și iepuri și de 25 de ori mai sensibili decât șobolanii la efectele toxice ale compușilor de argint. La substanțe precum muscarina, heroina, atropina, morfina, o persoană s-a dovedit a fi de zece ori mai sensibilă decât animalele de laborator. Efectul unor PO asupra oamenilor și animalelor a fost puțin diferit.

Un studiu detaliat al imaginii otrăvirii a arătat că multe semne ale efectului aceleiași substanțe asupra indivizilor din specii diferite diferă uneori semnificativ. La câini, de exemplu, morfina are un efect narcotic, precum și asupra oamenilor, iar la pisici această substanță provoacă excitare severă și convulsii. Pe de altă parte, benzenul, deși provoacă suprimarea sistemului hematopoietic la iepuri, precum și la oameni, nu duce la astfel de modificări la câini. Trebuie remarcat aici că până și reprezentanții lumii animale cele mai apropiate de om - maimuțele - diferă semnificativ de el în reacția lor la otrăvuri și medicamente. De aceea, experimentele pe animale (inclusiv cele superioare) pentru a studia efectele medicamentelor și ale altor substanțe străine nu oferă întotdeauna temei pentru anumite judecăți cu privire la posibilul lor efect asupra corpului uman.

Se determină un alt tip de diferențe în cursul intoxicației caracteristici de gen. Un număr mare de observații experimentale și clinice au fost dedicate studiului acestei probleme. Și, deși în prezent nu există nicio impresie că sensibilitatea sexuală la otrăvuri are vreun tipar general, în termeni biologici generali este general acceptat că corpul feminin este mai rezistent la acțiunea diferiților factori nocivi de mediu. Conform datelor experimentale, femelele sunt mai rezistente la efectele monoxidului de carbon, mercurului, plumbului, substanțelor narcotice și hipnotice, în timp ce masculii sunt mai rezistenți la FOS, nicotină, stricnină și unii compuși de arsenic. La explicarea acestui gen de fenomene trebuie să se țină cont de cel puțin 2 factori. Primul este diferențele semnificative între indivizi de diferite sexe în rata de biotransformare a substanțelor toxice în celulele hepatice. Nu trebuie uitat că, în urma acestor procese, în organism se pot forma și mai mulți compuși toxici și ei sunt cei care pot determina în cele din urmă viteza de debut, puterea și consecințele efectului toxic. Al doilea factor care determină răspunsul inegal al animalelor de sexe diferite la aceleași otrăvuri trebuie considerat specificitatea biologică a hormonilor sexuali masculini și feminini. Rolul lor în formarea rezistenței organismului la agenții chimici nocivi ai mediului este confirmat, de exemplu, de următorul fapt: la indivizii imaturi, diferențele de sensibilitate la otrăvuri între bărbați și femele sunt practic absente și încep să apară numai atunci când acestea ajunge la pubertate. Următorul exemplu mărturisește, de asemenea, acest lucru: dacă șobolanii sunt injectați cu hormonul sexual masculin testosteron, iar masculii cu hormonul sexual feminin estradiol, atunci femelele încep să reacționeze la anumite otrăvuri (de exemplu, medicamente) precum masculii și invers. .

Datele clinice și igienice și experimentale indică despre sensibilitatea mai mare la otrăvuri a copiilor decât a adulților care se explică de obicei prin particularitățile sistemelor nervoase și endocrine ale corpului copilului, particularitățile ventilației pulmonare, procesele de absorbție în tractul gastrointestinal, permeabilitatea structurilor de barieră etc. Dar totuși, precum și pentru a înțelege cauzele diferențele de sex în sensibilitatea la otrăvuri, trebuie mai întâi având în vedere activitatea scăzută a enzimelor hepatice biotransformatoare ale corpului copilului, motiv pentru care tolerează otrăvuri precum nicotina, alcoolul, plumbul, disulfura de carbon, precum și medicamentele puternice (pentru de exemplu, stricnina, alcaloizii de opiu) și multe alte substanțe care sunt neutralizate în principal în ficat. Dar la unii agenți chimici toxici, copiii (precum și animalele tinere) sunt chiar mai rezistenți decât adulții. De exemplu, din cauza sensibilității mai reduse la înfometarea de oxigen, copiii sub 1 an sunt mai rezistenți la acțiunea monoxidului de carbon, otravă care blochează oxigenul - care transferă funcția sângelui. La aceasta trebuie adăugat că la diferite grupe de vârstă de animale sunt determinate și diferențe semnificative de sensibilitate la multe substanțe toxice. Deci, G. N. Krasovsky și G. G. Avilova în lucrarea menționată mai sus notează că persoanele tinere și nou-născuții sunt mai sensibile la disulfura de carbon și nitritul de sodiu, în timp ce adulții și cei bătrâni sunt mai sensibili la dicloroetan, fluor și granosan.

Consecințele expunerii la otrăvuri asupra organismului

O mulțime de date au fost deja acumulate, indicând dezvoltarea diferitelor stări de boală după o perioadă lungă de timp după expunerea la organism a anumitor substanțe toxice. Deci, în ultimii ani, o importanță tot mai mare în apariția bolilor sistemului cardiovascular, în special aterosclerozei, este acordată disulfurei de carbon, plumbului, monoxidului de carbon și fluorurilor. Deosebit de periculos ar trebui să fie considerat blastomogen, adică provocând dezvoltarea tumorilor, efectul anumitor substanțe. Aceste substanțe, numite cancerigene, se găsesc atât în ​​aerul întreprinderilor industriale, cât și în așezări și spații rezidențiale, în corpurile de apă, sol, alimente și plante. Printre acestea sunt frecvente hidrocarburile aromatice policiclice, compușii azoici, aminele aromatice, nitrozaminele, unele metale, compușii arsenicului. Astfel, într-o carte publicată recent în traducere rusă de către cercetătorul american Ekholm, sunt citate cazuri de efect carcinogen al unui număr de substanțe în întreprinderile industriale din SUA. De exemplu, oamenii care lucrează cu arsen în topitorii de cupru, plumb și zinc fără măsuri de siguranță adecvate au o rată deosebit de mare de cancer pulmonar. Locuitorii din apropiere se confruntă, de asemenea, cu mai mult cancer pulmonar decât de obicei, probabil din cauza inhalării de arsenic din aer și alți poluanți emisi de aceste fabrici. Totuși, după cum notează autorul, în ultimii 40 de ani, proprietarii întreprinderilor nu au introdus nicio precauție atunci când lucrătorii intră în contact cu otrăvuri cancerigene. Toate acestea se aplică cu atât mai mult minerilor de uraniu și lucrătorilor vopsitori.

Desigur, pentru prevenirea neoplasmelor maligne profesionale, în primul rând, este necesar să se retragă substanțele cancerigene din producție și să le înlocuiască cu substanțe care nu au activitate blastomogenă. Acolo unde acest lucru nu este posibil, cea mai corectă soluție care poate garanta siguranța utilizării lor este stabilirea MPC-ului lor. În același timp, în țara noastră, sarcina este de a limita drastic conținutul de astfel de substanțe din biosferă la cantități mult mai mici decât MPC. De asemenea, se încearcă influențarea agenților cancerigeni și a produselor toxice ai transformărilor lor în organism cu ajutorul agenților farmacologici speciali.

Una dintre consecințele periculoase pe termen lung ale unor intoxicații sunt diferite malformații și deformări, boli ereditare etc., care depind atât de efectul direct al otravii asupra glandelor sexuale (efect mutagen), cât și de perturbarea dezvoltării intrauterine a făt. Toxicologii includ benzenul și derivații săi, etilenimina, disulfura de carbon, plumbul, manganul și alte otrăvuri industriale, precum și anumite pesticide, la substanțele care acționează în această direcție. În acest sens, trebuie menționat și infamul medicament talidomida, care a fost folosit ca sedativ în mai multe țări occidentale de către femeile însărcinate și care a provocat deformări pentru câteva mii de nou-născuți. Un alt exemplu de acest gen este scandalul izbucnit în 1964 în Statele Unite în jurul unui medicament numit Mer-29, care a fost puternic promovat ca mijloc de prevenire a aterosclerozei și a bolilor cardiovasculare și care a fost folosit de peste 300 de mii de pacienți. Ulterior, s-a constatat că utilizarea pe termen lung a Mer-29 a condus mulți oameni la boli severe de piele, chelie, scăderea acuității vizuale și chiar orbire. Preocuparea „U. Merrel and Co., producătorul acestui medicament, a fost amendat cu 80.000 de dolari, în timp ce Mer-29 a vândut 12 milioane de dolari în 2 ani. Și acum, 16 ani mai târziu, la începutul anului 1980, această îngrijorare este din nou pe bancă. El este dat în judecată pentru despăgubiri de 10 milioane de dolari pentru numeroase cazuri de malformații la nou-născuți din SUA și Anglia ale căror mame au luat un medicament numit bendectină pentru greață la începutul sarcinii. Întrebarea pericolelor acestui medicament a fost ridicată pentru prima dată în cercurile medicale la începutul anului 1978, dar companiile farmaceutice continuă să producă bendectină, care aduce profituri mari proprietarilor lor.

Note:

Sanotsky IV Prevenirea efectelor chimice nocive asupra oamenilor este o sarcină complexă a medicinei, ecologiei, chimiei și tehnologiei. - ZhVHO, 1974, nr. 2, p. 125–142.

Izmerov N. F. Progresul științific și tehnic, dezvoltarea industriei chimice și problemele de igienă și toxicologie. - ZhVHO, 1974, nr. 2, p. 122–124.

Kirillov VF Protecția sanitară a aerului atmosferic. M.: Medicină, 1976.

Rudaki A. Kasydy. - În cartea: Poezia iraniano-tajică / Per. din farsi. M.: Artist. lit., 1974, p. 23. (Ser. Lumea B-ka. Lit.).

(Luzhnnikov E. A., Dagaee V. N., Farsov N. N. Fundamentele resuscitării în otrăvirea acută. M.: Medicină, 1977.

Tiunov L. A. Bazele biochimice ale acţiunii toxice. - Către cartea: Fundamentele toxicologiei industriale generale / Ed. N. A. Tolokoyatseva și V. A. Filov. L .: Medicină, 1976, p. 184–197.

Pokrovsky A. A. Mecanismul enzimatic al unor intoxicații. - Succes biol. Chimie, 1962, v. 4, p. 61–81.

Tiunov L. A. Enzime și otrăvuri. - În cartea: Probleme de toxicologie industrială generală / Ed. I. V. Lazareva. L., 1983, p. 80–85.

Loktionov S. I. Câteva întrebări generale de toxicologie. - În cartea: Asistență de urgență pentru intoxicații acute / Ed. S. N. Golikova. M.: Medicină, 1978, p. 9–10.

Green D., Goldberger R. Aspecte moleculare ale vieții. M.: Mir, 1988.

Gadaskina ID Semnificația teoretică și practică a studiului. transformarea otrăvurilor în organism. - În carte: Mater. științific sesiune, dosvyashch. 40 de ani de la Institutul de Cercetare în Sănătatea Muncii și prof. boli. L., 1964, p. 43–45.

Koposov E. S. Otrăvirea acută. - În carte: Resuscitare. M.: Medicină, 1976, p. 222–229.

În ceea ce privește terapia medicamentoasă, apropierea acestor doi indicatori indică adesea inadecvarea preparatelor farmacologice corespunzătoare în scopuri terapeutice.

Franke Z. Chimia substanțelor otrăvitoare / Per. cu el. ed. I. L. Knunyants și R. N. Sterlin. Moscova: Chimie, 1973.

Demidov A. V. Toxicologie aviatică. M.: Medicină, 1967.

Zakusav V. V., Komissarov I. V., Sinyukhin V. N. Acțiunea repetată a substanțelor medicamentoase. - În cartea: Farmacologie clinică / Ed. V. V. Zakusova. M.: Medicină, 1978, p. 52–56.

Cit. Citat din: Khotsyanov L.K., Khukhrina E.V. Munca și sănătatea în lumina progresului științific și tehnologic. Tașkent: Medicină, 1977.

Amirov V. N. Mecanismul de absorbție a substanțelor medicamentoase atunci când sunt administrate oral. - Sănătate. Kazahstan, 1972, nr. 10, p. 32–33.

Prin termenul de „receptor” (sau „structură de receptor” vom desemna „punctul de aplicare” al otrăvurilor: enzima, obiectul acțiunii sale catalitice (substrat), precum și proteine, lipide, mucopolizaharide și alte corpuri care fac ridică structura celulelor sau participă la metabolism.Ideile molecular-farmacologice despre esenţa acestor concepte vor fi luate în considerare în capitolul 2.

Sub metaboliți se obișnuiește, de asemenea, să se înțeleagă diferite produse biochimice ale metabolismului normal (metabolism).

Gadaskina I.D. Țesut adipos și otrăvuri. - În cartea: Probleme de actualitate de toxicologie industrială / Ed. N. V. Lazareva, A. A. Golubeva, E. T. Lykhipoy. L., 1970, p. 21–43.

Krasovsky GN Sensibilitatea comparativă a oamenilor și a animalelor de laborator la acțiunea substanțelor toxice. - În cartea: Probleme generale de toxicologie industrială / Ed. A, V. Roshchin și I. V. Sanotsky. M., 1967, p. 59–62.

Krasovsky G. N., Avilova G. G. Specii, sex și vârstă sensibilitate la otrăvuri. - ZhVHO, 1974, nr. 2, p. 159–164.

Din cancer (latină - cancer), genos (greacă - naștere).

Ekholm E. Mediul și sănătatea umană. Moscova: Progres, 1980.

Ogryzkov N. I. Beneficiile și daunele medicamentelor. Moscova: Medicină, 1968.

În producția de reparații și, uneori, în viața de zi cu zi, operatorii de mașini trebuie să intre în contact cu multe fluide tehnice, care, în grade diferite, au un efect dăunător asupra organismului. Efectul toxic al substanțelor toxice depinde de mulți factori și, mai ales, de natura substanței toxice, de concentrația acesteia, de durata expunerii, de solubilitatea în fluidele corporale, precum și de condițiile externe.

Substanțe otrăvitoare în stare de gaz, vapori și fum pătrunde în organism prin sistemul respirator cu aerul pe care lucrătorii îl respiră în atmosfera poluată a zonei de lucru. În acest caz, substanțele toxice acționează mult mai rapid și mai puternic decât aceleași substanțe care au pătruns în organism în alte moduri. Pe măsură ce temperatura aerului crește, riscul de otrăvire crește. Prin urmare, cazurile de otrăvire sunt mai frecvente vara decât iarna. Adesea, mai multe substanțe toxice acționează asupra corpului simultan, de exemplu, vaporii de benzină și monoxidul de carbon din gazele de eșapament ale unui motor cu carburator. Unele substanțe cresc efectul altor substanțe toxice (de exemplu, alcoolul sporește proprietățile toxice ale vaporilor de benzină etc.).

Există o concepție greșită printre operatorii de mașini că cineva se poate obișnui cu o substanță otrăvitoare. Dependența imaginară a organismului de o anumită substanță duce la adoptarea tardivă a măsurilor de oprire a acțiunii substanței toxice. Odată ajunse în corpul uman, substanțele toxice provoacă otrăvire acută sau cronică. Intoxicația acută se dezvoltă atunci când se inhalează o cantitate mare de substanțe toxice de concentrație mare (de exemplu, la deschiderea trapei unui recipient cu benzină, acetonă și lichide similare). Intoxicația cronică se dezvoltă atunci când concentrații mici de substanțe toxice sunt inhalate timp de câteva ore sau zile.

Solvenții reprezintă cel mai mare număr de cazuri de otrăvire cu vapori și ceață de fluide tehnice, ceea ce se explică prin volatilitatea sau volatilitatea acestora. Volatilitatea solvenților este evaluată prin valori condiționate care indică viteza de evaporare a solvenților în comparație cu viteza de evaporare a eterului etilic, luată în mod convențional ca unitate (Tabelul 1).

În funcție de volatilitate, solvenții sunt împărțiți în trei grupe: prima include solvenți cu un număr de volatilitate mai mic de 7 (foarte volatil); la al doilea - solvenți cu un număr de volatilitate de la 8 la 13 (volatil mediu) și la al treilea - solvenți cu un număr de volatilitate mai mare de 15 (volatil lent).

În consecință, cu cât un anumit solvent se evaporă mai repede, cu atât este mai mare probabilitatea formării unei concentrații nesănătoase de vapori de solvenți în aer și riscul de otrăvire. Majoritatea solvenților se evaporă la orice temperatură. Cu toate acestea, pe măsură ce temperatura crește, viteza de evaporare crește semnificativ. Deci, de exemplu, benzina cu solvent într-o cameră la o temperatură ambiantă de 18-20 ° C se evaporă cu o viteză de 400 g / h per 1 m2. Vaporii multor solvenți sunt mai grei decât aerul, astfel încât cel mai mare procent dintre aceștia este conținut în straturile inferioare de aer.

Distribuția vaporilor de solvenți în aer este afectată de curenții de aer și de circulația acestora. În prezența suprafețelor încălzite, sub influența curenților de convecție, debitele de aer cresc, drept urmare viteza de propagare a vaporilor de solvenți crește. În spațiile închise, aerul este saturat cu vapori de solvenți mult mai repede și, în consecință, crește probabilitatea de otrăvire. Prin urmare, dacă un recipient cu un solvent volatil este lăsat deschis într-o încăpere închisă sau slab ventilată sau solventul este turnat și vărsat; atunci aerul din jur este saturat rapid cu vapori și în scurt timp concentrația lor în aer va deveni periculoasă pentru sănătatea umană.

Aerul zonei de lucru este considerat sigur dacă cantitatea de vapori nocivi din acesta nu depășește concentrația maximă admisă (zona de lucru este considerată a fi locul de ședere permanentă sau periodică a lucrătorilor pentru monitorizarea și desfășurarea proceselor de producție). Concentrațiile maxime admise de fum toxici, praf și alți aerosoli în aerul zonei de lucru a spațiilor industriale nu trebuie să depășească valorile specificate în „Instrucțiunile pentru întreținerea sanitară a spațiilor și echipamentelor întreprinderilor industriale. ".

Persoanele care curăță și repară rezervoarele, rezervoarele din benzină și alți solvenți, precum și cei care lucrează în locurile în care sunt depozitate și utilizate lichide tehnice, prezintă un mare risc de otrăvire. În aceste cazuri, cu încălcarea normelor și cerințelor de siguranță, concentrația de vapori de substanțe toxice în aer va depăși limitele maxime admise.

Aici sunt cateva exemple:

1. Într-un depozit închis, neaerisit, un depozitar a lăsat peste noapte o găleată cu benzină mai subțire. Cu o suprafață de evaporare a benzinei de 0,2 m2 și o viteză de evaporare de 400 g/h, aproximativ 800 g de benzină vor intra în stare de vapori de la 1 m2 în 10 ore. Dacă volumul intern al depozitului este de 1000 m3, atunci până dimineața concentrația de vapori de benzină solvent în aer va fi: 800.000 mg: 1000 m3 = 800 mg/m3 de aer, care este de aproape 2,7 ori mai mare decât concentrația maximă admisă. a benzinei cu solvent. Prin urmare, înainte de a începe lucrul, camera de depozitare trebuie ventilată, iar ușile și ferestrele trebuie menținute deschise în timpul zilei.

2. În atelierul de reparare a echipamentelor de combustibil, perechile de piston de pompe de combustibil sunt spălate în benzină B-70, turnate într-o baie de spălare cu o suprafață de 0,8 m2. Care va fi concentrația de vapori de benzină în aerul camerei de lucru până la sfârșitul schimbului, dacă nu faceți o aspirație locală din baia de spălat și nu echipați ventilație? Calculele arată că pentru 8 ore de muncă aproximativ 2,56 kg de benzină (2.560.000 mg) vor intra în stare de vapori. Împărțind greutatea rezultată a vaporilor de benzină la volumul intern al camerei 2250 m3, obținem concentrația de vapori de benzină în aer de 1100 mg/m3, care este de 3,5 ori mai mare decât concentrația maximă admisă de benzină B-70. Aceasta înseamnă că la sfârșitul zilei de lucru, toți cei care lucrează în această cameră vor avea dureri de cap sau alte semne de otrăvire. În consecință, piesele și părțile mașinilor nu pot fi spălate în benzină, dar trebuie folosiți solvenți și detergenți mai puțin toxici.

Substante toxice in stare lichida pătrunde în corpul uman prin organele digestive cu alimente și apă, precum și prin pielea în contact cu acestea și folosind salopete umezite cu aceste substanțe. Semnele intoxicației cu substanțe toxice lichide sunt aceleași ca și în cazul intoxicației cu vapori.

Pătrunderea substanțelor toxice lichide prin organele digestive este posibilă dacă nu se respectă igiena personală. Adesea, un șofer de mașină, după ce a coborât un tub de cauciuc în rezervorul de benzină, aspiră benzină în gură pentru a crea un sifon și a turna benzina din rezervor într-un alt recipient. Această tehnică inofensivă duce la consecințe grave - otrăvire sau inflamare a plămânilor. Substanțele otrăvitoare, care pătrund prin piele, intră în circulația sistemică, ocolind bariera de protecție și, acumulându-se în organism, duc la otrăvire.

Când lucrați cu acetonă, acetat de etil, benzină și solvenți similari, puteți observa că lichidele se evaporă rapid de pe suprafața pielii și mâna devine albă, de exemplu. lichidele dizolvă sebumul, degresează și usucă pielea. Se formează fisuri pe pielea uscată, iar infecția pătrunde prin ele. La contactul frecvent cu solvenții, se dezvoltă eczeme și alte boli ale pielii. Unele lichide tehnice, atunci când ajung pe suprafața neprotejată a pielii, duc la arsuri chimice până la carbonizarea zonelor afectate.

Instituție de învățământ de la bugetul de stat

Studii profesionale superioare

„ACADEMIA MEDICALĂ DE STAT OSSETIA DE NORD”

Ministerul Sănătății și Dezvoltării Sociale al Rusiei

DEPARTAMENTUL DE IGIENĂ GENERALĂ ŞI

CULTURA FIZICĂ

EVALUAREA TOXICITĂȚII OTRĂVURILOR INDUSTRIALE ASUPRA ORGANISMULUI

Ghid de studiu pentru studenții care studiază

specialitatea „Stomatologie”

VLADIKAVKAZ 2012

Compilat de:

Ø asistent F.K. Khudalova,

Ø asistent A.R. Naniev

Recenzători:

Ø Kallagova F.V. - cap. Departamentul de Chimie și Fizică, Profesor, MD;

Ø I.F. Botsiev - Profesor asociat al Departamentului de Chimie și Fizică, Ph.D./M. n.

Aprobat de TsKUMS GBOU VPO SOGMA al Ministerului Sănătății și Dezvoltării Sociale al Rusiei

G., protocol nr.

Scopul lecției: să familiarizeze elevii cu principalii parametri care caracterizează gradul de toxicitate și pericol al substanțelor chimice în condiții de producție, cu principiile de bază ale regulilor sanitare și epidemiologice, cu principiile de prevenire primară în raport cu otrăvurile industriale.

Studentul trebuie sa stie:

Metode de evaluare a toxicității și pericolului otrăvurilor industriale; Familiarizați-vă cu regulile de protecție împotriva acțiunii otrăvurilor industriale.

Studentul trebuie să fie capabil să:

1. Oferiți o caracterizare toxicologică a substanțelor pe baza constantelor fizico-chimice.

2. Enumerați principiile de prevenire primară la întreprinderile cu otrăvuri industriale.

3. Determinați rolul medicului în menținerea sănătății lucrătorilor.

Literatura principala:

Ø Rumyantsev G.I. Igienă secolul XXI, M.: GEOTAR, 2009.

Ø Pivovarov Yu.P., Korolik V.V., Zinevich L.S. Igiena și fundamentele ecologiei umane. Moscova: Academia, 2004, 2010.

Ø Lakshin A.M., Kataeva V.A. Igienă generală cu bazele ecologiei umane: Manual. - M .: Medicină, 2004 (Manual pentru studenții universităților de medicină).

Literatură suplimentară:

Ø Pivovarov Yu.P. Ghid pentru studii de laborator și fundamente ale ecologiei umane, 2006.

Ø Kataeva V.A., Lakshin A.M. Ghid practic și auto-studiu în igiena generală și elementele de bază ale ecologiei umane. M.: Medicină, 2005.

Ø „Orientări pentru exerciții practice de sănătate a muncii”. Ed. N.F. Kirilov. Editura GEOTAR-Media, M., 2008

Ø GN 2.2.5.1313-03 „Concentraţiile maxime admise (MPC) de substanţe nocive în aerul zonei de lucru”.

Ø GN 2.2.5.1314-03 „Niveluri indicative sigure de expunere (SHL) la substanțele nocive în aerul zonei de lucru”.

Ø R 2.2.755-99 "Metodologie de monitorizare a continutului de substante nocive din aerul zonei de lucru"

Substanțele chimice care, pătrunzând în organism în condiții de producție, chiar și în cantități relativ mici, provoacă diverse tulburări în funcționarea normală a acestuia, se numesc otrăvuri industriale.

RUTE ALE OTRURILOR ÎN CORP

Otrăvurile pot pătrunde în organism în trei moduri: prin plămâni, tractul gastrointestinal și pielea intactă. Prin căile respiratorii, otrăvurile pătrund în organism sub formă de vapori, gaze și praf, prin tractul gastrointestinal - cel mai adesea de la mâini contaminate, dar și din cauza ingerării de praf, vapori, gaze; prin piele patrund substantele chimice organice predominant lichide, uleioase si pastoase.

Aportul de otrăvuri prin sistemul respirator este calea principală și cea mai periculoasă, deoarece. plămânii creează condiții favorabile pentru pătrunderea gazelor, vaporilor și prafului în sânge.

Gaze și vapori nereactivi intră în sânge prin plămâni pe baza legii difuziei, adică. datorită diferenţei de presiune parţială a gazelor sau vaporilor din aerul alveolar şi din sânge. La început, saturația sângelui cu gaze sau vapori are loc rapid datorită diferenței mari de presiune parțială, apoi încetinește, iar în final, când presiunea parțială a gazelor sau vaporilor din aerul alveolar și sângele se egalizează, saturația de sângele cu gaze sau vapori se oprește. După ce victima este îndepărtată din atmosfera poluată, începe desorbția gazelor și vaporilor și îndepărtarea lor prin plămâni. Desorbția are loc și pe baza legilor difuziei.

Dacă substanțele sunt foarte solubile în apă, atunci sunt foarte solubile în sânge. Un model diferit este inerent sorbției în timpul inhalării gaze care reacţionează, acestea. astfel încât în ​​organism reacționează rapid atunci când aceste gaze sunt inhalate, saturația nu are loc niciodată. Pericolul intoxicației acute este cu atât mai mare, cu cât o persoană rămâne mai mult timp într-o atmosferă poluată.

Aportul de otrăvuri prin tractul gastrointestinal. Otrăvurile intră cel mai adesea în cavitatea bucală din mâinile contaminate.Un exemplu clasic de astfel de cale este aportul de plumb. Acesta este un metal moale, se șterge ușor, murdărește mâinile, nu se spală cu apă și poate pătrunde în cavitatea bucală atunci când mănâncă și fumează. Este posibil să se înghită substanțe toxice din aer atunci când acestea sunt reținute pe membranele mucoase ale nazofaringelui și cavității bucale. Absorbția otrăvurilor are loc în principal în intestinul subțire și doar într-o mică măsură în stomac. Majoritatea substanțelor toxice absorbite prin peretele gastrointestinal pătrund în ficat prin sistemul venei porte, unde sunt reținute și neutralizate.

Intrarea otrăvurilor prin piele. Prin pielea intactă, pot pătrunde substanțele chimice care sunt foarte solubile în grăsimi și lipoide, de exemplu. non-electroliți; electroliții, adică substanțele care se disociază în ioni, nu pătrund în piele.

Cantitatea de substanțe toxice care pot pătrunde în piele depinde direct de solubilitatea lor în apă, de dimensiunea suprafeței de contact cu pielea și de viteza fluxului sanguin în ea. Acesta din urmă explică faptul că atunci când se lucrează în condiții de temperatură ridicată a aerului, când circulația sângelui în piele este semnificativ crescută, crește numărul otrăvirilor prin piele. De mare importanță pentru pătrunderea otrăvurilor prin piele este consistența și volatilitatea substanței. Substanțele organice lichide cu volatilitate ridicată se evaporă rapid de pe suprafața pielii și nu intră în organism. În anumite condiții, substanțele volatile pot provoca otrăviri prin piele, de exemplu, dacă fac parte din unguente, paste, adezivi care persistă pe piele mult timp. În munca practică, cunoașterea modalităților prin care otrăvurile intră în organism determină măsuri de prevenire a otrăvirii.

DISTRIBUȚIE, TRANSFORMARE

ȘI EXTRACȚIA OTRĂVURILOR DIN CORP

Distribuția otrăvurilor în organism. În funcție de distribuția în țesuturi și pătrunderea în celule, substanțele chimice pot fi împărțite în două grupuri principale: neelectroliți și electroliți.

non-electroliți, solubilă în grăsimi și lipoide, substanța pătrunde în celulă cu cât mai repede și în cantitate mai mare, cu atât este mai mare solubilitatea sa în grăsimi. Acest lucru se datorează faptului că membrana celulară conține multe lipoide. Pentru acest grup de substanțe chimice, nu există bariere în organism: distribuția non-electroliților în organism în timpul aportului lor dinamic este determinată în principal de condițiile de alimentare cu sânge a organelor și țesuturilor. Acest lucru este confirmat de următoarele exemple.

Creierul, care conține multe lipoide și are un sistem circulator bogat, se saturează foarte repede cu eter etilic, în timp ce alte țesuturi care conțin multă grăsime, dar cu o cantitate slabă de sânge, se saturează cu eter foarte lent. Saturația creierului cu anilină are loc foarte repede, în timp ce grăsimea perirenală, care are o aprovizionare slabă cu sânge, este saturată foarte lent. Îndepărtarea non-electroliților din țesuturi depinde, de asemenea, în principal de aprovizionarea cu sânge: după încetarea intrării otrăvii în organism, organele de țesut bogate în vase de sânge sunt eliberate cel mai repede din acesta. Din creier, de exemplu, îndepărtarea anilinei are loc mult mai rapid decât din grăsimea perirenală. În cele din urmă, non-electroliții, după încetarea pătrunderii lor în organism, sunt distribuiți uniform în toate țesuturile.

Abilitatea electroliti pătrunderea în celulă este puternic limitată și depinde de sarcina stratului său de suprafață. Dacă suprafața celulei este încărcată negativ, nu permite trecerea anionilor, iar dacă este încărcată pozitiv, nu permite trecerea cationilor. Distribuția electroliților în țesuturi este foarte neuniformă. Cea mai mare cantitate de plumb, de exemplu, se acumulează în oase, apoi în ficat, rinichi, mușchi, iar la 16 zile de la încetarea pătrunderii sale în organism, tot plumbul trece în oase. Fluorul se acumulează în oase, dinți și în cantități mici în ficat și piele. Manganul se depune în principal în ficat și în cantități mici în oase și inimă, cu atât mai puțin - în creier, rinichi, etc. Mercurul se depune în principal în organele excretoare - rinichi și intestinul gros.

Soarta otrăvurilor în organism. Otrăvurile care intră în organism suferă diverse transformări. Aproape toate substanțele organice suferă transformări prin diferite reacții chimice: oxidare, reducerea hidrolizei, dezaminare, metilare, acetilare etc. Nu suferă transformări numai substanțele inerte din punct de vedere chimic, precum benzina, care este excretată din organism sub formă nemodificată.

Excreția otrăvurilor din organism. Otrăvurile sunt excretate prin plămâni, rinichi, tractul gastrointestinal și piele. Substanțele volatile care nu se modifică sau se modifică lent în organism sunt eliberate prin plămâni. Substanțele solubile în apă și produsele transformării otrăvurilor în organism sunt excretate prin rinichi. Substanțele slab solubile, cum ar fi metalele grele - plumbul, mercurul, precum și manganul, arsenul, sunt excretate lent prin rinichi. Substanțele slab solubile sau insolubile sunt excretate prin tractul gastrointestinal: plumb, mercur, mangan, antimoniu etc. Unele substanțe (plumb, mercur) sunt excretate împreună cu saliva în cavitatea bucală. Toate substanțele liposolubile sunt secretate prin piele de către glandele sebacee. Glandele sudoripare secretă mercur, cupru, arsen, hidrogen sulfurat etc.

concentratii si doze. Concentrația maximă admisă (MPC) de substanțe nocive în aerul zonei de lucru, adică astfel de concentrații care, în timpul lucrului zilnic în decurs de 8 ore pe parcursul întregii experiențe de lucru, nu pot provoca abateri de la starea normală sau boli detectate prin metodele moderne de cercetare direct în procesul de lucru sau pe termen lung. Concentrațiile maxime admise sunt foarte importante pentru evaluarea igienică a condițiilor sanitare de lucru.

1.4. Protecția populației în zonele instalațiilor periculoase din punct de vedere chimic

1.4.1 Informații generale despre situații de urgență - substanțe periculoase din punct de vedere chimic și obiecte periculoase din punct de vedere chimic

1.4.1.1. Substanțe chimice periculoase de urgență

În condiții moderne, pentru a rezolva problemele de protecție a personalului și a publicului în instalațiile periculoase chimic (CHOO), este necesar să se cunoască care sunt principalele substanțe periculoase din punct de vedere chimic de urgență la aceste unități. Deci, conform celei mai recente clasificări, se utilizează următoarea terminologie a substanțelor periculoase din punct de vedere chimic de urgență:

Substanță chimică periculoasă (HCS)- o substanță chimică, al cărei efect direct sau indirect asupra unei persoane poate provoca boli acute și cronice ale oamenilor sau decesul acestora.

Substanță periculoasă din punct de vedere chimic de urgență (AHOV)- OHV utilizat în industrie și agricultură, în cazul unei eliberări accidentale (ieșire) a cărei contaminare a mediului poate apărea cu concentrații care afectează un organism viu (doze toxice).

Substanță periculoasă din punct de vedere chimic de urgență cu acțiune prin inhalare (AHOVID)- AHOV, în timpul eliberării (turnării) cărora se pot produce leziuni în masă ale oamenilor prin inhalare.

Dintre toate substanțele nocive utilizate în prezent în industrie (peste 600 de mii de articole), doar puțin mai mult de 100 pot fi atribuite AHOV, dintre care 34 sunt cele mai răspândite.

Capacitatea oricărei substanțe de a trece cu ușurință în atmosferă și de a provoca daune masive este determinată de proprietățile fizico-chimice și toxice de bază. Dintre proprietățile fizice și chimice, starea de agregare, solubilitatea, densitatea, volatilitatea, punctul de fierbere, hidroliza, presiunea vaporilor saturați, coeficientul de difuzie, căldura de evaporare, punctul de îngheț, vâscozitatea, corozitatea, punctul de aprindere și punctul de aprindere etc., sunt de cea mai mare importanță.

Principalele caracteristici fizico-chimice ale celor mai comune AHOV sunt prezentate în Tabelul 1.3.

Mecanismul acțiunii toxice a AHOV este următorul. În interiorul corpului uman, precum și între acesta și mediul extern, există un metabolism intens. Cel mai important rol în acest schimb revine enzimelor (catalizatori biologici). Enzimele sunt substanțe chimice (biochimice) sau compuși capabili să controleze reacțiile chimice și biologice din organism în cantități neglijabile.

Toxicitatea anumitor AHOV constă în interacțiunea chimică dintre acestea și enzime, ceea ce duce la inhibarea sau oprirea unui număr de funcții vitale ale corpului. Suprimarea completă a anumitor sisteme enzimatice cauzează o deteriorare generală a organismului și, în unele cazuri, moartea acestuia.

Pentru a evalua toxicitatea substanțelor chimice periculoase, sunt utilizate o serie de caracteristici, dintre care principalele sunt: ​​concentrația, concentrația prag, concentrația maximă admisă (MPC), concentrația letală medie și doza toxică.

Concentraţie- cantitatea de substanță (AHOV) pe unitatea de volum, masă (mg/l, g/kg, g/m 3 etc.).

Concentrație de prag este concentrația minimă care poate provoca un efect fiziologic măsurabil. În același timp, cei afectați simt doar semnele primare de deteriorare și rămân funcționali.

Concentrația maximă admisăîn aerul zonei de lucru - concentrația unei substanțe nocive în aer, care, în timpul lucrului zilnic timp de 8 ore pe zi (41 de ore pe săptămână) pe toată durata serviciului, nu poate provoca boli sau abateri în starea de sănătatea lucrătorilor depistați prin metode moderne de cercetare, în

în procesul muncii sau în perioadele îndepărtate ale vieții generațiilor prezente și următoare.

Concentrație letală medieîn aer - concentrația unei substanțe în aer, provocând moartea a 50% dintre cei afectați în timpul expunerii prin inhalare de 2, 4 ore.

Doza toxică este cantitatea de substanță care provoacă un anumit efect toxic.

Doza toxică este luată egală cu:

cu leziuni prin inhalare - produsul concentrației medii în timp a substanțelor chimice periculoase în aer în timpul inhalării în organism (măsurat în g × min / m 3, g × s / m 3, mg × min / l, etc.);

cu leziuni cu resorbție cutanată - masa de substanțe chimice periculoase, care provoacă un anumit efect al leziunii atunci când vine în contact cu pielea (unități de măsură - mg / cm 2, mg / m 3, g / m 2, kg / cm 2, mg / kg etc.).

Pentru a caracteriza toxicitatea substanțelor atunci când intră în corpul uman prin inhalare, se disting următoarele toxodoze.

Toxodoza letală medie ( LCt 50 ) - duce la decesul a 50% dintre cei afectați.

Toxodoza medie, excretatoare ( ICt 50 ) - duce la eșecul a 50% dintre cei afectați.

Pragul mediu toksodoz ( RCt 50 ) - provoaca simptomele initiale ale leziunii la 50% dintre cei afectati.

Doza medie letală atunci când este injectată în stomac - duce la moartea a 50% dintre cei afectați cu o singură injecție în stomac (mg/kg).

Pentru a evalua gradul de toxicitate al acțiunii de resorbție a pielii AHOV, se folosesc valorile toxodozei letale medii ( LD 50 ), toxodoza medie incapacitante ( ID 50 ) și pragul mediu de toxodoză ( RD 50 ). Unități de măsură - g/persoană, mg/persoană, ml/kg etc.

Doza medie letală atunci când este aplicată pe piele - duce la moartea a 50% dintre cei afectați cu o singură aplicare pe piele.

Există un număr mare de modalități de clasificare a substanțelor chimice periculoase în funcție de baza aleasă, de exemplu, în funcție de capacitatea de dispersie, efectele biologice asupra corpului uman, metodele de depozitare etc.

Cele mai importante sunt clasificările:

în funcție de gradul de impact asupra corpului uman (vezi Tabelul 1.4);

în funcție de sindromul predominant care se dezvoltă în timpul intoxicației acute (vezi Tabelul 1.5);

Tabelul 1.4

Clasificarea substanțelor chimice periculoase în funcție de gradul de impact asupra organismului uman

Index	Norme pentru clasa de pericol
Concentrația maximă admisă de substanțe nocive în aerul zonei de lucru, mg / m 3
Doza medie letală atunci când este injectată în stomac, mg/kg
Doza medie letală atunci când este aplicată pe piele, mg/kg
Concentrația letală medie în aer, mg/m 3				peste 50000
Factorul de posibilitate pentru otrăvirea prin inhalare
Zona acută
Zona de acțiune cronică
Note: 1. Fiecare AHOV specific aparține clasei de pericol conform indicatorului, a cărei valoare corespunde celei mai înalte clase de pericol. 2. Coeficientul posibilității de intoxicație prin inhalare este egal cu raportul dintre concentrația maximă admisă a unei substanțe dăunătoare în aer la 20 ° C și concentrația medie letală a unei substanțe pentru șoareci în timpul unei expuneri de două ore. 3. Zona de acțiune acută este raportul dintre concentrația letală medie a substanțelor chimice periculoase și concentrația minimă (de prag) care provoacă o modificare a parametrilor biologici la nivelul întregului organism, dincolo de limitele reacțiilor fiziologice adaptative. 4. Zona de acțiune cronică este raportul dintre concentrația minimă de prag care provoacă modificări ale parametrilor biologici la nivelul întregului organism, care depășesc limitele reacțiilor fiziologice adaptative, și concentrația minimă (de prag) care provoacă un efect nociv. efect într-un experiment cronic timp de 4 ore de 5 ori pe săptămână timp de cel puțin 4 luni. În funcție de gradul de impact asupra corpului uman, substanțele nocive sunt împărțite în patru clase de pericol: 1 - substanțele sunt extrem de periculoase; 2 - substanțe foarte periculoase; 3 - substanțe moderat periculoase; 4 - substanțe cu risc scăzut. Clasa de pericol se stabilește în funcție de normele și indicatorii dați în acest tabel.

Tabelul 1.5

Clasificarea AHOV în funcție de sindromul predominant care se dezvoltă în timpul intoxicației acute

Nume	Caracter actiuni	Nume
Substanțe cu efect predominant asfixiant	Afectează tractul respirator uman	Clor, fosgen, cloropicrin.
Substanțe cu acțiune otrăvitoare predominant generală	perturba metabolismul energetic	Monoxid de carbon, cianura de hidrogen
Substanțe cu efecte sufocante și otrăvitoare generale	Acestea provoacă edem pulmonar în timpul expunerii prin inhalare și perturbă metabolismul energetic în timpul resorbției.	Amil, acrilonitril, acid azotic, oxizi de azot, dioxid de sulf, fluorură de hidrogen
otrăvuri neurotrope	Acționează asupra generării, conducerii și transmiterii impulsurilor nervoase	Disulfură de carbon, plumb tetraetil, compuși organofosforici.
Substanțe cu efecte asfixiante și neutronice	Provoacă edem pulmonar toxic, împotriva căruia se formează o leziune gravă a sistemului nervos	Amoniac, heptil, hidrazină etc.
otravuri metabolice	Încalcă procesele intime ale metabolismului substanțelor din organism	Oxid de etilenă, dicloroetan
Substanțe care perturbă metabolismul	Ele provoacă boli cu un curs extrem de lent și perturbă metabolismul.	Dioxină, benzfurani policlorurați, compuși aromatici halogenați etc.

conform principalelor proprietăți fizice și chimice și condiții de depozitare (vezi tabelul. 1.6);

în funcție de gravitatea impactului pe baza mai multor factori importanți (vezi Tabelul 1.7);

asupra capacităţii de a arde.

Tabelul 1.6

Clasificarea substanțelor chimice periculoase în funcție de principalele proprietăți fizice și chimice

si conditiile de depozitare

	Caracteristici	Reprezentanți tipici
	Volatile lichide stocate în vase sub presiune (gaze comprimate și lichefiate)	Clor, amoniac, hidrogen sulfurat, fosgen etc.
	Volatile lichide depozitate în recipiente nepresurizate	Acid cianhidric, nitril acid acrilic, plumb tetraetil, difosgen, cloropicrin etc.
	acizi fumogeni	Sulfuric (r³1,87), azot (r³1,4), clorhidric (r³1,15), etc.
	Liber și solid nevolatil în timpul depozitării până la + 40 ° C	Sublimat, fosfor galben, anhidridă de arsenic etc.
	Volatil liber și solid în timpul depozitării până la + 40 ° C	Săruri de acid cianhidric, mercurani etc.

O parte semnificativă a AHOV o reprezintă substanțele inflamabile și explozive, ceea ce duce adesea la incendii în cazul distrugerii containerelor și a formării de noi compuși toxici ca urmare a arderii.

În funcție de capacitatea de a arde, toate substanțele chimice periculoase sunt împărțite în grupuri:

incombustibile (fosgen, dioxină etc.); substanțele din acest grup nu ard în condiții de încălzire până la 900 0 C și concentrație de oxigen până la 21%;

substanțe inflamabile necombustibile (clor, acid azotic, fluorură de hidrogen, monoxid de carbon, dioxid de sulf, cloropicrin și alte substanțe instabile termic, o serie de gaze lichefiate și comprimate); substanțele din acest grup nu ard atunci când sunt încălzite la 900 ° C și concentrații de oxigen de până la 21%, dar se descompun cu eliberarea de vapori combustibili;

Tabelul 1.7

Clasificarea AHOV în funcție de gravitatea impactului pe baza

luând în considerare mai mulți factori

Capacitatea de dispersie
Curaj
valoare industrială
Cum intră în corp
Gradul de toxicitate
Raportul dintre numărul de răniți și numărul de morți
efecte întârziate

un număr mare de moduri de clasificare a substanțelor chimice periculoase în funcție de baza aleasă, de exemplu, în funcție de capacitatea de dispersie, efectele biologice asupra corpului uman, metodele de depozitare etc.

substanțe cu ardere lentă (amoniac lichefiat, acid cianhidric etc.); substanțele din acest grup sunt capabile să se aprindă numai atunci când sunt expuse la o sursă de foc;

substanțe combustibile (acrilonitril, amil, amoniac gazos, heptil, hidrazină, dicloroetan, disulfură de carbon, plumb tertraetil, oxizi de azot etc.); substanțele din acest grup sunt capabile de ardere și ardere spontană chiar și după ce sursa de incendiu a fost îndepărtată.

1.4.1.2. Obiecte periculoase din punct de vedere chimic

Instalație periculoasă din punct de vedere chimic (XOO)- este un obiect în care se depozitează, se prelucrează, se utilizează sau se transportă substanțe chimice periculoase, în cazul unui accident sau distrugere a cărui moarte sau contaminarea chimică a oamenilor, animalelor și plantelor de fermă, precum și contaminarea chimică a mediului natural poate apar.

Conceptul de HOO unește un grup mare de obiecte industriale, de transport și alte obiecte ale economiei, diferite ca scop și indicatori tehnici și economici, dar având o proprietate comună - în caz de accidente devin surse de emisii toxice.

Obiectele periculoase din punct de vedere chimic includ:

instalații și combinații ale industriilor chimice, precum și instalații individuale (agregate) și ateliere care produc și consumă substanțe chimice periculoase;

instalații (complexe) pentru prelucrarea materiilor prime petrol și gaze;

producția altor industrii care utilizează AHOV (celuloză și hârtie, textil, metalurgic, alimentar etc.);

gări, porturi, terminale și depozite în punctele finale (intermediare) de mișcare ale AHOV;

vehicule (containere și trenuri în vrac, cisterne, cisterne fluviale și maritime, conducte etc.).

În același timp, substanțele chimice periculoase pot fi atât materii prime, cât și produse intermediare și finale ale producției industriale.

Substanțele periculoase din punct de vedere chimic accidental la întreprindere pot fi amplasate în liniile de producție, depozite și depozite de bază.

O analiză a structurii obiectelor periculoase din punct de vedere chimic arată că cantitatea principală de AHOV este stocată sub formă de materii prime sau produse de producție.

Substanțele chimice periculoase lichefiate sunt conținute în celule capacitive standard. Acestea pot fi rezervoare din aluminiu, beton armat, oțel sau combinate, în care se mențin condiții care corespund unui mod de depozitare dat.

Caracteristicile generalizate ale rezervoarelor și posibilele opțiuni de depozitare pentru substanțele chimice periculoase sunt prezentate în tabel. 1.8.

Rezervoarele deasupra solului din depozite sunt de obicei amplasate în grupuri cu câte un rezervor de rezervă per grup. În jurul fiecărui grup de rezervoare de-a lungul perimetrului, este prevăzut un dig închis sau un perete de închidere.

Unele rezervoare mari independente pot avea paleți sau rezervoare subterane din beton armat.

Substanțele chimice solide periculoase sunt depozitate în încăperi speciale sau în spații deschise sub magazii.

La distanțe scurte, AHOV este transportat rutier în cilindri, containere (butoaie) sau cisterne.

Din gama largă de butelii de capacitate medie pentru depozitarea și transportul substanțelor chimice lichide periculoase, buteliile cu o capacitate de la 0,016 la 0,05 m 3 sunt cel mai des utilizate. Capacitatea containerelor (butoaie) variază de la 0,1 la 0,8 m 3 . Camioanele-cisternă sunt utilizate în principal pentru a transporta amoniac, clor, amil și heptil. Un purtător standard de amoniac are o capacitate de transport de 3,2; 10 și 16 tone.Clorul lichid este transportat în cisterne cu o capacitate de până la 20 de tone, amil - până la 40 de tone, heptil - până la 30 de tone.

Pe calea ferată, AHOV este transportat în cilindri, containere (butoaie) și rezervoare.

Principalele caracteristici ale rezervoarelor sunt prezentate în Tabelul 1.9.

Cilindrii sunt transportați, de regulă, în vagoane acoperite și containere (butoaie) - pe platforme deschise, în vagoane de tip gondolă și în containere universale. Într-un vagon acoperit, cilindrii sunt plasați în rânduri în poziție orizontală până la 250 buc.

Într-o gondolă deschisă, containerele sunt instalate în poziție verticală în rânduri (până la 3 rânduri) de 13 containere pe fiecare rând. Pe o platformă deschisă, containerele sunt transportate în poziție orizontală (până la 15 buc).

Tancurile feroviare pentru transportul substanțelor chimice periculoase pot avea un volum al cazanului de la 10 la 140 m 3 cu o capacitate de încărcare de la 5 la 120 de tone.

Tabelul 1.9

Principalele caracteristici ale tancurilor de cale ferată,

utilizate pentru transportul substanțelor chimice periculoase

Nume AHOV	Volumul util al cazanului cu cisternă, m 3	Presiune în rezervor, atm.	Capacitate de transport, t
Acrilonitril
Amoniac lichefiat
Acid azotic (conc.)
Acid azotic (razb.)
Hidrazina
Dicloroetan
Oxid de etilenă
Dioxid de sulf
disulfură de carbon
Fluorura de hidrogen
Clor lichefiat
Acid cianhidric

Prin transportul pe apă, cele mai multe substanțe chimice periculoase sunt transportate în cilindri și containere (butoaie), cu toate acestea, o serie de nave sunt echipate cu rezervoare speciale (rezervoare) cu o capacitate de până la 10.000 de tone.

Într-o serie de țări există o unitate administrativ-teritorială periculoasă chimic (ATE). Aceasta este o unitate administrativ-teritorială, a cărei mai mult de 10% din populație se poate afla în zona de posibilă contaminare chimică în caz de accidente la instalațiile de arme chimice.

Zona de contaminare chimică(ZKhZ) - teritoriul în care sunt distribuite sau unde s-a introdus HCV în concentrații sau cantități care pun în pericol viața și sănătatea oamenilor, a animalelor de fermă și a plantelor pentru un anumit timp.

Zona de protectie sanitara(SPZ) - zona din jurul unei instalații potențial periculoase, stabilită pentru a preveni sau reduce impactul factorilor nocivi ai funcționării acesteia asupra oamenilor, animalelor de fermă și plantelor, precum și asupra mediului natural.

Clasificarea obiectelor economiei și UAT după pericol chimic se realizează pe baza criteriilor date în tabelul 1.10.

Tabelul 1.10

Criterii de clasificare a UAT-urilor și a obiectelor economiei

privind pericolul chimic

Obiect clasificat	Definiţia object classification	Criteriu (indicator) pentru clasificarea unui obiect și ATU ca substanță chimică	Valoarea numerică a criteriului gradului de pericol chimic pe categorii de pericol chimic
Obiectul economiei	Un obiect al economiei periculos din punct de vedere chimic este un obiect al economiei, în cazul distrugerii (accidentului) al căruia poate avea loc distrugerea în masă a oamenilor, animalelor de fermă și plantelor.	Numărul de persoane care intră în zona de posibilă contaminare chimică a AHOV	Peste 75 de mii de oameni.	De la 40 la 75 de mii de oameni.	mai puțin de 40 de mii de oameni	Zona VKhZ nu depășește obiectul și SPZ-ul acestuia
	ATE-ATE periculos din punct de vedere chimic, din care peste 10% din populație poate ajunge în zona VCP în caz de accidente la instalațiile CW.	Numărul de populație (procent de teritorii) din zona VKhZ AHOV			10 până la 30%
Note: I. Zona de posibilă contaminare chimică (VKhZ) este aria unui cerc cu o rază egală cu adâncimea zonei cu o toxodoză de prag. 2. Pentru orașe și zonele urbane, gradul de pericol chimic este estimat prin proporția de teritoriu care se încadrează în zona WCS, presupunând în același timp că populația este distribuită uniform pe zonă. 3. Pentru determinarea adâncimii zonei cu toxodoză de prag se stabilesc următoarele condiții meteorologice: inversare, viteza vântului I m/s, temperatura aerului 20 o C, direcția vântului echiprobabilă de la 0 la 360 o.

Principalele surse de pericol în caz de accidente la instalațiile chimice sunt:

emisii de salve de substanțe chimice periculoase în atmosferă cu contaminarea ulterioară a aerului, terenului și surselor de apă;

deversarea de substanțe chimice periculoase în corpurile de apă;

incendiu „chimic” cu eliberarea în mediu a substanțelor chimice periculoase și a produselor lor de ardere;

explozii de substanțe chimice periculoase, materii prime pentru producerea acestora sau produse sursă;

formarea zonelor de fum, urmată de precipitarea substanțelor chimice periculoase, sub formă de „pete” de-a lungul traseului de răspândire a unui nor de aer contaminat, sublimare și migrare.

Schematic, principalele surse de pericol în cazul unui accident la HOO sunt prezentate în fig. 1.2.

Orez. 1.2. Schema formării factorilor dăunători în timpul unui accident la organizația de arme chimice

1 - eliberarea salvă de substanțe chimice periculoase în atmosferă; 2 - deversarea de substanțe chimice periculoase în corpurile de apă;

3 - incendiu „chimic”; 4 - explozia AHOV;

5 - zone de fum cu depunere de substanțe chimice periculoase și sublimare

Fiecare dintre sursele de pericol (daune) de mai sus în loc și în timp se poate manifesta separat, secvenţial sau în combinație cu alte surse și, de asemenea, se poate repeta de multe ori în diferite combinații. Totul depinde de caracteristicile fizice și chimice ale AHOV, de condițiile accidentului, de condițiile meteorologice și de topografia zonei. Este important să cunoașteți definiția următorilor termeni.

accident chimic- acesta este un accident la o instalație periculoasă din punct de vedere chimic, însoțit de o deversare sau eliberare de substanțe chimice periculoase, care poate duce la moartea sau contaminarea chimică a oamenilor, animalelor și plantelor de fermă, contaminarea chimică a alimentelor, materiilor prime alimentare, furajelor, alte bunurilor materiale și a zonei pentru un anumit timp.

Eliberarea OHV- eliberarea în caz de depresurizare într-o perioadă scurtă de timp din instalaţiile tehnologice, containerele pentru depozitarea sau transportul substanţelor chimice în cantitate capabilă să provoace un accident chimic.

Strâmtoarea OHV- scurgeri în timpul depresurizării din instalațiile tehnologice, containerele pentru depozitarea sau transportul OHV într-o cantitate capabilă să provoace un accident chimic.

Accentul înfrângerii AHOV- acesta este teritoriul în care, în urma unui accident la o instalație periculoasă din punct de vedere chimic, cu eliberare de substanțe chimice periculoase, s-au produs răniri în masă ale oamenilor, animalelor de fermă, plantelor, distrugerii și deteriorarea clădirilor și structurilor.

În cazul unor accidente la instalațiile chimice cu eliberare de substanțe chimice periculoase, accentul de daune chimice va avea următoarele caracteristici.

I. Formarea norilor de vapori AHOV și distribuția lor în mediu sunt procese complexe care sunt determinate de diagramele de fază ale AHOV, principalele caracteristici fizice și chimice ale acestora, condițiile de depozitare, condițiile meteorologice, terenul etc., prin urmare, prognozarea scarei. de contaminare chimică (poluare) este foarte dificilă.

2. La înălțimea accidentului la instalație, de regulă, acționează mai mulți factori dăunători: contaminarea chimică a zonei, aerului, corpurilor de apă; temperatură ridicată sau scăzută; undă de șoc, iar în afara obiectului - contaminarea chimică a mediului.

3. Cel mai periculos factor dăunător este impactul vaporilor AHOV prin sistemul respirator. Acționează atât la locul accidentului, cât și la distanțe mari de sursa degajării și se răspândește cu viteza de transfer al vântului AHOV.

4. Concentrațiile periculoase de substanțe chimice periculoase în atmosferă pot exista de la câteva ore până la câteva zile, iar contaminarea terenului și a apei pentru o perioadă și mai lungă.

5. Moartea depinde de proprietățile substanțelor chimice periculoase, de doza toxică și poate apărea atât instantaneu, cât și la ceva timp (câteva zile) după otrăvire.

1.4.2. Cerințe de bază ale standardelor de proiectare

la amplasarea și construcția de instalații periculoase din punct de vedere chimic

Principalele cerințe naționale de inginerie și tehnice pentru amplasarea și construcția instalațiilor chimice sunt stabilite în documentele de stat privind ITM.

În conformitate cu cerințele ITM, teritoriul adiacent instalațiilor periculoase din punct de vedere chimic, în cadrul căruia, odată cu posibila distrugere a containerelor cu substanțe chimice periculoase, răspândirea norilor de aer contaminat cu concentrații care provoacă rănirea persoanelor neprotejate este de natură să constituie un zona de posibilă contaminare chimică periculoasă.

Înlăturarea limitelor zonei de posibilă contaminare chimică periculoasă este dată în tabel. 1.11.

Pentru a determina eliminarea limitelor zonelor de posibilă contaminare chimică periculoasă cu alte cantități de substanțe chimice periculoase din containere, este necesar să se utilizeze factorii de corecție indicați în Tabelul 1.12.

Tabelul 1.11

Înlăturarea limitelor zonei de posibilă contaminare chimică periculoasă

din containere de 50 de tone cu produse chimice periculoase

îmbinare a paletului (sticlă), m	Înlăturarea limitelor zonei de posibilă contaminare chimică periculoasă, km.
		acid cianhidric	dioxid de sulf	Sulfat de hidrogen			izocianat de metil
Fără îmbinare

Tabelul 1.12

Coeficienți pentru recalcularea numărului de AHOV

La proiectarea noilor aeroporturi, a centrelor de recepție și transmisie radio, a centrelor de calcul, precum și a complexelor zootehnice, a fermelor mari și a fermelor de păsări, amplasarea acestora ar trebui să fie asigurată la o distanță sigură de obiectele cu substanțe chimice periculoase.

Construirea unor depozite de bază pentru depozitarea substanțelor chimice periculoase ar trebui avută în vedere într-o zonă suburbană.

Atunci când sunt plasate în orașe clasificate și în locuri de importanță deosebită, baze și depozite pentru depozitarea substanțelor chimice periculoase, cantitatea de substanțe chimice periculoase este stabilită de ministere, departamente și întreprinderi în acord cu autoritățile locale.

La întreprinderile care produc sau consumă substanțe chimice periculoase, este necesar:

sa proiecteze cladiri si structuri de tip predominant cadru cu structuri usoare de inchidere;

să plaseze panouri de control, de regulă, la etajele inferioare ale clădirilor și, de asemenea, să asigure duplicarea elementelor lor principale la punctele de control de rezervă ale unității;

asigura, dacă este necesar, protecția containerelor și a comunicațiilor împotriva distrugerii de către o undă de șoc;

elaborează și realizează măsuri de prevenire a scurgerilor de lichide periculoase, precum și măsuri de localizare a accidentelor prin închiderea secțiunilor cele mai vulnerabile ale schemelor tehnologice prin instalarea de supape de reținere, sifone și hambare cu scurgeri direcționale.

În așezările situate în zone de posibilă contaminare periculoasă cu substanțe chimice periculoase, pentru a asigura populația cu apă potabilă, este necesară crearea unor sisteme centralizate protejate de alimentare cu apă bazate în principal pe surse de apă subterane.

Trecerea, procesarea și decontarea trenurilor cu AHOV ar trebui să se efectueze numai prin ocoliri. Locurile de reîncărcare (pompare) substanțe chimice periculoase, șinele de cale ferată pentru acumularea (decantarea) vagoanelor (cisterne) cu substanțe chimice periculoase trebuie îndepărtate la o distanță de cel puțin 250 m față de clădirile rezidențiale, clădirile industriale și de depozitare, parcările altor trenuri. . Cerințe similare sunt impuse danelor pentru încărcarea (descărcarea) substanțelor chimice periculoase, șinele de cale ferată pentru acumularea (decantarea) vagoanelor (cisternă), precum și zonele de apă pentru navele cu astfel de încărcături.

Băile nou construite și reconstruite, instalațiile de duș, spălătoriile, fabricile de curățătorie chimică, posturile de spălătorie și curățenie auto, indiferent de apartenența departamentală și forma de proprietate, ar trebui adaptate în mod corespunzător pentru igienizarea oamenilor, prelucrarea specială a îmbrăcămintei și echipamentelor în cazul industriei. accidente cu eliberarea de substanțe chimice periculoase.

La unitățile cu AHOV, este necesară crearea unor sisteme locale de avertizare, în caz de accidente și contaminare chimică, pentru lucrătorii din aceste unități, precum și pentru populația care locuiește în zonele cu posibilă contaminare chimică periculoasă.

Notificarea populației cu privire la apariția unui pericol chimic și a posibilității de contaminare a atmosferei cu AHOV trebuie efectuată folosind toate mijloacele de comunicare disponibile (sirene electrice, rețea de radiodifuziune, telefon intern, televiziune, instalații de difuzoare mobile, difuzoare stradale). , etc.).

În instalațiile periculoase din punct de vedere chimic, ar trebui create sisteme locale de detectare a contaminării mediului cu substanțe chimice periculoase.

Există o serie de cerințe sporite pentru adăposturile care oferă protecție împotriva AHOV ID:

adăposturile trebuie păstrate pregătite pentru primirea imediată a celor adăpostiți;

în adăposturile situate în zone de posibilă contaminare chimică periculoasă, trebuie prevăzut un regim de izolare completă sau parțială cu regenerare a aerului interior.

Regenerarea aerului poate fi efectuată în două moduri. Primul - cu ajutorul unităților regenerative RU-150/6, al doilea - cu ajutorul unui cartuș regenerativ RP-100 și a cilindrilor de aer comprimat.

Locurile de reîncărcare (pompare) substanțe chimice periculoase și șinele de cale ferată pentru acumularea (decantarea) vagoanelor (cisterne) cu substanțe chimice periculoase sunt dotate cu sisteme de montare a perdelelor de apă și de umplere cu apă (degazator) în cazul deversărilor de substanțe chimice periculoase. Sisteme similare sunt create la dane pentru încărcarea (descărcarea) substanțelor chimice periculoase.

Pentru a reduce în timp util stocurile de substanțe chimice periculoase la standardele nevoilor tehnologice, se preconizează:

golirea în situații de urgență a secțiilor deosebit de periculoase ale schemelor tehnologice în rezervoare îngropate în conformitate cu normele, regulile și ținând cont de caracteristicile specifice ale produsului;

evacuarea substanțelor chimice periculoase în rezervoarele de urgență, de regulă, prin pornirea automată a sistemelor de scurgere cu duplicare obligatorie printr-un dispozitiv de pornire manuală la golire;

planurile pentru o perioadă specială de instalații periculoase din punct de vedere chimic includ măsuri pentru a reduce cât mai mult posibil stocurile și perioadele de depozitare a agenților chimici periculoși și trecerea la o schemă de producție fără tampon.

Măsurile de inginerie și tehnice la nivel național în timpul construcției și reconstrucției KhOO sunt completate de cerințele ministerelor și departamentelor stabilite în reglementările relevante ale industriei și în documentația de proiectare.

• Activități și vederi pedagogice ale lui Jan Amos Comenius
• Constanta ratei este calculată prin formula Valoarea constantei ratei
• Diagrame de fază ale sistemelor cu două componente "polimer - solvent" Diagrame de fază ale sistemelor cu două componente "polimer - solvent"
• Structura fină și hiperfină a spectrelor optice
• Cum să înveți chimia pe cont propriu de la zero: modalități eficiente
• Proprietăți și caracteristici ale alchenelor
• Caracteristicile unui student de la locul de stagiu
• Caracteristici pentru un student care a făcut un stagiu la o întreprindere: reguli de redactare
• Biografia lui Faraday. Mari oameni de știință. Michael Faraday. descoperirea rotației electromagnetice
• Inovații moderne în educație

• Substituenții de pe inelul benzenic sunt împărțiți în două grupe Reacții ale inelului benzenic
• Tipuri de reacții chimice în chimia organică Reacții de adiție electrofile
• Metode de separare a amestecurilor eterogene
• Acid polimetacrilic
• Caracteristicile generale ale elementelor subgrupului VI A Elementele 6a ale subgrupului
• Fundamentele teoretice ale fizicii
• Teoria grafurilor în chimie. teoria grafurilor. Definiții și teoreme de bază ale teoriei grafurilor
• Algebră și armonie în aplicații chimice
• Teste la cursul „Ecologie și managementul naturii
• Directorul WWF Rusia, Igor Chestin: Yakutia este printre liderii. Știu că călătorești mult... De ce ai nevoie de asta