• Domáca veda a medicína v 19. - začiatkom 20. storočia Chémia 19. storočia v medicíne
• Čo sú to peptidy? Druhy a druhy peptidov. Všetko o peptidoch a anti-aging kozmetike s peptidmi Ďalšie peptidy sa netvoria
• Toxický účinok nebezpečných chemikálií na ľudí
• Rádioautografia Metóda autorádiografie v cytológii
• Identifikácia baktérií podľa antigénnej štruktúry
• Organické látky v odpadových vodách Čo sú organické zlúčeniny vo vode
• Vodíkový index (faktor pH)
• Aké je pH vody a prečo je dôležité ho poznať?
• Redoxný potenciál Redoxné systémy
• Reverzibilné redoxné systémy Reverzibilné redoxné systémy

Toxicita (z gréčtiny. toxikon - jed) - jedovatosť, vlastnosť určitých chemických zlúčenín a látok biologickej povahy, keď vstupujú do živého organizmu (človek, zviera a rastlina) v určitých množstvách, spôsobujú narušenie jeho fyziologických funkcií, čo má za následok príznaky otravy (intoxikácia, choroba) a v závažných prípadoch smrť.

Látka (zlúčenina), ktorá má vlastnosť toxicity, sa nazýva toxická látka alebo jed.

Toxicita je zovšeobecnený ukazovateľ reakcie organizmu na pôsobenie látky, ktorý je do značnej miery určený charakteristikami povahy jej toxického účinku.

Povaha toxického účinku látok na telo zvyčajne znamená:

o mechanizmus toxického pôsobenia látky;

o povaha patofyziologických procesov a hlavné príznaky poškodenia, ktoré sa vyskytujú po porážke biocieľov;

o dynamika ich vývoja v čase;

o ďalšie aspekty toxického účinku látky na organizmus.

Spomedzi faktorov, ktoré podmieňujú toxicitu látok, je jedným z najdôležitejších mechanizmus ich toxického pôsobenia.

Mechanizmom toxického pôsobenia je interakcia látky s molekulárnymi biochemickými cieľmi, ktorá je spúšťačom rozvoja následných intoxikačných procesov.

Interakcia medzi toxickými látkami a živým organizmom má dve fázy:

1) účinok toxických látok na telo - toxikodynamická fáza;

2) pôsobenie organizmu na toxické látky – toxikokinetická fáza.

Toxikokinetická fáza pozostáva z dvoch typov procesov:

a) distribučné procesy: absorpcia, transport, akumulácia a uvoľňovanie toxických látok;

b) metabolické premeny toxických látok – biotransformácia.

Distribúcia látok v ľudskom tele závisí najmä od fyzikálno-chemických vlastností látok a stavby bunky ako základnej jednotky tela, najmä od stavby a vlastností bunkových membrán.

Dôležitým ustanovením pri pôsobení jedov a toxínov je, že majú toxický účinok, keď sú vystavené telu v malých dávkach. V cieľových tkanivách sa vytvárajú veľmi nízke koncentrácie toxických látok, ktoré sú úmerné koncentráciám biocieľov. Vysoká miera interakcie jedov a toxínov s biocieľmi sa dosahuje vďaka vysokej afinite k aktívnym centrám určitých biocieľov.

Látka však pred „zasiahnutím“ biocieľom prenikne z miesta aplikácie do systému vlásočníc krvi a lymfatických ciev, následne je krvou unášaná do celého tela a dostáva sa do cieľových tkanív. Na druhej strane, len čo sa jed dostane do krvi a tkanív vnútorných orgánov, dochádza v ňom k určitým premenám, ktoré zvyčajne vedú k detoxikácii a „výdaju“ látky za tzv. procesy.

Jedným z dôležitých faktorov je rýchlosť prieniku látok cez bariéry medzi bunkami a tkanivami. To na jednej strane určuje rýchlosť prieniku jedov cez tkanivové bariéry oddeľujúce krv od vonkajšieho prostredia, t.j. rýchlosť vstupu látok určitými cestami prieniku do tela. Na druhej strane to určuje rýchlosť prenikania látok z krvi do cieľových tkanív cez takzvané histohematické bariéry v oblasti stien krvných kapilár tkanív. To zase určuje rýchlosť akumulácie látok v oblasti molekulárnych biocieľov a interakciu látok s biocieľmi.

V niektorých prípadoch rýchlosť prenikania cez bunkové bariéry určuje selektivitu pri pôsobení látok na určité tkanivá a orgány. To ovplyvňuje toxicitu a povahu toxického účinku látok. Nabité zlúčeniny teda zle prenikajú do centrálneho nervového systému a majú výraznejší periférny účinok.

Vo všeobecnosti je pri pôsobení jedov na telo zvykom rozlišovať nasledujúce hlavné fázy.

1. Štádium kontaktu s jedom a prienik látky do krvi.

2. Štádium transportu látky z miesta aplikácie krvou do cieľových tkanív, distribúcia látky po tele a metabolizmus látky v tkanivách vnútorných orgánov - toxicko-kinetické štádium.

3. Štádium prieniku látky cez histohematické bariéry (kapilárne steny a iné tkanivové bariéry) a akumulácie v oblasti molekulárnych biocieľov.

4. Štádium interakcie látky s biocieľmi a výskyt porúch v biochemických a biofyzikálnych procesoch na molekulárnej a subcelulárnej úrovni - toxicko-dynamické štádium.

5. Štádium funkčných porúch organizmu vývoja patofyziologických procesov po „porážke“ molekulárnych biocieľov a nástupe príznakov poškodenia.

6. Štádium ústupu hlavných príznakov intoxikácie, ktoré ohrozujú život postihnutého, vrátane použitia zdravotníckych ochranných prostriedkov, prípadne štádium následkov (pri smrteľných toxodózach a predčasnom použití ochranných prostriedkov smrť postihnutého je možné).

Dávka je miera toxicity látky. Dávka látky, ktorá spôsobuje určitý toxický účinok, sa nazýva toxická dávka (toxodóza). Pre zvieratá a ľudí je určený množstvom látky, ktorá spôsobuje určitý toxický účinok. Čím nižšia je toxická dávka, tým vyššia je toxicita.

Vzhľadom na to, že reakcia každého organizmu na rovnakú toxodózu konkrétnej toxickej látky je odlišná (individuálna), potom závažnosť otravy vo vzťahu ku každému z nich nebude rovnaká. Niektorí môžu zomrieť, iní sa zrania v rôznom stupni závažnosti alebo vôbec. Preto sa toxodóza (D) považuje za náhodnú premennú. Z teoretických a experimentálnych údajov vyplýva, že náhodná premenná D je rozdelená podľa logaritmicky normálneho zákona s nasledujúcimi parametrami: D - stredná hodnota toxodózy a rozptyl logaritmu toxodózy - . V tomto ohľade sa v praxi na charakterizáciu toxicity používajú stredné hodnoty relatívnej, napríklad k hmotnosti zvieraťa, toxodózy (ďalej len toxodóza).

Otravy spôsobené príjmom jedu z ľudského prostredia sa nazývajú exogénne, na rozdiel od endogénnych intoxikácií toxickými metabolitmi, ktoré sa môžu vytvárať alebo hromadiť v organizme pri rôznych ochoreniach, často spojených s poruchou funkcie vnútorných orgánov (obličky, pečeň a pod.). ). V toxigénnej (keď je toxická látka v tele v dávke schopnej vyvolať špecifický účinok) fáze otravy sa rozlišujú dve hlavné obdobia: obdobie resorpcie, ktoré trvá do dosiahnutia maximálnej koncentrácie jedu v krvi. a dobu eliminácie od určeného okamihu až do úplného vyčistenia krvi od jedu. Toxický účinok sa môže vyskytnúť pred alebo po absorpcii (resorpcii) jedu do krvi. V prvom prípade sa to nazýva miestne a v druhom - resorpčné. Existuje aj nepriamy reflexný účinok.

Pri "exogénnej" otrave sa rozlišujú tieto hlavné cesty vstupu jedu do tela: orálne - ústami, inhalácia - pri vdýchnutí toxických látok, perkutánne (kožné, vo vojenských záležitostiach - resorpčné pokožkou) - cez nechránenú pokožku , injekcia - s parenterálnym podaním jedu , napríklad pri uhryznutí hadom a hmyzom, kavitárna - keď jed vstúpi do rôznych dutín tela (rektum, vagína, vonkajší zvukovod atď.).

Tabuľkové hodnoty toxodóz (okrem inhalačných a injekčných ciest prieniku) platia pre nekonečne veľkú expozíciu, t.j. pre prípad, keď cudzie metódy nezastavia kontakt toxickej látky s telom. V skutočnosti na prejav jedného alebo druhého toxického účinku jedu musí byť viac, ako je uvedené v tabuľkách toxicity. Toto množstvo a čas, počas ktorého musí byť jed napríklad na povrchu kože počas resorpcie, je okrem toxicity do značnej miery spôsobený rýchlosťou absorpcie jedu pokožkou. Takže podľa amerických vojenských expertov sa chemická bojová látka Vigas (VX) vyznačuje kožnou resorpčnou toxodózou 6-7 mg na osobu. Aby sa táto dávka dostala do tela, 200 mg tekutiny VX musí byť v kontakte s pokožkou približne 1 hodinu alebo približne 10 mg počas 8 hodín.

Je ťažšie vypočítať toxodózy pre toxické látky, ktoré kontaminujú atmosféru parou alebo jemným aerosólom, napríklad v prípade nehôd v chemicky nebezpečných zariadeniach s únikom núdzových chemicky nebezpečných látok (AHOV - podľa GOST R 22.0.05- 95), ktoré spôsobujú poškodenie ľudí a zvierat prostredníctvom dýchacieho systému.

V prvom rade vychádzajú z predpokladu, že inhalačná toxodóza je priamo úmerná koncentrácii nebezpečných chemikálií vo vdychovanom vzduchu a dobe dýchania. Okrem toho je potrebné vziať do úvahy intenzitu dýchania, ktorá závisí od fyzickej aktivity a stavu človeka alebo zvieraťa. V pokojnom stave sa človek nadýchne asi 16 za minútu, a preto v priemere absorbuje 8-10 l / min vzduchu. Pri miernej fyzickej aktivite (zrýchlená chôdza, pochod) sa spotreba vzduchu zvyšuje na 20-30 l/min a pri ťažkej fyzickej aktivite (beh, výkop) je to asi 60 l/min.

Ak teda osoba s hmotnosťou G (kg) vdýchne vzduch s koncentráciou C (mg / l) AHOV v čase τ (min) pri rýchlosti dýchania V (l / min), potom špecifická absorbovaná dávka AHOV (množstvo AHOV, ktoré sa dostalo do tela) D(mg/kg) sa bude rovnať

Nemecký chemik F. Gaber navrhol tento výraz zjednodušiť. Vychádzal z predpokladu, že pre ľudí alebo konkrétny druh zvierat za rovnakých podmienok je pomer V/G konštantný, takže ho možno pri charakterizácii inhalačnej toxicity látky vylúčiť a dostal výraz K=Cτ (mg min. /l). Haber nazval produkt Cτ koeficient toxicity a bral ho ako konštantnú hodnotu. Táto práca, hoci nejde o toxodózu v presnom zmysle slova, umožňuje porovnávať rôzne toxické látky inhalačnou toxicitou. Čím je menšia, tým je látka pri vdýchnutí toxickejšia. Tento prístup však nezohľadňuje množstvo procesov (vydychovanie časti látky späť, neutralizácia v organizme a pod.), no napriek tomu sa produkt Cτ stále používa na hodnotenie inhalačnej toxicity (najmä vo vojenských záležitostiach a civilnej obrany pri výpočte možných strát vojsk a obyvateľstva pod vplyvom bojových chemických látok a nebezpečných chemikálií). Často sa táto práca dokonca nesprávne nazýva toxodóza. Správnejší sa zdá byť názov relatívnej toxicity pri vdýchnutí. V klinickej toxikológii sa na charakterizáciu inhalačnej toxicity uprednostňuje parameter vo forme koncentrácie látky vo vzduchu, ktorá v podmienkach inhalačnej expozície pri určitej expozícii vyvoláva u pokusných zvierat daný toxický účinok.

Relatívna toxicita OM pri inhalácii závisí od fyzickej záťaže človeka. Pre ľudí zapojených do ťažkej fyzickej práce to bude oveľa menej ako pre ľudí, ktorí sú v pokoji. S nárastom intenzity dýchania sa zvýši aj rýchlosť OF. Napríklad pre Sarin s pľúcnou ventiláciou 10 l/min a 40 l/min sú hodnoty LCτ 50 približne 0,07 mg·min/l a 0,025 mg·min/l. Ak je pre fosgénnu látku produkt Cτ 3,2 mg min/l pri dychovej frekvencii 10 l/min stredne smrteľný, potom pri pľúcnej ventilácii 40 l/min je absolútne smrteľný.

Je potrebné poznamenať, že tabuľkové hodnoty konštanty Сτ platia pre krátke expozície, pri ktorých Сτ = konšt. Pri vdychovaní kontaminovaného vzduchu s nízkymi koncentráciami toxickej látky v ňom, ale počas dostatočne dlhého časového obdobia, sa hodnota Сτ zvyšuje v dôsledku čiastočného rozkladu toxickej látky v tele a neúplnej absorpcie pľúcami. Napríklad v prípade kyseliny kyanovodíkovej sa relatívna toxicita počas inhalácie LCτ 50 pohybuje od 1 mg · min / l pre jej vysoké koncentrácie vo vzduchu do 4 mg · min / l, keď sú koncentrácie látky nízke. Relatívna toxicita látok pri inhalácii závisí aj od fyzickej záťaže človeka a jeho veku. U dospelých sa bude znižovať so zvyšujúcou sa fyzickou aktivitou a u detí - s klesajúcim vekom.

Toxická dávka, ktorá spôsobí poškodenie rovnakej závažnosti, teda závisí od vlastností látky, cesty jej prieniku do organizmu, typu organizmu a podmienok použitia látky.

Pre látky prenikajúce do tela v kvapalnom alebo aerosólovom stave cez kožu, gastrointestinálny trakt alebo cez rany závisí škodlivý účinok pre každý konkrétny typ organizmu v stacionárnych podmienkach iba od množstva preniknutého jedu, ktoré možno vyjadriť v akékoľvek jednotky hmotnosti. V toxikológii sa množstvo jedu zvyčajne vyjadruje v miligramoch.

Toxické vlastnosti jedov sa stanovujú experimentálne na rôznych laboratórnych zvieratách, preto sa často používa pojem špecifická toxodóza - dávka vztiahnutá na jednotku živej hmotnosti zvieraťa a vyjadrená v miligramoch na kilogram.

Toxicita tej istej látky, aj keď sa dostane do tela jedným spôsobom, je pre rôzne živočíšne druhy rôzna a u konkrétneho zvieraťa sa výrazne líši v závislosti od spôsobu vstupu do tela. Preto sa za číselnou hodnotou toxodózy zvykne v zátvorke uvádzať druh zvieraťa, pre ktoré sa táto dávka stanovuje, a spôsob podania prostriedku alebo jedu. Napríklad záznam: „sarín D smrť 0,017 mg/kg (králiky, intravenózne)“ znamená, že dávka látky sarín 0,017 mg/kg vstreknutá do žily králika u neho spôsobí smrť.

Toxodózy a koncentrácie toxických látok sa zvyčajne delia v závislosti od závažnosti biologického účinku, ktorý spôsobujú.

Hlavné ukazovatele toxicity v toxikometrii priemyselných jedov a v núdzových situáciách sú:

Lim ir - prah dráždivého pôsobenia na sliznice horných dýchacích ciest a očí. Vyjadruje sa množstvom látky, ktorá je obsiahnutá v jednom objeme vzduchu (napríklad mg / m 3).

Smrteľná alebo letálna dávka je množstvo látky, ktoré pri vstupe do tela s určitou pravdepodobnosťou spôsobí smrť. Zvyčajne používajú koncepty absolútne smrteľnej toxodózy spôsobujúcej smrť tela s pravdepodobnosťou 100% (alebo smrti 100% postihnutých) a stredne letálnej (pomaly fatálnej) alebo podmienene smrteľnej toxodózy, smrteľnej výsledkom od zavedenia ktorých sa vyskytuje u 50 % postihnutých. Napríklad:

LD 50 (LD 100) - (L z lat. letalis - letálna) stredná letálna (smrteľná) dávka, ktorá spôsobí smrť 50 % (100 %) pokusných zvierat pri vstreknutí látky do žalúdka, do brušnej dutiny, na kožu (okrem inhalácie) za určitých podmienok podávania a špecifického obdobia sledovania (zvyčajne 2 týždne). Vyjadruje sa ako množstvo látky na jednotku telesnej hmotnosti zvieraťa (zvyčajne mg/kg);

LC 50 (LC 100) - priemerná letálna (smrteľná) koncentrácia vo vzduchu spôsobujúca smrť 50 % (100 %) pokusných zvierat pri vdýchnutí látky pri určitej expozícii (štandardne 2-4 hodiny) a určitej následné obdobie. Doba expozície je spravidla špecifikovaná dodatočne. Rozmer ako pre Lim ir

Inkapacitná dávka je množstvo látky, ktoré po požití spôsobí dočasné aj smrteľné zlyhanie určitého percenta postihnutých. Označuje sa ID 100 alebo ID 50 (z anglického incapacitate - zakázať).

Prahová dávka - množstvo látky, ktoré s určitou pravdepodobnosťou spôsobí prvotné príznaky poškodenia organizmu alebo, čo je rovnaké, prvotné príznaky poškodenia u určitého percenta ľudí alebo zvierat. Prahové dávky sa označujú ako PD 100 alebo PD 50 (z angl. primary - initial).

KVIO - koeficient možnosti inhalačnej otravy, čo je pomer maximálnej dosiahnuteľnej koncentrácie toxickej látky (C max, mg/m 3) vo vzduchu pri 20°C k priemernej smrteľnej koncentrácii látky pre myši (KVIO = Cmax/LC50). Hodnota je bezrozmerná;

MPC - maximálna povolená koncentrácia látky - maximálne množstvo látky na jednotku objemu vzduchu, vody a pod., ktoré pri každodennom dlhodobom pôsobení organizmu nespôsobuje v ňom patologické zmeny (odchýlky v zdravotný stav, choroba) zisťované modernými výskumnými metódami v procese života alebo vzdialených období života súčasnej a nasledujúcich generácií. Existujú MPC pracovnej oblasti (MPC r.z, mg / m 3), maximálne jednorazové MPC v atmosférickom ovzduší obývaných oblastí (MPC m.r, mg / m 3), priemerné denné MPC v atmosférickom ovzduší obývaných oblastí ( MPC s.s, mg / m 3), MPC vo vode nádrží s rôznym využitím vody (mg / l), MPC (alebo prípustné zvyškové množstvo) v potravinách (mg / kg) atď .;

OBUV - približná bezpečná úroveň vystavenia maximálnemu povolenému obsahu toxickej látky v atmosférickom vzduchu obývaných oblastí, vo vzduchu pracovnej oblasti a vo vode nádrží na využitie rybárskych vôd. Okrem toho existuje TAC - približná povolená hladina látky vo vode nádrží na použitie v domácnostiach.

Vo vojenskej toxikometrii sú najčastejšie používané ukazovatele relatívne stredné hodnoty priemernej letálnej (LCτ 50), strednej vylučovacej (ICτ 50), priemernej efektívnej (ECτ 50), priemernej prahovej (PCτ 50) inhalačnej toxicity, zvyčajne vyjadrené v mg. min/l, ako aj stredné hodnoty kožne resorpčných toxodóz s podobným toxickým účinkom LD 50 , LD 50 , ED 50 , PD 50 (mg/kg). Zároveň sa indikátory toxicity pri inhalácii využívajú aj na predikciu (odhad) strát obyvateľstva a výrobného personálu v prípade havárií na chemicky nebezpečných zariadeniach s únikom toxických chemikálií široko používaných v priemysle.

Vo vzťahu k rastlinným organizmom sa namiesto pojmu toxicita častejšie používa pojem aktivita látky a ako miera jej toxicity sa používa najmä hodnota CK 50 - koncentrácia (napríklad mg / l) látky v roztoku, ktorá spôsobuje smrť 50 % rastlinných organizmov. V praxi využívajú mieru spotreby účinnej (účinnej) látky na jednotku plochy (hmotnosti, objemu), zvyčajne kg/ha, pri ktorej sa dosiahne požadovaný efekt.

Syndróm poruchy vedomia. Je to spôsobené priamym účinkom jedu na mozgovú kôru, ako aj poruchami prekrvenia mozgu a ním spôsobeným nedostatkom kyslíka. Takéto javy (kóma, stupor) sa vyskytujú pri ťažkej otrave chlórovanými uhľovodíkmi, organofosforovými zlúčeninami (FOS), alkoholmi, ópiovými prípravkami, tabletkami na spanie.

Syndróm respiračného zlyhania. Často sa pozoruje v kóme, keď je dýchacie centrum deprimované. K poruchám aktu dýchania dochádza aj v dôsledku ochrnutia dýchacích svalov, čo značne komplikuje priebeh otravy. Ťažká respiračná dysfunkcia sa vyskytuje s toxickým pľúcnym edémom a obštrukciou dýchacích ciest.

Syndróm krvných lézií. Charakteristické pre otravu oxidom uhoľnatým, oxidanty hemoglobínu, hemolytické jedy. Súčasne dochádza k inaktivácii hemoglobínu, znižuje sa kyslíková kapacita krvi.

Syndróm porúch krvného obehu. Takmer vždy sprevádza akútnu otravu. Príčiny dysfunkcie kardiovaskulárneho systému môžu byť: inhibícia vazomotorického centra, dysfunkcia nadobličiek, zvýšená priepustnosť stien krvných ciev atď.

Syndróm porušenia termoregulácie. Pozoruje sa pri mnohých otravách a prejavuje sa buď znížením telesnej teploty (alkohol, prášky na spanie, kyanidy), alebo jej zvýšením (oxid uhoľnatý, hadí jed, kyseliny, zásady, FOS). Tieto zmeny v organizme sú na jednej strane dôsledkom poklesu metabolických procesov a zvýšeného prenosu tepla a na druhej strane vstrebávania toxických produktov rozpadu tkaniva do krvi, porúch zásobovania kyslíkom mozog a infekčné komplikácie.

konvulzívny syndróm. Spravidla je indikátorom ťažkého alebo extrémne ťažkého priebehu otravy. Záchvaty sa vyskytujú v dôsledku akútneho nedostatku kyslíka v mozgu (kyanidy, oxid uhoľnatý) alebo v dôsledku špecifického pôsobenia jedov na centrálne nervové štruktúry (etylénglykol, chlórované uhľovodíky, FOS, strychnín).

Syndróm duševných porúch. Typická je otrava jedmi, ktoré selektívne pôsobia na centrálny nervový systém (alkohol, dietylamid kyseliny lysergovej, atropín, hašiš, tetraetylolovo).

Syndrómy poškodenia pečene a obličiek. Sú sprevádzané mnohými druhmi intoxikácie, pri ktorých sa tieto orgány stávajú predmetom priameho vystavenia jedom alebo trpia vplyvom toxických produktov metabolizmu a rozpadom tkanivových štruktúr na ne. Zvlášť často to sprevádza otravu dichlóretánom, alkoholmi, octovou esenciou, hydrazínom, arzénom, soľami ťažkých kovov, žltým fosforom.

Syndróm narušenia vodnej a elektrolytovej rovnováhy a acidobázickej rovnováhy. Pri akútnej otrave ide najmä o dôsledok poruchy funkcie tráviaceho a vylučovacieho systému, ako aj sekrečných orgánov. V tomto prípade je možná dehydratácia tela, perverzia redoxných procesov v tkanivách a akumulácia nedostatočne oxidovaných metabolických produktov.

Dávka. Koncentrácia. Toxicita

Ako už bolo uvedené, rovnaká látka pôsobí na telo v rôznych množstvách a spôsobuje nerovnaký účinok. Minimálna prevádzka, alebo prah, dávka(koncentrácia) toxickej látky je jej najmenšie množstvo, ktoré spôsobuje zjavné, ale vratné zmeny v životnej činnosti. Minimálna toxická dávka- to je už oveľa väčšie množstvo jedu, spôsobujúce ťažkú ​​otravu s komplexom charakteristických patologických zmien v organizme, ale bez smrteľného výsledku. Čím silnejší je jed, tým bližšie sú hodnoty minimálnych účinných a minimálnych toxických dávok. Okrem spomínaných je v toxikológii zvykom zvažovať aj smrteľné (smrteľné) dávky a koncentrácie jedov, teda také množstvá, ktoré vedú človeka (alebo zviera) k smrti, ak sa neliečia. Smrteľné dávky sa určujú na základe pokusov na zvieratách. V experimentálnej toxikológii sa najčastejšie používa priemerná smrteľná dávka(DL 50) alebo koncentrácia (CL 50) jedu, pri ktorej uhynie 50 % pokusných zvierat. Ak sa pozoruje 100% ich smrti, potom sa takáto dávka alebo koncentrácia označuje ako absolútne smrteľné(DL 100 a CL 100). Pojem toxicita (toxicita) znamená mieru nezlučiteľnosti látky so životom a je určená prevrátenou hodnotou DL 50 (CL 50), t.j.

V závislosti od ciest vstupu jedu do tela sa stanovujú tieto toxikometrické parametre: mg/kg telesnej hmotnosti - pri vystavení jedu, ktorý sa dostal do tela s otráveným jedlom a vodou, ako aj na koži a slizniciach membrány; mg / l alebo g / m 3 vzduchu - pri inhalácii (t.j. cez dýchacie orgány) prenikanie jedu do tela vo forme plynu, pary alebo aerosólu; mg / cm 2 povrchu - ak sa jed dostane na pokožku. Existujú metódy na hlbšie kvantitatívne hodnotenie toxicity chemických zlúčenín. Takže pri expozícii cez dýchacie cesty je stupeň toxicity jedu (T) charakterizovaný upraveným Haberovým vzorcom:

kde c je koncentrácia jedu vo vzduchu (mg/l); t - expozičný čas (min); ? - objem pľúcnej ventilácie (l/min); g - telesná hmotnosť (kg).

Pri rôznych metódach zavádzania jedov do tela je potrebné ich nerovnaké množstvo, aby sa vyvolal rovnaký toxický účinok. Napríklad DL50 diizopropylfluórfosfátu nájdené u králikov rôznymi spôsobmi podávania sú nasledovné (v mg/kg):

Výrazný prebytok perorálnej dávky v porovnaní s parenterálnou (t.j. zavedenou do tela, obchádzajúcou gastrointestinálny trakt) naznačuje predovšetkým zničenie väčšiny jedu v tráviacom systéme.

Berúc do úvahy hodnotu priemerných smrteľných dávok (koncentrácií) pre rôzne cesty vstupu do organizmu, sú jedy rozdelené do skupín. Jedna z takýchto klasifikácií vyvinutých v našej krajine je uvedená v tabuľke.

Klasifikácia škodlivých látok podľa stupňa toxicity (odporúčaná All-Union Problem Commission on the Scientific Foundations of Occupational Health and Occupational Pathology v roku 1970)

Pri opakovanom pôsobení toho istého jedu na telo sa priebeh otravy môže zmeniť v dôsledku vývoja kumulačných, senzibilizačných a návykových javov. Pod kumulácia označuje akumuláciu toxickej látky v tele kumulácia materiálu) alebo účinky, ktoré spôsobuje ( funkčná kumulácia). Je zrejmé, že látka, ktorá sa pomaly vylučuje alebo pomaly neutralizuje, sa hromadí, pričom celková účinná dávka veľmi rýchlo stúpa. Čo sa týka funkčnej kumulácie, tá sa môže prejaviť ťažkými poruchami, keď samotný jed neleží v tele. Tento jav možno pozorovať napríklad pri otrave alkoholom. Stupeň závažnosti kumulatívnych vlastností toxických látok sa zvyčajne odhaduje kumulačný faktor(K), ktorý sa stanoví v pokuse na zvieratách:

kde a je množstvo jedu opätovne zavedeného do zvieraťa, čo je 0,1–0,05 DL 50; b je počet podaných dávok (a); c - jednorazová dávka.

V závislosti od hodnoty kumulačného koeficientu sa toxické látky delia do 4 skupín:

1) s výraznou kumuláciou (K<1);

2) s výraznou kumuláciou (K od 1 do 3);

3) s miernou kumuláciou (K od 3 do 5);

4) so ​​slabo vyjadrenou kumuláciou (K>5).

Senzibilizácia- stav organizmu, pri ktorom opakované pôsobenie látky vyvoláva väčší účinok ako predchádzajúce. V súčasnosti neexistuje jednotný názor na biologickú podstatu tohto javu. Na základe experimentálnych údajov možno predpokladať, že účinok senzibilizácie je spojený s tvorbou, pod vplyvom toxickej látky v krvi a iných vnútorných médiách, proteínových molekúl, ktoré sa zmenili a stali sa telu cudzími. Tie vyvolávajú tvorbu protilátok - špeciálnych štruktúr proteínovej povahy, ktoré vykonávajú ochrannú funkciu tela. Zrejme opakovaný ešte oveľa slabší toxický účinok, po ktorom nasleduje reakcia jedu s protilátkami (alebo zmenenými štruktúrami receptorových proteínov), spôsobuje zvrátenú odpoveď organizmu v podobe senzibilizačných javov.

Pri opakovanom pôsobení jedov na organizmus možno pozorovať aj opačný jav – oslabenie ich účinkov v dôsledku návykový, alebo tolerancie. Mechanizmy rozvoja tolerancie sú nejednoznačné. Napríklad sa ukázalo, že závislosť na anhydride arzénu je spôsobená výskytom zápalových procesov v sliznici gastrointestinálneho traktu a následným znížením absorpcie jedu. Súčasne, ak sa arzénové prípravky podávajú parenterálne, nepozoruje sa žiadna tolerancia. Najčastejšou príčinou tolerancie je však stimulácia, čiže navodenie jedmi aktivity enzýmov, ktoré ich v organizme neutralizujú. O tomto fenoméne sa bude diskutovať neskôr. A teraz si všimneme, že závislosť na niektorých jedoch, ako je FOS, môže byť tiež spôsobená znížením citlivosti zodpovedajúcich bioštruktúr na ne alebo ich preťažením v dôsledku obrovského vplyvu nadmerného množstva molekúl toxická látka.

V súvislosti s vyššie uvedeným má osobitný význam legislatívna úprava. maximálne prípustné koncentrácie(MAC) škodlivých látok vo vzduchu pracovnej oblasti priemyselných a poľnohospodárskych podnikov, výskumných a testovacích inštitúcií, dizajnérskych kancelárií. Predpokladá sa, že maximálne prípustné koncentrácie týchto látok pri každodennej osemhodinovej práci počas celej pracovnej praxe nemôžu u pracovníkov spôsobiť choroby alebo odchýlky v zdravotnom stave, zistené modernými metódami výskumu priamo v pracovnom procese alebo dlhodobo. termín. V porovnaní s inými priemyselne vyspelými krajinami má ZSSR prísnejší prístup k stanovovaniu MPC pre mnohé chemické látky. V prvom rade sa to týka látok, ktoré majú spočiatku nepostrehnuteľný, no postupne sa zvyšujúci účinok. Napríklad Sovietsky zväz prijal nižšie úrovne MPC ako Spojené štáty pre oxid uhoľnatý (20 mg/m 3 oproti 100 mg/m 3), ortuť a výpary olova (0,01 mg/m 3 oproti 0,1 mg/m3). ), benzén (5 mg / m 3 oproti 80 mg / m 3), dichlóretán (10 mg / m 3 oproti 400 mg / m 3) a iné toxické látky. V našej krajine podniky a inštitúcie prevádzkujú špeciálne toxikologické a hygienické laboratóriá, ktoré vykonávajú prísnu kontrolu obsahu škodlivých látok v pracovných priestoroch, zavádzanie nových ekologických technologických procesov, prevádzku zariadení na zachytávanie plynu a prachu, odpadových vôd atď. Akýkoľvek chemický produkt vyrobený v priemysle ZSSR je testovaný na toxicitu a získava toxikologické vlastnosti.

Spôsoby vstupu jedov do tela

Vstup jedov do ľudského tela môže nastať cez dýchací systém, tráviaci trakt a kožu. Obrovský povrch pľúcnych alveol (asi 80–90 m 2) zabezpečuje intenzívnu absorpciu a rýchly účinok pôsobenia toxických pár a plynov prítomných vo vdychovanom vzduchu. V tomto prípade sa v prvom rade pľúca stávajú „vstupnou bránou“ pre tie z nich, ktoré sú dobre rozpustné v tukoch. Difúziou cez alveolárno-kapilárnu membránu s hrúbkou asi 0,8 mikrónu, ktorá oddeľuje vzduch od krvného obehu, molekuly jedov prenikajú do pľúcneho obehu najkratšou cestou a potom sa obchádzajúc pečeň dostanú do krvných ciev veľkého kruhu. cez srdce.

S otráveným jedlom, vodou, ako aj v „čistej“ forme sa toxické látky vstrebávajú do krvi cez sliznicu ústnej dutiny, žalúdka a čriev. Väčšina z nich sa jednoduchým difúznym mechanizmom absorbuje do epitelových buniek tráviaceho traktu a ďalej do krvi. Hlavným faktorom pri prenikaní jedov do vnútorného prostredia organizmu je zároveň ich rozpustnosť v lipidoch (tukoch), presnejšie charakter distribúcie medzi lipidovou a vodnou fázou v mieste absorpcie. Významnú úlohu zohráva aj stupeň disociácie jedov.

Čo sa týka cudzorodých látok nerozpustných v tukoch, mnohé z nich prenikajú cez bunkové membrány slizníc žalúdka a čriev cez póry alebo priestory medzi membránami. Plocha pórov je síce len asi 0,2 % z celého povrchu membrány, no napriek tomu umožňuje absorpciu mnohých vo vode rozpustných a hydrofilných látok. Tokom krvi z gastrointestinálneho traktu sa toxické látky dostávajú do pečene, orgánu, ktorý plní bariérovú funkciu vo vzťahu k veľkej väčšine cudzích zlúčenín.

Ako ukazujú mnohé štúdie, rýchlosť prieniku jedov cez neporušenú kožu je priamo úmerná ich rozpustnosti v lipidoch a ich ďalší prechod do krvi závisí od schopnosti rozpúšťať sa vo vode. To platí nielen pre kvapaliny a pevné látky, ale aj pre plyny. Ten môže difundovať cez kožu ako cez inertnú membránu. Týmto spôsobom napríklad HCN, CO 2, CO, H 2 S a ďalšie plyny prekonávajú kožnú bariéru. Je zaujímavé poznamenať, že tvorba solí s mastnými kyselinami v tukovej vrstve kože prispieva k prechodu ťažkých kovov cez kožu.

Predtým, ako sa jedy v krvi dostanú do určitého orgánu (tkaniva), prekonajú množstvo vnútorných bunkových a membránových bariér. Najdôležitejšie z nich sú hematoencefalické a placentárne - biologické štruktúry, ktoré sa nachádzajú na hranici krvného obehu na jednej strane a centrálny nervový systém a materský plod na strane druhej. Preto výsledok pôsobenia jedov a liekov často závisí od toho, ako výrazná je ich schopnosť prenikať bariérovými štruktúrami. Takže látky, ktoré sú rozpustné v lipidoch a rýchlo difundujú cez lipoproteínové membrány, ako sú alkoholy, narkotiká a mnohé sulfanilamidové lieky, dobre prenikajú do mozgu a miechy. Cez placentu sa pomerne ľahko dostávajú do krvi plodu. V tejto súvislosti nemožno nespomenúť prípady narodenia detí s príznakmi drogovej závislosti, ak ich matky boli drogovo závislé. Kým je dieťa v brušku, prispôsobuje sa určitej dávke lieku. Jednotlivé cudzorodé látky zároveň dobre prenikajú cez bariérové ​​štruktúry. Platí to najmä pre lieky, ktoré v tele tvoria kvartérne amóniové bázy, silné elektrolyty, niektoré antibiotiká a koloidné roztoky.

Transformácia toxických látok v tele

Jedy, ktoré prenikajú do tela, môžu podobne ako iné cudzorodé zlúčeniny podliehať rôznym biochemickým premenám ( biotransformácia), ktorých výsledkom je najčastejšie tvorba menej toxických látok ( neutralizácia, alebo detoxikácia). Ale existuje veľa prípadov zvýšenej toxicity jedov, keď sa zmení ich štruktúra v tele. Existujú aj zlúčeniny, ktorých charakteristické vlastnosti sa začínajú objavovať až v dôsledku biotransformácie. Zároveň sa určitá časť molekúl jedu vylučuje z tela bez akýchkoľvek zmien alebo v ňom dokonca zostáva viac-menej dlhú dobu, fixovaná proteínmi krvnej plazmy a tkanív. V závislosti od sily výsledného komplexu "jed-proteín" sa pôsobenie jedu spomalí alebo úplne stratí. Okrem toho môže byť proteínová štruktúra iba nosičom toxickej látky, ktorá ju dodáva príslušným receptorom.

Obr.1. Všeobecná schéma príjmu, biotransformácie a vylučovania cudzorodých látok z tela

Štúdium biotransformačných procesov umožňuje riešiť množstvo praktických problémov toxikológie. Po prvé, znalosť molekulárnej podstaty detoxikácie jedov umožňuje obkľúčiť obranné mechanizmy organizmu a na tomto základe načrtnúť spôsoby priameho pôsobenia na toxický proces. Po druhé, množstvo dávky jedu (lieku), ktoré sa dostalo do tela, možno posúdiť podľa množstva produktov ich transformácie - metabolitov - vylučovaných obličkami, črevami a pľúcami, čo umožňuje kontrolovať zdravie ľudí. podieľa sa na výrobe a používaní toxických látok; navyše pri rôznych ochoreniach je výrazne narušená tvorba a vylučovanie mnohých biotransformačných produktov cudzorodých látok z tela. Po tretie, výskyt jedov v tele je často sprevádzaný indukciou enzýmov, ktoré katalyzujú (urýchľujú) ich transformáciu. Ovplyvňovaním aktivity indukovaných enzýmov pomocou určitých látok je preto možné urýchliť alebo spomaliť biochemické procesy premien cudzorodých zlúčenín.

Teraz sa zistilo, že procesy biotransformácie cudzorodých látok prebiehajú v pečeni, gastrointestinálnom trakte, pľúcach a obličkách (obr. 1). Okrem toho podľa výsledkov výskumu profesora I. D. Gadaskina značné množstvo toxických zlúčenín podlieha nezvratným premenám v tukovom tkanive. Primárny význam tu má však pečeň, respektíve mikrozomálna frakcia jej buniek. Práve v pečeňových bunkách, v ich endoplazmatickom retikule, je lokalizovaná väčšina enzýmov, ktoré katalyzujú premenu cudzorodých látok. Samotné retikulum je plexus linoproteínových tubulov prenikajúci do cytoplazmy (obr. 2). Najvyššia enzymatická aktivita je spojená s takzvaným hladkým retikulom, ktoré na rozdiel od drsného nemá na svojom povrchu ribozómy. Nie je preto prekvapujúce, že pri ochoreniach pečene sa citlivosť organizmu na mnohé cudzorodé látky prudko zvyšuje. Je potrebné poznamenať, že aj keď je počet mikrozomálnych enzýmov malý, majú veľmi dôležitú vlastnosť - vysokú afinitu k rôznym cudzorodým látkam s relatívnou chemickou nešpecifickosťou. To im vytvára príležitosť vstúpiť do neutralizačných reakcií s takmer akoukoľvek chemickou zlúčeninou, ktorá sa dostala do vnútorného prostredia tela. Nedávno bola dokázaná prítomnosť množstva takýchto enzýmov v iných bunkových organelách (napríklad v mitochondriách), ako aj v krvnej plazme a v črevných mikroorganizmoch.

Ryža. 2. Schematické znázornenie pečeňovej bunky (Park, 1373). 1 - jadro; 2 - lyzozómy; 3 - endoplazmatické retikulum; 4 - póry v jadrovom obale; 5 - mitochondrie; 6 - drsné endoplazmatické retikulum; 7 - invaginácia plazmatickej membrány; 8 - vakuoly; 9 - skutočný glykogén; 10 - hladké endoplazmatické retikulum

Predpokladá sa, že hlavným princípom premeny cudzorodých zlúčenín v tele je zabezpečenie najvyššej rýchlosti ich vylučovania prechodom z chemických štruktúr rozpustných v tukoch na rozpustnejšie vo vode. V posledných 10–15 rokoch sa pri štúdiu podstaty biochemických premien cudzorodých zlúčenín z rozpustných v tukoch na rozpustné vo vode vytvoril takzvaný monooxygenázový enzýmový systém so zmiešanou funkciou, ktorý obsahuje špeciálny proteín cytochróm P-450, bol čoraz dôležitejší. Štruktúrou je podobný hemoglobínu (obsahuje najmä atómy železa s premenlivou mocnosťou) a je konečným článkom v skupine oxidačných mikrozomálnych enzýmov - biotransformátorov, koncentrovaných najmä v pečeňových bunkách. V tele sa cytochróm P-450 nachádza v 2 formách: oxidovaný a redukovaný. V oxidovanom stave tvorí najskôr komplexnú zlúčeninu s cudzorodou látkou, ktorá je následne redukovaná špeciálnym enzýmom – cytochrómreduktázou. Táto teraz redukovaná zlúčenina potom reaguje s aktivovaným kyslíkom za vzniku oxidovanej a všeobecne netoxickej látky.

Biotransformácia toxických látok je založená na niekoľkých typoch chemických reakcií, ktorých výsledkom je pridanie alebo odstránenie metylových (-CH 3), acetylových (CH 3 COO-), karboxylových (-COOH), hydroxylových (-OH) radikálov ( skupiny), ako aj atómy síry a skupiny obsahujúce síru. Značný význam majú procesy rozkladu molekúl jedov až po nevratnú premenu ich cyklických radikálov. Medzi mechanizmami na neutralizáciu jedov však zohráva osobitnú úlohu syntézne reakcie, alebo konjugácie, čoho výsledkom je tvorba netoxických komplexov – konjugátov. Biochemické zložky vnútorného prostredia tela, ktoré vstupujú do nezvratnej interakcie s jedmi, sú: kyselina glukurónová (C 5 H 9 O 5 COOH), cysteín ( ), glycín (NH 2 -CH 2 -COOH), kyselina sírová atď. Molekuly jedu obsahujúce niekoľko funkčných skupín môžu byť transformované prostredníctvom 2 alebo viacerých metabolických reakcií. Na okraj si všimneme jednu významnú okolnosť: keďže premena a detoxikácia toxických látok v dôsledku konjugačných reakcií je spojená so spotrebou látok dôležitých pre život, tieto procesy môžu spôsobiť ich nedostatok v organizme. Objavuje sa teda iný druh nebezpečenstva – možnosť vzniku sekundárnych chorobných stavov v dôsledku nedostatku potrebných metabolitov. Detoxikácia mnohých cudzorodých látok je teda závislá od zásob glykogénu v pečeni, keďže z nej vzniká kyselina glukurónová. Preto, keď sa do tela dostanú veľké dávky látok, ktorých neutralizácia sa uskutočňuje tvorbou esterov kyseliny glukurónovej (napríklad deriváty benzénu), obsah glykogénu, hlavnej ľahko mobilizovanej zásoby uhľohydrátov, klesá. Na druhej strane existujú látky, ktoré sú pod vplyvom enzýmov schopné odštiepiť molekuly kyseliny glukurónovej a tým prispieť k neutralizácii jedov. Jednou z týchto látok bol glycyrrhizín, ktorý je súčasťou koreňa sladkého drievka. Glycyrrhizín obsahuje 2 molekuly kyseliny glukurónovej vo viazanom stave, ktoré sa uvoľňujú v tele, a to zjavne určuje ochranné vlastnosti koreňa sladkého drievka pri mnohých otravách, ktoré sú už dlho známe medicíne v Číne, Tibete a Japonsku.

Čo sa týka odstraňovania toxických látok a ich produktov z tela, určitú úlohu v tomto procese zohrávajú pľúca, tráviace orgány, koža a rôzne žľazy. Najdôležitejšie sú tu ale noci. To je dôvod, prečo v mnohých prípadoch otravy pomocou špeciálnych prostriedkov, ktoré zlepšujú separáciu moču, dosahujú najrýchlejšie odstránenie toxických zlúčenín z tela. Zároveň treba rátať so škodlivými účinkami niektorých jedov vylučovaných močom (napríklad ortuti) na obličky. Okrem toho sa v obličkách môžu zadržiavať produkty premeny toxických látok, ako je to pri ťažkej otrave etylénglykolom. Keď sa oxiduje, v tele sa tvorí kyselina šťaveľová a v obličkových tubuloch sa vyzrážajú kryštály šťavelanu vápenatého, čo bráni močeniu. Vo všeobecnosti sa takéto javy pozorujú, keď je koncentrácia látok vylučovaných obličkami vysoká.

Aby sme pochopili biochemickú podstatu procesov premeny toxických látok v organizme, uveďme niekoľko príkladov týkajúcich sa bežných zložiek chemického prostredia moderného človeka.

Ryža. 3. Oxidácia (hydroxylácia) benzénu na aromatické alkoholy, tvorba konjugátov a úplná deštrukcia jeho molekuly (pretrhnutie aromatického kruhu)

takže, benzén, ktorý sa podobne ako iné aromatické uhľovodíky široko používa ako rozpúšťadlo pre rôzne látky a ako medziprodukt pri syntéze farbív, plastov, liečiv a iných zlúčenín, sa v tele transformuje 3 spôsobmi za vzniku toxických metabolitov ( Obr. 3). Posledne menované sa vylučujú obličkami. Benzén môže zostať v tele veľmi dlho (podľa niektorých zdrojov až 10 rokov), najmä v tukovom tkanive.

Zvlášť zaujímavé je štúdium procesov transformácie v tele toxické kovy ktoré majú na človeka stále širší dosah v súvislosti s rozvojom vedy a techniky a rozvojom prírodných zdrojov. V prvom rade je potrebné poznamenať, že v dôsledku interakcie s redoxnými tlmivými systémami bunky, v ktorých dochádza k prenosu elektrónov, sa mení valencia kovov. V tomto prípade je prechod do stavu nižšej valencie zvyčajne spojený s poklesom toxicity kovov. Napríklad ióny šesťmocného chrómu prechádzajú v organizme do málo toxickej trojmocnej formy a trojmocný chróm sa dá z tela rýchlo odstrániť pomocou niektorých látok (pyrosíran sodný, kyselina vínna a pod.). Množstvo kovov (ortuť, kadmium, meď, nikel) sa aktívne spája s biokomplexami, predovšetkým s funkčnými skupinami enzýmov (-SH, -NH 2 , -COOH atď.), čo niekedy určuje selektivitu ich biologického účinku. .

V zozname pesticídy- látky určené na ničenie škodlivých živých bytostí a rastlín, existujú zástupcovia rôznych tried chemických zlúčenín, ktoré sú do určitej miery toxické pre človeka: organochlórové, organofosforové, organokovové, nitrofenolové, kyanidové atď. Podľa dostupných údajov asi 10 % všetkých smrteľných otráv v súčasnosti spôsobených pesticídmi. Najvýznamnejšími z nich, ako je známe, sú FOS. Pri hydrolýze zvyčajne strácajú svoju toxicitu. Na rozdiel od hydrolýzy je oxidácia FOS takmer vždy sprevádzaná zvýšením ich toxicity. Dá sa to vidieť, ak porovnáme biotransformáciu 2 insekticídov – diizopropylfluórfosfátu, ktorý stráca svoje toxické vlastnosti, odštiepením atómu fluóru počas hydrolýzy, a tiofosu (derivát kyseliny tiofosforečnej), ktorý sa oxiduje na oveľa toxickejší fosfakol ( derivát kyseliny fosforečnej).

Medzi široko používané liečivých látok prášky na spanie sú najčastejším zdrojom otravy. Procesy ich premien v tele boli celkom dobre preštudované. Predovšetkým sa ukázalo, že biotransformácia jedného z bežných derivátov kyseliny barbiturovej, luminalu (obr. 4), prebieha pomaly, čo je základom jeho pomerne dlhého hypnotického účinku, pretože závisí od počtu nezmenených luminálnych molekúl v kontakt s nervovými bunkami. Rozpad barbiturového prstenca vedie k ukončeniu pôsobenia luminalu (ale aj iných barbiturátov), ​​ktorý v terapeutických dávkach spôsobuje spánok v trvaní až 6 hodín.V tejto súvislosti osud ďalšieho zástupcu barbiturátov, hexobarbitalu. , zaujíma telo. Jeho hypnotický účinok je oveľa kratší aj pri použití oveľa väčších dávok ako luminal. Predpokladá sa, že to závisí od väčšej rýchlosti a od väčšieho počtu spôsobov, ktorými sa hexobarbital v tele inaktivuje (tvorba alkoholov, ketónov, demetylovaných a iných derivátov). Na druhej strane tie barbituráty, ktoré sú v tele uložené takmer nezmenené, ako napríklad barbital, majú dlhší hypnotický účinok ako luminal. Z toho vyplýva, že látky, ktoré sa vylučujú v nezmenenej forme močom, môžu spôsobiť intoxikáciu, ak sa obličky nedokážu vyrovnať s ich odstránením z tela.

Je tiež dôležité poznamenať, že na pochopenie nepredvídaného toxického účinku súčasného užívania niekoľkých liekov je potrebné venovať náležitú pozornosť enzýmom, ktoré ovplyvňujú aktivitu kombinovaných látok. Napríklad liek fyzostigmín, keď sa používa spolu s novokaínom, robí z novokaínu veľmi toxickú látku, pretože blokuje enzým (esterázu), ktorý hydrolyzuje novokaín v tele. Podobným spôsobom sa prejavuje aj efedrín, ktorý viaže oxidázu, ktorá inaktivuje adrenalín, a tým predlžuje a zosilňuje jeho pôsobenie.

Ryža. 4. Modifikácia luminálu v tele v dvoch smeroch: oxidáciou a v dôsledku rozpadu barbiturového kruhu, po ktorej nasleduje premena produktu oxidácie na konjugát

Dôležitú úlohu v biotransformácii liečiv zohrávajú procesy indukcie (aktivácie) a inhibície aktivity mikrozomálnych enzýmov rôznymi cudzorodými látkami. Takže etylalkohol, niektoré insekticídy, nikotín urýchľujú inaktiváciu mnohých liekov. Farmakológovia preto venujú pozornosť nežiaducim následkom kontaktu s týmito látkami pri medikamentóznej terapii, pri ktorej sa znižuje terapeutický účinok množstva liekov. Zároveň je potrebné mať na pamäti, že ak sa náhle zastaví kontakt s induktorom mikrozomálnych enzýmov, môže to viesť k toxickému účinku liekov a vyžadovať zníženie ich dávok.

Treba si tiež uvedomiť, že podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) má 2,5 % populácie výrazne zvýšené riziko toxicity liekov, keďže ich geneticky podmienený plazmatický polčas je u tejto skupiny ľudí 3-krát dlhší. ako priemer. Zároveň asi tretinu všetkých enzýmov opísaných u ľudí v mnohých etnických skupinách predstavujú varianty, ktoré sa líšia svojou aktivitou. Preto - individuálne rozdiely v reakciách na jedno alebo druhé farmakologické činidlo v závislosti od interakcie mnohých genetických faktorov. Zistilo sa teda, že približne jeden z 1–2 tisíc ľudí má výrazne zníženú aktivitu sérovej cholínesterázy, ktorá hydrolyzuje ditylín, liek používaný na uvoľnenie kostrového svalstva na niekoľko minút pri určitých chirurgických zákrokoch. U takýchto ľudí sa účinok ditylínu prudko predlžuje (až 2 hodiny alebo viac) a môže sa stať zdrojom vážneho stavu.

U ľudí žijúcich v stredomorských krajinách, v Afrike a juhovýchodnej Ázii je geneticky podmienený deficit aktivity enzýmu glukózo-6-fosfátdehydrogenázy erytrocytov (pokles až o 20 % normy). Táto vlastnosť spôsobuje, že erytrocyty sú menej odolné voči množstvu liekov: sulfónamidy, niektoré antibiotiká, fenacetín. V dôsledku rozpadu červených krviniek u takýchto jedincov dochádza pri liečbe liekmi k hemolytickej anémii a žltačke. Je celkom zrejmé, že prevencia týchto komplikácií by mala spočívať v predbežnom stanovení aktivity zodpovedajúcich enzýmov u pacientov.

Hoci vyššie uvedený materiál poskytuje len všeobecnú predstavu o probléme biotransformácie toxických látok, ukazuje, že ľudský organizmus disponuje mnohými ochrannými biochemickými mechanizmami, ktoré ho do určitej miery chránia pred nežiaducimi účinkami týchto látok. aspoň z ich malých dávok. Fungovanie takého komplexného bariérového systému zabezpečujú početné enzymatické štruktúry, ktorých aktívny vplyv umožňuje meniť priebeh procesov transformácie a neutralizácie jedov. Ale to je už jedna z našich ďalších tém. V ďalšej prezentácii sa ešte vrátime k úvahám o jednotlivých aspektoch premeny niektorých toxických látok v organizme v rozsahu, ktorý je potrebný pre pochopenie molekulárnych mechanizmov ich biologického pôsobenia.

Biologické vlastnosti tela, ktoré ovplyvňujú toxický proces

Aké vnútorné faktory, teda tie, ktoré súvisia s ľudským telom a zvieratami ako objektom toxických účinkov, určujú výskyt, priebeh a následky otravy?

V prvom rade musíme menovať druhové rozdiely citlivosť na jedy, ktoré v konečnom dôsledku ovplyvňujú možnosť prenosu experimentálnych údajov získaných pri pokusoch na zvieratách na ľudí. Napríklad psy a králiky dokážu tolerovať až 100-násobok smrteľnej dávky atropínu u ľudí. Na druhej strane sú jedy, ktoré na niektoré druhy zvierat pôsobia silnejšie ako na ľudí. Patria sem kyselina kyanovodíková, oxid uhoľnatý atď.

Zvieratá zastávajúce vyššie postavenie v evolučnom rade sú spravidla citlivejšie na väčšinu neurotropných, teda chemických zlúčenín pôsobiacich predovšetkým na nervový systém. Výsledky experimentov citovaných K. S. Shadurskym teda naznačujú, že veľké identické dávky určitých FOS na morčatá pôsobia 4-krát silnejšie ako na myši a stokrát silnejšie ako na žaby. Potkany sú zároveň citlivejšie na malé dávky tetraetylolova, jedu, ktorý pôsobí aj na centrálny nervový systém, než králiky a tie sú citlivejšie na éter ako psy. Dá sa predpokladať, že tieto rozdiely sú determinované predovšetkým biologickými vlastnosťami, ktoré sú vlastné živočíchom každého druhu: stupeň rozvoja jednotlivých systémov, ich kompenzačné mechanizmy a schopnosti, ako aj intenzita a charakter metabolických procesov vrátane biotransformácie cudzorodé látky. Takýto prístup napríklad umožňuje biochemicky vyhodnotiť skutočnosť, že králiky a iné zvieratá sú odolné voči veľkým dávkam atropínu. Ukázalo sa, že ich krv obsahuje esterázu, ktorá hydrolyzuje atropín a u ľudí chýba.

Vo vzťahu k človeku sa v praxi všeobecne uznáva, že vo všeobecnosti je citlivejší na chemikálie ako teplokrvné živočíchy. V tomto smere sú nepochybné zaujímavé výsledky experimentov na dobrovoľníkoch (lekári z jedného z moskovských lekárskych ústavov). Tieto experimenty ukázali, že ľudia sú 5-krát citlivejší ako morčatá a králiky a 25-krát citlivejší ako potkany na toxické účinky zlúčenín striebra. Na látky ako muskarín, heroín, atropín, morfín sa ukázalo, že človek je desaťkrát citlivejší ako laboratórne zvieratá. Účinok niektorých OP na ľudí a zvieratá sa líšil len málo.

Podrobná štúdia obrazu otravy odhalila, že mnohé znaky účinku tej istej látky na jedincov rôznych druhov sa niekedy výrazne líšia. Napríklad na psy má morfín narkotický účinok, rovnako ako na ľudí, u mačiek táto látka spôsobuje silné vzrušenie a kŕče. Na druhej strane, benzén, hoci spôsobuje potlačenie hematopoetického systému u králikov, ako aj u ľudí, nevedie k takýmto zmenám u psov. Tu treba poznamenať, že aj predstavitelia zvieracieho sveta, ktorí sú človeku najbližší – opice – sa od neho výrazne líšia v reakcii na jedy a drogy. Preto pokusy na zvieratách (vrátane vyšších) na skúmanie účinkov liekov a iných cudzorodých látok nedávajú vždy dôvod na určité úsudky o ich možnom vplyve na ľudský organizmus.

Určuje sa iný typ rozdielov v priebehu intoxikácie rodové črty. Štúdiu tejto problematiky bolo venované veľké množstvo experimentálnych a klinických pozorovaní. A hoci v súčasnosti neexistuje dojem, že by sexuálna citlivosť na jedy mala nejaké všeobecné vzorce, vo všeobecných biologických podmienkach sa všeobecne uznáva, že ženské telo je odolnejšie voči pôsobeniu rôznych škodlivých faktorov prostredia. Podľa experimentálnych údajov sú samice zvierat odolnejšie voči účinkom oxidu uhoľnatého, ortuti, olova, omamných a hypnotických látok, zatiaľ čo samce sú odolnejšie voči FOS, nikotínu, strychnínu a niektorým zlúčeninám arzénu. Pri vysvetľovaní tohto druhu javov treba brať do úvahy aspoň 2 faktory. Prvým sú výrazné rozdiely medzi jedincami rôzneho pohlavia v rýchlosti biotransformácie toxických látok v pečeňových bunkách. Netreba zabúdať, že v dôsledku týchto procesov môžu v organizme vznikať ešte toxickejšie zlúčeniny a práve tie môžu v konečnom dôsledku rozhodovať o rýchlosti nástupu, sile a následkoch toxického účinku. Za druhý faktor určujúci nerovnakú reakciu zvierat rôzneho pohlavia na rovnaké jedy treba považovať biologickú špecifickosť mužských a ženských pohlavných hormónov. Ich úlohu pri vytváraní odolnosti organizmu voči škodlivým chemickým činiteľom prostredia potvrdzuje napríklad nasledujúca skutočnosť: u nezrelých jedincov rozdiely v citlivosti na jedy medzi samcami a samicami prakticky chýbajú a začínajú sa prejavovať až vtedy, keď dosiahnuť pubertu. Svedčí o tom aj nasledujúci príklad: ak samičkám potkanov je podaný samčí pohlavný hormón testosterón a samcom ženský pohlavný hormón estradiol, potom samice začnú reagovať na určité jedy (napríklad drogy) ako samce a naopak. .

Klinické a hygienické a experimentálne údaje naznačujú o vyššej citlivosti na jedy detí ako dospelýchčo sa zvyčajne vysvetľuje zvláštnosťou nervového a endokrinného systému tela dieťaťa, zvláštnosťami pľúcnej ventilácie, absorpčnými procesmi v gastrointestinálnom trakte, priepustnosťou bariérových štruktúr atď.Ale predsa, rovnako ako pochopiť príčiny vzniku tzv. rozdiely medzi pohlaviami v citlivosti na jedy, treba v prvom rade vzhľadom na nízku aktivitu biotransformačných pečeňových enzýmov v tele dieťaťa, preto znáša jedy ako nikotín, alkohol, olovo, sírouhlík, ako aj silné lieky (napr. strychnín, ópiové alkaloidy) a mnohé ďalšie látky, ktoré sa neutralizujú najmä v pečeni. No voči niektorým toxickým chemickým látkam sú deti (rovnako ako mladé zvieratá) ešte odolnejšie ako dospelí. Napríklad pre menšiu citlivosť na hladovanie kyslíkom sú deti do 1 roka odolnejšie voči pôsobeniu oxidu uhoľnatého, jedu, ktorý blokuje kyslík – prenášajúci funkciu krvi. K tomu treba dodať, že u rôznych vekových skupín zvierat sa zisťujú aj výrazné rozdiely v citlivosti na mnohé toxické látky. G. N. Krasovsky a G. G. Avilova vo vyššie uvedenej práci poznamenávajú, že mladí a novorodenci sú citlivejší na sírouhlík a dusitan sodný, zatiaľ čo dospelí a starí sú citlivejší na dichlóretán, fluór a granosan.

Dôsledky vystavenia jedom na telo

Nazhromaždilo sa už veľa údajov, ktoré poukazujú na vývoj rôznych chorobných stavov po dlhom čase po vystavení organizmu určitým toxickým látkam. V posledných rokoch sa teda čoraz väčší význam pri výskyte ochorení kardiovaskulárneho systému, najmä aterosklerózy, pripisuje sírouhlíku, olovu, oxidu uhoľnatému a fluoridom. Zvlášť nebezpečné by sa malo považovať za blastomogénne, t.j. spôsobujúce vývoj nádorov, účinok určitých látok. Tieto látky, nazývané karcinogény, sa nachádzajú vo vzduchu priemyselných podnikov, ako aj v osadách a obytných priestoroch, vo vodných útvaroch, pôde, potravinách a rastlinách. Bežné medzi nimi sú polycyklické aromatické uhľovodíky, azozlúčeniny, aromatické amíny, nitrózoamíny, niektoré kovy, zlúčeniny arzénu. V knihe amerického výskumníka Ekholma, ktorá nedávno vyšla v ruskom preklade, sa teda uvádzajú prípady karcinogénneho účinku množstva látok v priemyselných podnikoch USA. Napríklad ľudia, ktorí pracujú s arzénom v hutách na meď, olovo a zinok bez primeraných bezpečnostných opatrení, majú obzvlášť vysoký výskyt rakoviny pľúc. Obyvatelia v okolí majú tiež viac rakoviny pľúc ako zvyčajne, pravdepodobne z vdychovania vzdušného arzénu a iných znečisťujúcich látok emitovaných týmito továrňami. Ako však autor poznamenáva, za posledných 40 rokov majitelia podnikov nezaviedli žiadne preventívne opatrenia pri kontakte pracovníkov s karcinogénnymi jedmi. To všetko platí ešte viac pre baníkov uránu a pracovníkov farbiarní.

Prirodzene, na prevenciu zhubných novotvarov z povolania je v prvom rade potrebné stiahnuť karcinogény z výroby a nahradiť ich látkami, ktoré nemajú blastomogénnu aktivitu. Tam, kde to nie je možné, je najsprávnejším riešením, ktoré môže zaručiť bezpečnosť ich používania, vytvorenie ich MPC. Zároveň je u nás úlohou drasticky obmedziť obsah takýchto látok v biosfére na množstvá, ktoré sú oveľa nižšie ako MPC. Uskutočňujú sa aj pokusy o ovplyvnenie karcinogénov a toxických produktov ich premien v organizme pomocou špeciálnych farmakologických prostriedkov.

Jedným z nebezpečných dlhodobých následkov niektorých intoxikácií sú rôzne malformácie a deformácie, dedičné choroby a pod., ktoré závisia jednak od priameho účinku jedu na pohlavné žľazy (mutagénny účinok), ako aj od narušenia vnútromaternicového vývoja pohlavných žliaz. plod. Toxikológovia medzi látky pôsobiace týmto smerom zaraďujú benzén a jeho deriváty, etylénimín, sírouhlík, olovo, mangán a iné priemyselné jedy, ako aj niektoré pesticídy. V tejto súvislosti treba spomenúť aj neslávne známy liek talidomid, ktorý v rade západných krajín používali tehotné ženy ako sedatívum a ktorý spôsobil deformácie niekoľkým tisíckam novorodencov. Ďalším príkladom tohto druhu je škandál, ktorý vypukol v roku 1964 v Spojených štátoch okolo lieku s názvom Mer-29, ktorý bol silne propagovaný ako prostriedok na prevenciu aterosklerózy a kardiovaskulárnych chorôb a ktorý užívalo viac ako 300 tisíc pacientov. Následne sa zistilo, že dlhodobé užívanie Mer-29 viedlo mnohých ľudí k ťažkým kožným ochoreniam, plešatosti, zníženej ostrosti zraku až k slepote. Obava „U. Merrel and Co., výrobca tohto lieku, dostal pokutu 80 000 dolárov, zatiaľ čo Mer-29 predal 12 miliónov dolárov za 2 roky. A teraz, o 16 rokov neskôr, začiatkom roku 1980, je tento koncern opäť na lavici obžalovaných. Žalujú ho o odškodné 10 miliónov dolárov za početné prípady deformácií novorodencov v USA a Anglicku, ktorých matky užívali liek zvaný bendectin na nevoľnosť na začiatku tehotenstva. Otázka nebezpečnosti tohto lieku sa prvýkrát objavila v lekárskych kruhoch začiatkom roku 1978, ale farmaceutické spoločnosti naďalej vyrábajú bendektín, ktorý ich majiteľom prináša veľké zisky.

Poznámky:

Sanotsky IV Prevencia škodlivých chemických účinkov na človeka je komplexnou úlohou medicíny, ekológie, chémie a technológie. - ZhVHO, 1974, č. 2, s. 125–142.

Izmerov N. F. Vedecký a technický pokrok, rozvoj chemického priemyslu a problémy hygieny a toxikológie. - ZhVHO, 1974, č. 2, s. 122–124.

Kirillov VF Sanitárna ochrana atmosférického vzduchu. M.: Medicína, 1976.

Rudaki A. Kasydy. - V knihe: Iránsko-tadžická poézia / Per. z perzštiny. M.: Umelec. lit., 1974, s. 23. (Ser. B-ka svet. Lit.).

(Luzhnnikov E. A., Dagaee V. N., Farsov N. N. Základy resuscitácie pri akútnej otrave. M.: Medicína, 1977.

Tiunov L. A. Biochemické základy toxického pôsobenia. - Ku knihe: Základy všeobecnej priemyselnej toxikológie / Ed. N. A. Tolokojatseva a V. A. Filov. L .: Medicína, 1976, s. 184–197.

Pokrovsky A. A. Enzymatický mechanizmus niektorých intoxikácií. - Úspech biol. Chémia, 1962, v. 4, s. 61–81.

Tiunov L.A. Enzýmy a jedy. - V knihe: Issues of General Industrial Toxicology / Ed. I. V. Lazareva. L., 1983, str. 80–85.

Loktionov S. I. Niektoré všeobecné otázky toxikológie. - V knihe: Núdzová starostlivosť pri akútnych otravách / Ed. S. N. Goliková. M.: Medicína, 1978, s. 9-10.

Green D., Goldberger R. Molekulárne aspekty života. M.: Mir, 1988.

Gadaskina ID Teoretický a praktický význam štúdie. transformácia jedov v tele. - V knihe: Mater. vedecký relácia, dosvyashch. 40. výročie Výskumného ústavu ochrany zdravia pri práci a prof. choroby. L., 1964, s. 43–45.

Koposov E. S. Akútna otrava. - V knihe: Resuscitácia. M.: Medicína, 1976, s. 222–229.

Čo sa týka medikamentóznej terapie, blízkosť týchto dvoch ukazovateľov často poukazuje na nevhodnosť zodpovedajúcich farmakologických prípravkov na terapeutické účely.

Franke Z. Chémia jedovatých látok / Per. s ním. vyd. I. L. Knunyants a R. N. Sterlin. Moskva: Chémia, 1973.

Demidov A. V. Letecká toxikológia. M.: Medicína, 1967.

Zakusav V. V., Komissarov I. V., Sinyukhin V. N. Opakované pôsobenie liečivých látok. - V knihe: Klinická farmakológia / Ed. V. V. Zákušová. M.: Medicína, 1978, s. 52–56.

Cit. Citované z: Khotsyanov L.K., Khukhrina E.V. Práca a zdravie vo svetle vedeckého a technologického pokroku. Taškent: Medicína, 1977.

Amirov V. N. Mechanizmus absorpcie liečivých látok pri perorálnom podaní. - Zdravie. Kazachstan, 1972, č. 10, s. 32–33.

Termínom "receptor" (alebo "štruktúra receptora" budeme označovať "miesto aplikácie" jedov: enzým, predmet jeho katalytického pôsobenia (substrát), ako aj bielkoviny, lipidy, mukopolysacharidy a iné telieska, ktoré tvoria zvyšuje štruktúru buniek alebo sa podieľa na metabolizme. Molekulárne farmakologické predstavy o podstate týchto pojmov sa budú zaoberať v kapitole 2.

Pod metabolitmi je zvykom rozumieť aj rôzne biochemické produkty normálneho metabolizmu (metabolizmu).

Gadaskina I.D. Tukové tkanivo a jedy. - V knihe: Aktuálne otázky priemyselnej toxikológie / Ed. N. V. Lazareva, A. A. Golubeva, E. T. Lykhipoy. L., 1970, s. 21-43.

Krasovsky GN Porovnávacia citlivosť ľudí a laboratórnych zvierat na pôsobenie toxických látok. - V knihe: Všeobecné otázky priemyselnej toxikológie / Ed. A, V. Roshchin a I. V. Sanotsky. M., 1967, s. 59–62.

Krasovský G. N., Avilova G. G. Druhová, pohlavná a veková citlivosť na jedy. - ZhVHO, 1974, č. 2, s. 159–164.

Z rakoviny (lat. - rakovina), genos (grécky - narodenie).

Ekholm E. Životné prostredie a ľudské zdravie. Moskva: Progress, 1980.

Ogryzkov N. I. Výhody a poškodenie drog. Moskva: Medicína, 1968.

Pri opravárenskej výrobe a niekedy aj v bežnom živote musia operátori strojov prísť do kontaktu s mnohými technickými kvapalinami, ktoré majú v rôznej miere škodlivé účinky na organizmus. Toxický účinok toxických látok závisí od mnohých faktorov a predovšetkým od charakteru toxickej látky, jej koncentrácie, dĺžky pôsobenia, rozpustnosti v telesných tekutinách, ako aj od vonkajších podmienok.

Jedovaté látky v stave plynov, pár a dymu vstupujú do tela cez dýchací systém so vzduchom, ktorý pracovníci dýchajú v znečistenej atmosfére pracovného priestoru. Toxické látky v tomto prípade pôsobia oveľa rýchlejšie a silnejšie ako tie isté látky, ktoré sa do tela dostali inými cestami. So stúpajúcou teplotou vzduchu sa zvyšuje riziko otravy. Preto sú prípady otravy častejšie v lete ako v zime. Na telo často pôsobí niekoľko toxických látok naraz, napríklad benzínové výpary a oxid uhoľnatý z výfukových plynov karburátorového motora. Niektoré látky zvyšujú účinok iných toxických látok (napríklad alkohol zvyšuje toxické vlastnosti benzínových výparov a pod.).

Medzi obsluhou strojov existuje mylná predstava, že na jedovatú látku sa dá zvyknúť. Pomyselná závislosť tela na konkrétnej látke vedie k oneskorenému prijatiu opatrení na zastavenie pôsobenia toxickej látky. Akonáhle sú toxické látky v ľudskom tele, spôsobujú akútne alebo chronické otravy. Akútna otrava vzniká pri vdýchnutí veľkého množstva toxických látok vysokej koncentrácie (napríklad pri otvorení poklopu nádoby s benzínom, acetónom a podobnými kvapalinami). Chronická otrava vzniká pri vdychovaní malých koncentrácií toxických látok počas niekoľkých hodín alebo dní.

Rozpúšťadlá predstavujú najväčší počet prípadov otravy parami a hmlou technických kvapalín, čo sa vysvetľuje ich prchavosťou alebo prchavosťou. Prchavosť rozpúšťadiel sa hodnotí pomocou podmienených hodnôt označujúcich rýchlosť odparovania rozpúšťadiel v porovnaní s rýchlosťou odparovania etyléteru, ktorá sa bežne berie ako jednotka (tabuľka 1).

Podľa prchavosti sa rozpúšťadlá delia do troch skupín: do prvej patria rozpúšťadlá s číslom prchavosti menším ako 7 (vysoko prchavé); do druhého - rozpúšťadlá s číslom prchavosti od 8 do 13 (stredne prchavé) a do tretieho - rozpúšťadlá s číslom prchavosti nad 15 (pomaly prchavé).

V dôsledku toho, čím rýchlejšie sa konkrétne rozpúšťadlo odparuje, tým vyššia je pravdepodobnosť vzniku nezdravej koncentrácie pár rozpúšťadla vo vzduchu a riziko otravy. Väčšina rozpúšťadiel sa odparuje pri akejkoľvek teplote. So stúpajúcou teplotou sa však výrazne zvyšuje rýchlosť odparovania. Napríklad rozpúšťadlový benzín v miestnosti pri teplote okolia 18-20 ° C sa odparuje rýchlosťou 400 g / h na 1 m2. Pary mnohých rozpúšťadiel sú ťažšie ako vzduch, takže ich najvyššie percento je obsiahnuté v spodných vrstvách vzduchu.

Rozloženie pár rozpúšťadiel vo vzduchu je ovplyvnené prúdmi vzduchu a ich cirkuláciou. V prítomnosti vyhrievaných povrchov sa pod vplyvom konvekčných prúdov zvyšujú prúdy vzduchu, v dôsledku čoho sa zvyšuje rýchlosť šírenia pár rozpúšťadiel. V uzavretých priestoroch je vzduch nasýtený parami rozpúšťadla oveľa rýchlejšie a následne sa zvyšuje pravdepodobnosť otravy. Preto, ak je nádoba s prchavým rozpúšťadlom ponechaná otvorená v uzavretej alebo zle vetranej miestnosti alebo sa rozpúšťadlo naleje a rozleje; vtedy sa okolitý vzduch rýchlo nasýti parami a v krátkom čase sa ich koncentrácia vo vzduchu stane nebezpečnou pre ľudské zdravie.

Vzduch v pracovnom priestore sa považuje za bezpečný, ak množstvo škodlivých pár v ňom nepresahuje maximálnu prípustnú koncentráciu (za pracovný priestor sa považuje miesto trvalého alebo pravidelného pobytu pracovníkov na monitorovanie a vykonávanie výrobných procesov). Maximálne prípustné koncentrácie toxických výparov, prachu a iných aerosólov vo vzduchu pracovného priestoru priemyselných priestorov by nemali prekročiť hodnoty uvedené v „Pokynoch na sanitárnu údržbu priestorov a zariadení priemyselných podnikov“. ".

Osobám, ktoré čistia a opravujú nádrže, nádrže od benzínu a iných rozpúšťadiel, ako aj tým, ktorí pracujú na miestach, kde sa skladujú a používajú technické kvapaliny, hrozí veľké riziko otravy. V týchto prípadoch, v rozpore s normami a bezpečnostnými požiadavkami, koncentrácia výparov toxických látok vo vzduchu prekročí maximálne prípustné limity.

Tu je niekoľko príkladov:

1. V uzavretom nevetranom sklade nechal skladník cez noc vedro redšieho benzínu. Pri ploche vyparovania benzínu 0,2 m2 a rýchlosti vyparovania 400 g/h prejde z 1 m2 do parného stavu za 10 hodín asi 800 g benzínu. Ak je vnútorný objem skladu 1000 m3, do rána bude koncentrácia pár rozpúšťadlového benzínu vo vzduchu: 800 000 mg: 1000 m3 = 800 mg/m3 vzduchu, čo je takmer 2,7-krát vyššia ako maximálna povolená koncentrácia rozpúšťadlového benzínu. Pred začatím práce by sa preto mal sklad vyvetrať a dvere a okná by mali byť počas dňa otvorené.

2. V dielni na opravu palivových zariadení sa páry piestov palivových čerpadiel umývajú v benzíne B-70, nalievajú sa do umývacej vane s plochou 0,8 m2. Aká bude koncentrácia benzínových pár vo vzduchu pracovnej miestnosti do konca zmeny, ak nevykonáte lokálne odsávanie z umývacej vane a nevybavíte vetranie? Výpočty ukazujú, že za 8 hodín práce sa asi 2,56 kg benzínu (2 560 000 mg) dostane do parného stavu. Vydelením výslednej hmotnosti benzínových pár vnútorným objemom miestnosti 2250 m3 dostaneme koncentráciu benzínových pár vo vzduchu 1100 mg/m3, čo je 3,5-krát viac ako je maximálna povolená koncentrácia benzínu B-70. To znamená, že na konci pracovného dňa budú mať všetci pracujúci v tejto miestnosti bolesti hlavy alebo iné príznaky otravy. V dôsledku toho sa časti a časti strojov nemôžu umývať v benzíne, ale musia sa používať menej toxické rozpúšťadlá a čistiace prostriedky.

Toxické látky v kvapalnom stave vstupujú do ľudského tela cez tráviace orgány s jedlom a vodou, ako aj cez kožu pri kontakte s nimi a pomocou kombinézy navlhčenej týmito látkami. Príznaky otravy kvapalnými toxickými látkami sú rovnaké ako pri otrave parami.

Pri nedodržiavaní osobnej hygieny je možný prienik kvapalných toxických látok cez tráviace orgány. Často vodič auta, ktorý spustil gumovú hadičku do plynovej nádrže, nasáva benzín do úst, aby vytvoril sifón a nalial benzín z nádrže do inej nádoby. Táto neškodná technika vedie k vážnym následkom - otrave alebo zápalu pľúc. Jedovaté látky, ktoré prenikajú cez kožu, vstupujú do systémového obehu, obchádzajú ochrannú bariéru a hromadia sa v tele a vedú k otrave.

Pri práci s acetónom, etylacetátom, benzínom a podobnými rozpúšťadlami si môžete všimnúť, že tekutiny sa z povrchu pokožky rýchlo odparujú a ruka zbelie, t.j. tekutiny rozpúšťajú kožný maz, odmasťujú a vysušujú pokožku. Na suchej pokožke sa tvoria trhliny, cez ktoré preniká infekcia. Pri častom kontakte s rozpúšťadlami vzniká ekzém a iné kožné ochorenia. Niektoré technické tekutiny, keď sa dostanú na nechránený povrch pokožky, vedú k chemickým popáleninám až zuhoľnateniu postihnutých miest.

Štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia

Vyššie odborné vzdelanie

"ŠTÁTNA LEKÁRSKA AKADÉMIA SEVERNÉHO OSETA"

Ministerstvo zdravotníctva a sociálneho rozvoja Ruska

KATEDRA VŠEOBECNEJ HYGIENY A

FYZICKÁ KULTÚRA

HODNOTENIE TOXICITY PRIEMYSELNÝCH JEDOV NA ORGANIZMUS

Študijná príručka pre študentov, ktorí študujú

špecializácia "zubné lekárstvo"

VLADIKAVKAZ 2012

Skomplikovaný:

Ø asistent F.K. Khudalova,

Ø asistent A.R. Naniev

Recenzenti:

Ø Kallagova F.V. - hlava. Katedra chémie a fyziky, prof. MUDr.

Ø I.F. Botsiev - docent Katedry chémie a fyziky, Ph.D./M. n.

Schválené TsKUMS GBOU VPO SOGMA Ministerstva zdravotníctva a sociálneho rozvoja Ruska

G., protokol č.

Účel lekcie: oboznámiť študentov s hlavnými parametrami charakterizujúcimi stupeň toxicity a nebezpečnosti chemických látok vo výrobných podmienkach, so základnými zásadami sanitárnych a epidemiologických pravidiel, so zásadami primárnej prevencie vo vzťahu k priemyselným jedom.

Študent musí vedieť:

Metódy hodnotenia toxicity a nebezpečenstva priemyselných jedov; Oboznámte sa s pravidlami ochrany pred pôsobením priemyselných jedov.

Študent musí byť schopný:

1. Uveďte toxikologickú charakterizáciu látok na základe fyzikálno-chemických konštánt.

2. Vymenujte zásady primárnej prevencie v podnikoch s priemyselnými jedmi.

3. Určiť úlohu lekára pri udržiavaní zdravia pracovníkov.

Hlavná literatúra:

Ø Rumyantsev G.I. Hygiena XXI storočia, M.: GEOTAR, 2009.

Ø Pivovarov Yu.P., Korolik V.V., Zinevich L.S. Hygiena a základy ekológie človeka. Moskva: Akadémia, 2004, 2010.

Ø Lakshin A.M., Kataeva V.A. Všeobecná hygiena so základmi ekológie človeka: Učebnica. - M .: Medicína, 2004 (učebnica pre študentov lekárskych univerzít).

Doplnková literatúra:

Ø Pivovarov Yu.P. Sprievodca laboratórnymi štúdiami a základmi ekológie človeka, 2006.

Ø Kataeva V.A., Lakshin A.M. Sprievodca praktickým a samoštúdiom vo všeobecnej hygiene a základoch ekológie človeka. M.: Medicína, 2005.

Ø „Smernice pre praktické cvičenia z ochrany zdravia pri práci“. Ed. N.F. Kirilov. Vydavateľstvo GEOTAR-Media, M., 2008

Ø GN 2.2.5.1313-03 "Maximálne prípustné koncentrácie (MPC) škodlivých látok vo vzduchu pracovnej oblasti".

Ø GN 2.2.5.1314-03 "Indikatívne bezpečné úrovne expozície (SHL) škodlivým látkam vo vzduchu pracovnej oblasti."

Ø R 2.2.755-99 "Metodika monitorovania obsahu škodlivých látok v ovzduší pracovného priestoru"

Chemické látky, ktoré prenikajú do tela za výrobných podmienok, dokonca aj v relatívne malých množstvách, spôsobujú rôzne poruchy jeho normálneho fungovania, sa nazývajú priemyselné jedy.

CESTY JEDOV DO TELA

Jedy sa môžu dostať do tela tromi spôsobmi: cez pľúca, gastrointestinálny trakt a neporušenú kožu. Cez dýchacie cesty sa do tela dostávajú jedy vo forme pár, plynov a prachu, cez tráviaci trakt – najčastejšie z kontaminovaných rúk, ale aj v dôsledku požitia prachu, pár, plynov; cez pokožku prenikajú organické chemikálie prevažne tekutej, mastnej a pastovitej konzistencie.

Príjem jedov cez dýchací systém je hlavnou a najnebezpečnejšou cestou, pretože. pľúca vytvárajú priaznivé podmienky na prenikanie plynov, pár a prachu do krvi.

Nereaktívne plyny a výpary vstupujú do krvi cez pľúca na základe zákona difúzie, t.j. v dôsledku rozdielu parciálneho tlaku plynov alebo pár v alveolárnom vzduchu a krvi. Na začiatku dochádza k nasýteniu krvi plynmi alebo parami rýchlo kvôli veľkému rozdielu parciálneho tlaku, potom sa spomalí a nakoniec, keď sa parciálny tlak plynov alebo pár v alveolárnom vzduchu a krvi vyrovná, dôjde k nasýteniu krv s plynmi alebo parami sa zastaví. Po odstránení obete zo znečistenej atmosféry začína desorpcia plynov a pár a ich odstraňovanie cez pľúca. K desorpcii dochádza aj na základe zákonov difúzie.

Ak sú látky vysoko rozpustné vo vode, potom sú vysoko rozpustné v krvi. Iný vzor je vlastný sorpcii počas inhalácie reagujúce plyny, tie. také, že telo rýchlo reaguje, keď sú tieto plyny vdýchnuté, nikdy nenastane saturácia. Nebezpečenstvo akútnej otravy je tým väčšie, čím dlhšie sa človek zdržiava v znečistenom ovzduší.

Príjem jedov cez gastrointestinálny trakt. Do ústnej dutiny sa jedy najčastejšie dostávajú z kontaminovaných rúk.Klasickým príkladom takejto cesty je príjem olova. Je to mäkký kov, ľahko sa vymazáva, špiní ruky, nezmýva sa vodou a pri jedení a fajčení sa môže dostať do ústnej dutiny. Pri zadržiavaní na slizniciach nosohltanu a ústnej dutiny je možné prehltnúť toxické látky zo vzduchu. K absorpcii jedov dochádza najmä v tenkom čreve a len v malej miere v žalúdku. Väčšina toxických látok absorbovaných cez gastrointestinálnu stenu vstupuje do pečene cez systém portálnej žily, kde sú zadržiavané a neutralizované.

Vstup jedov cez kožu. Cez neporušenú kožu môžu preniknúť chemikálie, ktoré sú vysoko rozpustné v tukoch a lipoidoch, t.j. neelektrolyty; elektrolyty, teda látky, ktoré sa disociujú na ióny, neprenikajú do pokožky.

Množstvo toxických látok, ktoré môže preniknúť do pokožky, je priamo závislé od ich rozpustnosti vo vode, veľkosti povrchu kontaktu s pokožkou a rýchlosti prietoku krvi v nej. Ten vysvetľuje skutočnosť, že pri práci v podmienkach vysokej teploty vzduchu, keď je krvný obeh v koži výrazne zvýšený, sa zvyšuje počet otráv cez kožu. Veľký význam pre vstup jedov cez pokožku má konzistencia a prchavosť látky. Kvapalné organické látky s vysokou prchavosťou sa rýchlo odparujú z povrchu pokožky a nedostávajú sa do tela. Prchavé látky môžu za určitých podmienok spôsobiť otravu cez kožu, napríklad ak sú súčasťou mastí, pást, lepidiel, ktoré na koži dlho pretrvávajú. V praktickej práci znalosť ciest, ktorými sa jedy dostávajú do tela, určuje opatrenia na predchádzanie otravám.

DISTRIBÚCIA, PREMENA

A ODSTRAŇOVANIE JEDOV Z TELA

Distribúcia jedov v tele. Podľa distribúcie v tkanivách a prieniku do buniek možno chemikálie rozdeliť do dvoch hlavných skupín: neelektrolytov a elektrolytov.

neelektrolyty, rozpustná v tukoch a lipoidoch látka preniká do bunky tým skôr a vo väčšom množstve, čím je jej rozpustnosť v tukoch väčšia. Je to spôsobené tým, že bunková membrána obsahuje veľa lipoidov. Pre túto skupinu chemikálií neexistujú v organizme žiadne bariéry: distribúcia neelektrolytov v organizme pri ich dynamickom príjme je daná najmä podmienkami prekrvenia orgánov a tkanív. Potvrdzujú to nasledujúce príklady.

Mozog, ktorý obsahuje veľa lipoidov a má bohatý obehový systém, je nasýtený etyléterom veľmi rýchlo, zatiaľ čo iné tkanivá obsahujúce veľa tuku, ale so slabým zásobením krvou, sú nasýtené éterom veľmi pomaly. K nasýteniu mozgu anilínom dochádza veľmi rýchlo, zatiaľ čo perirenálny tuk, ktorý je zle zásobený krvou, sa sýti veľmi pomaly. Odstraňovanie neelektrolytov z tkanív závisí najmä od zásobovania krvou: po zastavení vstupu jedu do tela sa z neho najrýchlejšie uvoľňujú tkanivové orgány bohaté na cievy. Napríklad z mozgu sa anilín odstraňuje oveľa rýchlejšie ako z perirenálneho tuku. V konečnom dôsledku sa neelektrolyty po zastavení ich vstupu do organizmu rovnomerne rozložia vo všetkých tkanivách.

Schopnosť elektrolytov prienik do bunky je výrazne obmedzený a závisí od náboja jej povrchovej vrstvy. Ak je bunkový povrch záporne nabitý, neprepúšťa anióny, a ak je nabitý kladne, neprepúšťajú katióny. Distribúcia elektrolytov v tkanivách je veľmi nerovnomerná. Najväčšie množstvo olova sa napríklad hromadí v kostiach, potom v pečeni, obličkách, svaloch a 16 dní po zastavení jeho vstupu do tela všetko olovo prechádza do kostí. Fluorid sa hromadí v kostiach, zuboch a v malom množstve v pečeni a koži. Mangán sa ukladá najmä v pečeni a v malom množstve v kostiach a srdci, ešte menej - v mozgu, obličkách atď. Ortuť sa ukladá najmä vo vylučovacích orgánoch - obličkách a hrubom čreve.

Osud jedov v tele. Jedy, ktoré sa dostávajú do tela, prechádzajú rôznymi premenami. Takmer všetky organické látky prechádzajú rôznymi chemickými reakciami premenami: oxidáciou, redukciou hydrolýzy, deamináciou, metyláciou, acetyláciou atď. Premene neprechádzajú len chemicky inertné látky, ako je benzín, ktorý sa z tela vylučuje v nezmenenej forme.

Vylučovanie jedov z tela. Jedy sa vylučujú cez pľúca, obličky, gastrointestinálny trakt a kožu. Cez pľúca sa uvoľňujú prchavé látky, ktoré sa v tele nemenia alebo sa menia pomaly. Vo vode rozpustné látky a produkty premeny jedov v tele sa vylučujú obličkami. Obličkami sa pomaly vylučujú zle rozpustné látky, ako sú ťažké kovy – olovo, ortuť, ale aj mangán, arzén. Gastrointestinálnym traktom sa vylučujú zle rozpustné alebo nerozpustné látky: olovo, ortuť, mangán, antimón atď. Niektoré látky (olovo, ortuť) sa vylučujú spolu so slinami v ústnej dutine. Všetky látky rozpustné v tukoch sú vylučované cez kožu mazovými žľazami. Potné žľazy vylučujú ortuť, meď, arzén, sírovodík atď.

koncentrácie a dávky. Najvyššia prípustná koncentrácia (MPC) škodlivých látok vo vzduchu pracovného priestoru, t.j. také koncentrácie, ktoré pri každodennej práci do 8 hodín počas celej pracovnej praxe nemôžu spôsobiť odchýlky od normálneho stavu alebo choroby zistené modernými metódami výskumu. priamo v pracovnom procese alebo dlhodobo. Maximálne prípustné koncentrácie sú veľmi dôležité pre hygienické posúdenie hygienických pracovných podmienok.

1.4. Ochrana obyvateľstva v priestoroch chemicky nebezpečných objektov

1.4.1 Všeobecné informácie o mimoriadnej udalosti - chemicky nebezpečné látky a chemicky nebezpečné predmety

1.4.1.1. Núdzové chemické nebezpečné látky

V moderných podmienkach je na riešenie problémov ochrany personálu a verejnosti v chemicky nebezpečných zariadeniach (CHOO) potrebné vedieť, aké sú hlavné havarijné chemicky nebezpečné látky v týchto zariadeniach. Takže podľa najnovšej klasifikácie sa používa nasledujúca terminológia núdzových chemicky nebezpečných látok:

Nebezpečná chemická látka (HCS)- chemická látka, ktorej priamy alebo nepriamy účinok na človeka môže spôsobiť akútne a chronické ochorenia ľudí alebo ich smrť.

Núdzová chemicky nebezpečná látka (AHOV)- OHV používané v priemysle a poľnohospodárstve, pri náhodnom uvoľnení (úniku) ktorého môže dôjsť ku kontaminácii životného prostredia s koncentráciami pôsobiacimi na živý organizmus (toxické dávky).

Núdzová chemicky nebezpečná látka pri vdýchnutí (AHOVID)- AHOV, pri ktorého uvoľňovaní (vylievaní) môže dôjsť k hromadným poraneniam osôb vdýchnutím.

Zo všetkých škodlivín používaných v súčasnosti v priemysle (viac ako 600 tisíc položiek) možno na AHOV pripísať len niečo vyše 100, z toho 34 najrozšírenejších.

Schopnosť akejkoľvek látky ľahko prechádzať do atmosféry a spôsobiť obrovské škody je určená jej základnými fyzikálno-chemickými a toxickými vlastnosťami. Z fyzikálnych a chemických vlastností stav agregácie, rozpustnosť, hustota, prchavosť, bod varu, hydrolýza, tlak nasýtených pár, difúzny koeficient, výparné teplo, bod tuhnutia, viskozita, korozívnosť, bod vzplanutia a bod vznietenia atď. majú najväčší význam.

Hlavné fyzikálno-chemické charakteristiky najbežnejších AHOV sú uvedené v tabuľke 1.3.

Mechanizmus toxického pôsobenia AHOV je nasledujúci. Vo vnútri ľudského tela, ako aj medzi ním a vonkajším prostredím, prebieha intenzívny metabolizmus. Najdôležitejšiu úlohu pri tejto výmene majú enzýmy (biologické katalyzátory). Enzýmy sú chemické (biochemické) látky alebo zlúčeniny schopné kontrolovať chemické a biologické reakcie v organizme v zanedbateľnom množstve.

Toxicita určitých AHOV spočíva v chemickej interakcii medzi nimi a enzýmami, čo vedie k inhibícii alebo zastaveniu mnohých životne dôležitých funkcií tela. Úplné potlačenie niektorých enzýmových systémov spôsobuje celkové poškodenie organizmu a v niektorých prípadoch aj jeho smrť.

Na hodnotenie toxicity nebezpečných chemických látok sa používa množstvo charakteristík, z ktorých hlavné sú: koncentrácia, prahová koncentrácia, maximálna prípustná koncentrácia (MPC), priemerná letálna koncentrácia a toxická dávka.

Koncentrácia- množstvo látky (AHOV) na jednotku objemu, hmotnosť (mg / l, g / kg, g / m 3 atď.).

Prahová koncentrácia je minimálna koncentrácia, ktorá môže spôsobiť merateľný fyziologický účinok. Postihnutí zároveň pociťujú len primárne známky poškodenia a zostávajú funkčné.

Maximálna povolená koncentrácia v ovzduší pracovného priestoru - koncentrácia škodlivej látky v ovzduší, ktorá pri dennej práci 8 hodín denne (41 hodín týždenne) počas celej doby služby nemôže spôsobiť choroby alebo odchýlky v stave zdravie pracovníkov zistené modernými metódami výskumu, v

v procese práce alebo v odľahlých obdobiach života súčasných a nasledujúcich generácií.

Stredná smrteľná koncentrácia vo vzduchu - koncentrácia látky vo vzduchu, ktorá spôsobí smrť 50% postihnutých počas 2, 4-hodinovej inhalačnej expozície.

Toxická dávka je množstvo látky, ktoré spôsobuje určitý toxický účinok.

Toxická dávka sa rovná:

s inhalačnými léziami - súčin časovo priemernej koncentrácie nebezpečných chemikálií vo vzduchu v čase inhalačného príjmu do tela (merané v g × min / m 3, g × s / m 3, mg × min / l, atď.);

s léziami resorpčnými na koži - množstvo nebezpečných chemikálií, ktoré spôsobujú určitý účinok lézie pri kontakte s pokožkou (merné jednotky - mg / cm 2, mg / m 3, g / m 2, kg / cm 2 mg/kg atď.).

Na charakterizáciu toxicity látok pri vstupe do ľudského tela inhaláciou sa rozlišujú nasledujúce toxodózy.

Priemerná smrteľná toxodóza ( LCt 50 ) - vedie k smrti 50% postihnutých.

Priemerná, vylučujúca toxodóza ( ICt 50 ) – vedie k zlyhaniu 50 % postihnutých.

Priemerný prah toksodoz ( RCt 50 ) - spôsobuje počiatočné príznaky lézie u 50% postihnutých.

Priemerná smrteľná dávka pri injekcii do žalúdka - vedie k smrti 50% postihnutých jednou injekciou do žalúdka (mg / kg).

Na posúdenie stupňa toxicity AHOV kožného resorpčného účinku sa používajú hodnoty priemernej letálnej toxodózy ( LD 50 ), priemerná zneschopňujúca toxodóza ( ID 50 ) a priemerná prahová toxodóza ( RD 50 ). Jednotky merania - g/osoba, mg/osoba, ml/kg atď.

Priemerná smrteľná dávka pri aplikácii na kožu – vedie k úmrtiu 50 % postihnutých pri jedinej aplikácii na kožu.

Existuje veľké množstvo spôsobov klasifikácie nebezpečných chemikálií v závislosti od zvoleného základu, napríklad podľa schopnosti rozptylu, biologických účinkov na ľudský organizmus, spôsobov skladovania atď.

Najdôležitejšie sú klasifikácie:

podľa stupňa vplyvu na ľudské telo (pozri tabuľku 1.4);

podľa prevládajúceho syndrómu, ktorý sa vyvíja počas akútnej intoxikácie (pozri tabuľku 1.5);

Tabuľka 1.4

Klasifikácia nebezpečných chemikálií podľa stupňa vplyvu na ľudský organizmus

Index	Normy pre triedu nebezpečnosti
Maximálna povolená koncentrácia škodlivých látok vo vzduchu pracovnej oblasti, mg / m 3
Priemerná smrteľná dávka pri injekcii do žalúdka, mg/kg
Priemerná smrteľná dávka pri aplikácii na kožu, mg/kg
Priemerná smrteľná koncentrácia vo vzduchu, mg/m3				viac ako 50 000
Faktor možnosti inhalačnej otravy
Akútna zóna
Zóna chronického pôsobenia
Poznámky: 1. Každý konkrétny AHOV patrí do triedy nebezpečnosti podľa ukazovateľa, ktorého hodnota zodpovedá najvyššej triede nebezpečnosti. 2. Koeficient možnosti inhalačnej otravy sa rovná pomeru maximálnej prípustnej koncentrácie škodlivej látky vo vzduchu pri 20 °C k priemernej smrteľnej koncentrácii látky pre myši počas dvojhodinovej expozície. 3. Zóna akútneho pôsobenia je pomer priemernej smrteľnej koncentrácie nebezpečných chemikálií k minimálnej (prahovej) koncentrácii, ktorá spôsobí zmenu biologických parametrov na úrovni celého organizmu, za hranicami adaptačných fyziologických reakcií. 4. Zóna chronického pôsobenia je pomer minimálnej prahovej koncentrácie, ktorá spôsobuje zmeny biologických parametrov na úrovni celého organizmu, ktoré presahujú hranice adaptačných fyziologických reakcií, k minimálnej (prahovej) koncentrácii, ktorá spôsobuje škodlivý účinok v chronickom experimente počas 4 hodín 5-krát týždenne počas najmenej 4 mesiacov. Podľa stupňa vplyvu na ľudský organizmus sa škodlivé látky delia do štyroch tried nebezpečnosti: 1 - látky sú mimoriadne nebezpečné; 2 - vysoko nebezpečné látky; 3 - stredne nebezpečné látky; 4 - látky s nízkou nebezpečnosťou. Trieda nebezpečnosti je stanovená v závislosti od noriem a ukazovateľov uvedených v tejto tabuľke.

Tabuľka 1.5

Klasifikácia AHOV podľa prevládajúceho syndrómu, ktorý vzniká pri akútnej intoxikácii

názov	Charakter akcie	názov
Látky s prevažne dusivým účinkom	Ovplyvňuje dýchacie cesty človeka	Chlór, fosgén, chlórpikrín.
Látky s prevažne všeobecným jedovatým účinkom	narušiť energetický metabolizmus	Oxid uhoľnatý, kyanovodík
Látky s dusivými a celkovo jedovatými účinkami	Spôsobujú pľúcny edém pri inhalačnej expozícii a narúšajú energetický metabolizmus pri resorpcii.	Amyl, akrylonitril, kyselina dusičná, oxidy dusíka, oxid siričitý, fluorovodík
neurotropné jedy	Pôsobí na tvorbu, vedenie a prenos nervových vzruchov	Sirouhlík, tetraetylolovo, organofosforové zlúčeniny.
Látky s dusivým a neutrónovým účinkom	Spôsobiť toxický pľúcny edém, proti ktorému sa tvorí ťažká lézia nervového systému	Amoniak, heptyl, hydrazín atď.
metabolické jedy	Porušujte intímne procesy metabolizmu látok v tele	Etylénoxid, dichlóretán
Látky, ktoré narúšajú metabolizmus	Spôsobujú choroby s mimoriadne pomalým priebehom a narúšajú metabolizmus.	Dioxín, polychlórované benzfurány, halogénované aromatické zlúčeniny atď.

podľa hlavných fyzikálnych a chemických vlastností a podmienok skladovania (pozri tabuľku 1.6);

podľa závažnosti vplyvu na základe niekoľkých dôležitých faktorov (pozri tabuľku 1.7);

na schopnosť horieť.

Tabuľka 1.6

Klasifikácia nebezpečných chemikálií podľa hlavných fyzikálnych a chemických vlastností

a podmienky skladovania

	Charakteristika	Typickí predstavitelia
	Kvapalné prchavé látky uložené v tlakových nádobách (stlačené a skvapalnené plyny)	Chlór, amoniak, sírovodík, fosgén atď.
	Kvapalné prchavé látky skladované v nádobách bez tlaku	Kyselina kyanovodíková, nitril kyseliny akrylovej, tetraetylolovo, difosgén, chlórpikrín atď.
	dymiace kyseliny	Síra (r³1,87), dusík (r³1,4), chlorovodíková (r³1,15) atď.
	Voľné a pevné neprchavé pri skladovaní do + 40 °C	Sublimát, žltý fosfor, anhydrid arzénu atď.
	Voľný a pevný prchavý počas skladovania do + 40 °C	Soli kyseliny kyanovodíkovej, ortuti atď.

Významnú časť AHOV tvoria horľavé a výbušné látky, čo často vedie k požiarom v prípade zničenia kontajnerov a vzniku nových toxických zlúčenín v dôsledku horenia.

Podľa schopnosti horenia sú všetky nebezpečné chemikálie rozdelené do skupín:

nehorľavé (fosgén, dioxín atď.); látky tejto skupiny nehoria za podmienok zahrievania do 900 0 C a koncentrácie kyslíka do 21%;

nehorľavé horľavé látky (chlór, kyselina dusičná, fluorovodík, oxid uhoľnatý, oxid siričitý, chlórpikrín a iné tepelne nestabilné látky, množstvo skvapalnených a stlačených plynov); látky tejto skupiny pri zahrievaní na 900 ° C a koncentrácii kyslíka do 21% nehoria, ale rozkladajú sa s uvoľňovaním horľavých pár;

Tabuľka 1.7

Klasifikácia AHOV podľa závažnosti dopadu na základe

pri zohľadnení viacerých faktorov

Schopnosť rozptylu
Pevnosť
priemyselná hodnota
Ako sa dostáva do tela
Stupeň toxicity
Pomer počtu zranených k počtu mŕtvych
oneskorené účinky

veľké množstvo spôsobov klasifikácie nebezpečných chemikálií v závislosti od zvoleného základu, napríklad podľa schopnosti rozptylu, biologických účinkov na ľudský organizmus, spôsobov skladovania atď.

pomaly horiace látky (skvapalnený amoniak, kyanovodík atď.); látky tejto skupiny sa môžu vznietiť len vtedy, keď sú vystavené zdroju ohňa;

horľavé látky (akrylonitril, amyl, plynný amoniak, heptyl, hydrazín, dichlóretán, sírouhlík, tertraetylolovo, oxidy dusíka atď.); látky tejto skupiny sú schopné samovznietenia a horenia aj po odstránení zdroja požiaru.

1.4.1.2. Chemicky nebezpečné predmety

Chemicky nebezpečné zariadenie (XOO)- ide o objekt, v ktorom sa skladujú, spracúvajú, používajú alebo prepravujú nebezpečné chemické látky, pri ktorých nehode alebo zničení môže dôjsť k úhynu alebo chemickej kontaminácii ľudí, hospodárskych zvierat a rastlín, ako aj k chemickej kontaminácii prírodného prostredia. nastať.

Pojem HOO združuje veľkú skupinu priemyselných, dopravných a iných objektov hospodárstva, odlišných účelom a technicko-ekonomickými ukazovateľmi, ktoré však majú spoločnú vlastnosť - v prípade havárií sa stávajú zdrojmi toxických emisií.

Medzi chemicky nebezpečné predmety patria:

závody a kombináty chemického priemyslu, ako aj jednotlivé zariadenia (agregáty) a dielne, ktoré vyrábajú a spotrebúvajú nebezpečné chemikálie;

závody (komplexy) na spracovanie ropných a plynových surovín;

výroba iných odvetví s využitím AHOV (celulózo-papierenský, textilný, hutnícky, potravinársky atď.);

železničné stanice, prístavy, terminály a sklady na konečných (medziľahlých) miestach pohybu AHOV;

vozidlá (kontajnery a hromadné vlaky, cisternové vozidlá, riečne a námorné tankery, potrubia atď.).

Nebezpečnými chemikáliami môžu byť zároveň suroviny aj medziprodukty a finálne produkty priemyselnej výroby.

Náhodne chemicky nebezpečné látky sa v podniku môžu nachádzať vo výrobných linkách, skladoch a základných skladoch.

Z analýzy štruktúry chemicky nebezpečných predmetov vyplýva, že hlavné množstvo AHOV sa skladuje vo forme surovín alebo produktov výroby.

Skvapalnené nebezpečné chemikálie sú obsiahnuté v štandardných kapacitných článkoch. Môžu to byť hliníkové, železobetónové, oceľové alebo kombinované nádrže, v ktorých sú udržiavané podmienky zodpovedajúce danému režimu skladovania.

Všeobecné charakteristiky nádrží a možné možnosti skladovania nebezpečných chemikálií sú uvedené v tabuľke. 1.8.

Nadzemné nádrže v skladoch sú zvyčajne umiestnené v skupinách s jednou rezervnou nádržou na skupinu. Okolo každej skupiny nádrží pozdĺž obvodu je zabezpečená uzavretá hrádza alebo ohradná stena.

Niektoré voľne stojace veľké nádrže môžu mať palety alebo podzemné železobetónové nádrže.

Pevné nebezpečné chemikálie sa skladujú v špeciálnych miestnostiach alebo na otvorených priestranstvách pod prístreškami.

Na krátke vzdialenosti sa AHOV prepravuje po ceste vo fľašiach, kontajneroch (sudoch) alebo autocisternách.

Zo širokej škály strednokapacitných tlakových fliaš na skladovanie a prepravu kvapalných nebezpečných chemikálií sa najčastejšie používajú fľaše s objemom 0,016 až 0,05 m 3 . Kapacita kontajnerov (sudov) sa pohybuje od 0,1 do 0,8 m 3 . Cisternové vozidlá sa používajú najmä na prepravu čpavku, chlóru, amylu a heptylu. Štandardný nosič amoniaku má nosnosť 3,2; 10 a 16 ton Kvapalný chlór sa prepravuje v cisternách s kapacitou do 20 ton, amyl - do 40 ton, heptyl - do 30 ton.

Po železnici sa AHOV prepravuje vo fľašiach, kontajneroch (sudoch) a cisternách.

Hlavné charakteristiky nádrží sú uvedené v tabuľke 1.9.

Valce sa prepravujú spravidla v krytých vozňoch a kontajneroch (sudoch) - na otvorených plošinách, v gondolových vozňoch a v univerzálnych kontajneroch. V krytom vozni sú valce umiestnené v radoch vo vodorovnej polohe do 250 ks.

V otvorenom gondolovom vozni sú kontajnery inštalované vo zvislej polohe v radoch (až 3 rady) po 13 kontajneroch v každom rade. Na otvorenej plošine sa kontajnery prepravujú vo vodorovnej polohe (do 15 ks).

Železničné cisterny na prepravu nebezpečných chemikálií môžu mať objem kotla od 10 do 140 m 3 s nosnosťou 5 až 120 ton.

Tabuľka 1.9

Hlavné vlastnosti železničných cisterien,

používané na prepravu nebezpečných chemikálií

Názov AHOV	Užitočný objem cisternového kotla, m 3	Tlak v nádrži, atm.	Nosnosť, t
Akrylonitril
Skvapalnený amoniak
Kyselina dusičná (konc.)
Kyselina dusičná (razb.)
Hydrazín
dichlóretán
Etylénoxid
Oxid siričitý
sírouhlík
Fluorovodík
Chlór skvapalnený
Kyanovodík

Vodnou dopravou sa väčšina nebezpečných chemikálií prepravuje vo fľašiach a kontajneroch (sudoch), avšak množstvo lodí je vybavených špeciálnymi nádržami (nádržami) s kapacitou až 10 000 ton.

V mnohých krajinách existuje niečo ako chemicky nebezpečná administratívno-územná jednotka (ATE). Ide o administratívno-územný celok, ktorého viac ako 10 % obyvateľov sa môže nachádzať v zóne možnej chemickej kontaminácie pri haváriách objektov chemických zbraní.

Zóna chemickej kontaminácie(ZKhZ) - územie, na ktorom sú distribuované alebo kam zavlečené VHC v koncentráciách resp množstvá, ktoré na určitý čas ohrozujú život a zdravie ľudí, hospodárskych zvierat a rastlín.

Zóna hygienickej ochrany(SPZ) - priestor okolo potenciálne nebezpečného zariadenia, zriadeného na zabránenie alebo zníženie vplyvu škodlivých faktorov jeho fungovania na ľudí, hospodárske zvieratá a rastliny, ako aj na prírodné prostredie.

Klasifikácia objektov hospodárstva a ATU podľa chemického nebezpečenstva sa vykonáva na základe kritérií uvedených v tabuľke 1.10

Tabuľka 1.10

Kritériá klasifikácie ATU a objektov hospodárstva

o chemickom nebezpečenstve

Utajovaný objekt	Definícia klasifikácie objektov	Kritérium (ukazovateľ) na klasifikáciu objektu a ATU ako chemikálie	Číselná hodnota kritéria stupňa chemického nebezpečenstva podľa kategórie chemického nebezpečenstva
Predmet ekonómie	Chemicky nebezpečný predmet hospodárstva je predmet hospodárstva, pri ktorého zničení (nehode) môže dôjsť k hromadnému ničeniu ľudí, hospodárskych zvierat a rastlín.	Počet osôb vstupujúcich do zóny možnej chemickej kontaminácie AHOV	Viac ako 75 tisíc ľudí.	Od 40 do 75 tisíc ľudí.	menej ako 40 tisíc ľudí	Zóna VKhZ nepresahuje objekt a jeho SPZ
	Chemicky nebezpečný ATE-ATE, z ktorého viac ako 10% obyvateľov môže skončiť vo VCP zóne v prípade havárií na CW zariadeniach.	Počet obyvateľov (percento území) v zóne VKhZ AHOV			10 až 30 %
Poznámky: I. Zóna možnej chemickej kontaminácie (VKhZ) je oblasť kruhu s polomerom rovným hĺbke zóny s prahovou toxodózou. 2. Pre mestá a mestské oblasti sa miera chemického nebezpečenstva odhaduje podľa podielu územia, ktoré spadá do zóny WCS, pričom sa predpokladá, že obyvateľstvo je v danej oblasti rozmiestnené rovnomerne. 3. Na určenie hĺbky zóny s prahovou toxodózou sa stanovujú tieto poveternostné podmienky: inverzia, rýchlosť vetra I m/s, teplota vzduchu 20 o C, ekvipravdepodobný smer vetra od 0 do 360 o.

Hlavnými zdrojmi nebezpečenstva v prípade nehôd v chemických zariadeniach sú:

salvo emisie nebezpečných chemikálií do atmosféry s následnou kontamináciou ovzdušia, terénu a vodných zdrojov;

vypúšťanie nebezpečných chemikálií do vodných útvarov;

„chemický“ požiar s uvoľňovaním nebezpečných chemikálií a produktov ich horenia do životného prostredia;

výbuchy nebezpečných chemikálií, surovín na ich výrobu alebo zdrojových produktov;

vytváranie dymových zón, po ktorých nasleduje vyzrážanie nebezpečných chemikálií vo forme „škvŕn“ pozdĺž stopy šírenia oblaku kontaminovaného vzduchu, sublimácie a migrácie.

Schematicky sú hlavné zdroje nebezpečenstva pri nehode na HOO znázornené na obr. 1.2.

Ryža. 1.2. Schéma vzniku škodlivých faktorov počas havárie v organizácii chemických zbraní

1 - salva uvoľnenie nebezpečných chemikálií do atmosféry; 2 - vypúšťanie nebezpečných chemikálií do vodných útvarov;

3 - "chemický" požiar; 4 - výbuch AHOV;

5 - dymové zóny s usadzovaním nebezpečných chemikálií a sublimáciou

Každý z vyššie uvedených zdrojov nebezpečenstva (poškodenia) v mieste a čase sa môže prejaviť samostatne, postupne alebo v kombinácii s inými zdrojmi a tiež sa mnohokrát v rôznych kombináciách opakovať. Všetko závisí od fyzikálnych a chemických vlastností AHOV, podmienok havárie, poveternostných podmienok a topografie oblasti. Je dôležité poznať definíciu nasledujúcich pojmov.

chemická nehoda- ide o haváriu v chemicky nebezpečnom objekte, sprevádzanú únikom alebo únikom nebezpečných chemických látok, ktorá môže viesť k smrti alebo chemickej kontaminácii osôb, hospodárskych zvierat a rastlín, chemickej kontaminácii potravín, potravinových surovín, krmív a pod. hmotný majetok a oblasť na určitý čas.

Uvoľnenie OHV- uvoľnenie v prípade odtlakovania v krátkom čase z technologických zariadení, kontajnerov na skladovanie alebo prepravu chemických látok v množstve schopnom spôsobiť chemickú haváriu.

Prieliv OHV- únik pri odtlakovaní z technologických zariadení, nádob na skladovanie alebo prepravu OHV v množstve schopnom spôsobiť chemickú haváriu.

Ťažisko porážky AHOV- ide o územie, na ktorom v dôsledku havárie v chemicky nebezpečnom zariadení s únikom nebezpečných chemikálií došlo k hromadným zraneniam ľudí, hospodárskych zvierat, rastlín, zničeniu a poškodeniu budov a stavieb.

V prípade havárií v chemických zariadeniach s únikom nebezpečných chemikálií bude mať ohnisko chemického poškodenia nasledujúce znaky.

I. Tvorba oblakov pár AHOV a ich distribúcia v prostredí sú zložité procesy, ktoré sú determinované fázovými diagramami AHOV, ich hlavnými fyzikálnymi a chemickými charakteristikami, podmienkami skladovania, poveternostnými podmienkami, terénom atď., teda predpovedaním rozsahu chemickej kontaminácie (znečistenia) je veľmi ťažké.

2. Vo vrchole havárie na zariadení spravidla pôsobí viacero škodlivých faktorov: chemická kontaminácia územia, ovzdušia, vodných plôch; vysoká alebo nízka teplota; rázová vlna, a mimo objektu - chemická kontaminácia prostredia.

3. Najnebezpečnejším škodlivým faktorom je vplyv pár AHOV cez dýchací systém. Pôsobí tak na mieste nehody, ako aj vo veľkých vzdialenostiach od zdroja úniku a šíri sa rýchlosťou vetra prenosu AHOV.

4. Nebezpečné koncentrácie nebezpečných chemikálií v atmosfére môžu existovať niekoľko hodín až niekoľko dní a kontaminácia terénu a vody ešte dlhší čas.

5. Smrť závisí od vlastností nebezpečných chemikálií, toxickej dávky a môže nastať okamžite alebo po určitom čase (niekoľko dní) po otrave.

1.4.2. Základné požiadavky konštrukčných noriem

na umiestnenie a výstavbu chemicky nebezpečných zariadení

Hlavné národné inžiniersko-technické požiadavky na umiestnenie a výstavbu chemických zariadení sú uvedené v štátnych dokumentoch o ITM.

V súlade s požiadavkami ITM územie susediace s chemicky nebezpečnými zariadeniami, v rámci ktorého pri možnom zničení kontajnerov s nebezpečnými chemikáliami pravdepodobne predstavuje šírenie oblakov kontaminovaného vzduchu s koncentráciami, ktoré spôsobujú zranenia nechráneným osobám. zóna možnej nebezpečnej chemickej kontaminácie.

Odstránenie hraníc zóny možnej nebezpečnej chemickej kontaminácie je uvedené v tabuľke. 1.11.

Na určenie odstránenia hraníc zón možnej nebezpečnej chemickej kontaminácie inými množstvami nebezpečných chemikálií v nádobách je potrebné použiť korekčné faktory uvedené v tabuľke 1.12.

Tabuľka 1.11

Odstránenie hraníc zóny možnej nebezpečnej chemickej kontaminácie

z 50-tonových kontajnerov s nebezpečnými chemikáliami

opásanie palety (sklo), m	Odstránenie hraníc zóny možnej nebezpečnej chemickej kontaminácie, km.
		kyanovodík	oxid siričitý	Sírovodík			metylizokyanát
Bez viazania

Tabuľka 1.12

Koeficienty pre prepočet počtu AHOV

Pri projektovaní nových letísk, prijímacích a vysielacích rádiových stredísk, počítačových stredísk, ako aj komplexov hospodárskych zvierat, veľkých fariem a chovov hydiny by ich umiestnenie malo byť zabezpečené v bezpečnej vzdialenosti od predmetov s nebezpečnými chemikáliami.

V prímestskej oblasti by sa malo počítať s výstavbou základných skladov na skladovanie nebezpečných chemikálií.

Pri umiestnení v kategorizovaných mestách a na mimoriadne významných miestach, základniach a skladoch na skladovanie nebezpečných chemikálií stanovujú množstvo nebezpečných chemikálií ministerstvá, oddelenia a podniky po dohode s miestnymi úradmi.

V podnikoch vyrábajúcich alebo spotrebúvajúcich nebezpečné chemikálie je potrebné:

navrhovať budovy a konštrukcie prevažne rámového typu s ľahkými konštrukciami;

umiestniť ovládacie panely spravidla do spodných poschodí budov a tiež zabezpečiť duplikáciu ich hlavných prvkov na náhradných kontrolných bodoch zariadenia;

v prípade potreby zabezpečiť ochranu kontajnerov a komunikácií pred zničením rázovou vlnou;

vypracovať a vykonávať opatrenia na zamedzenie úniku nebezpečných kvapalín, ako aj opatrenia na lokalizáciu havárií odstavením najzraniteľnejších úsekov technologických schém inštaláciou spätných ventilov, lapačov a stodoly so smerovými vpustmi.

V sídlach nachádzajúcich sa v oblastiach možnej nebezpečnej kontaminácie nebezpečnými chemikáliami je pre zabezpečenie zásobovania obyvateľstva pitnou vodou potrebné vytvárať chránené centralizované vodovodné systémy založené predovšetkým na podzemných zdrojoch vody.

Prejazd, spracovanie a vybavovanie vlakov s AHOV by sa malo vykonávať len obchádzkami. Miesta na prekládku (prečerpávanie) nebezpečných chemikálií, železničné trate na akumuláciu (usadzovanie) vozňov (cisterien) s nebezpečnými chemikáliami musia byť odstránené vo vzdialenosti najmenej 250 m od obytných budov, priemyselných a skladových budov, parkovísk iných vlakov . Podobné požiadavky sú kladené na kotviská na nakladanie (vykladanie) nebezpečných chemikálií, železničné trate na akumuláciu (usadzovanie) vozňov (cisterna), ako aj vodné plochy pre lode s takýmto nákladom.

Novovybudované a zrekonštruované vane, sprchy, práčovne, čistiarne, umývacie a čistiarne áut, bez ohľadu na príslušnosť rezortu a formu vlastníctva, by mali byť primerane prispôsobené na dezinfekciu osôb, špeciálne spracovanie odevov a vybavenia v prípade priemyselných havárie s únikom nebezpečných chemikálií.

Na zariadeniach s AHOV je potrebné vytvoriť lokálne varovné systémy pre prípad havárií a chemickej kontaminácie pre pracovníkov v týchto zariadeniach, ako aj pre obyvateľstvo žijúce v oblastiach možného nebezpečného chemického znečistenia.

Informovanie obyvateľstva o výskyte chemického nebezpečenstva a možnosti kontaminácie ovzdušia AHOV by sa malo vykonávať všetkými dostupnými komunikačnými prostriedkami (elektrické sirény, rozhlasová sieť, interný telefón, televízia, mobilné reproduktory, pouličné reproduktory , atď.).

V chemicky nebezpečných zariadeniach by mali byť vytvorené lokálne systémy na zisťovanie kontaminácie životného prostredia nebezpečnými chemikáliami.

Existuje niekoľko zvýšených požiadaviek na prístrešky, ktoré poskytujú ochranu pred AHOV ID:

útulky musia byť pripravené na okamžité prijatie ukrytých osôb;

v úkrytoch umiestnených v zónach možnej nebezpečnej chemickej kontaminácie by mal byť zabezpečený režim úplnej alebo čiastočnej izolácie s regeneráciou vnútorného vzduchu.

Regeneráciu vzduchu je možné vykonávať dvoma spôsobmi. Prvý - s pomocou regeneračných jednotiek RU-150/6, druhý - s pomocou regeneračnej kazety RP-100 a tlakových fliaš.

Miesta prekládky (prečerpávania) nebezpečných chemikálií a železničné trate na akumuláciu (usadzovanie) vozňov (cisterien) s nebezpečnými chemikáliami sú vybavené systémami na nastavenie vodných clon a napúšťanie vodou (odplyňovač) v prípade úniku nebezpečných chemikálií. Podobné systémy sa vytvárajú na kotviskách na nakladanie (vykladanie) nebezpečných chemikálií.

S cieľom včas znížiť zásoby nebezpečných chemikálií na úroveň technologických potrieb sa plánuje:

vyprázdňovanie v núdzových situáciách obzvlášť nebezpečných úsekov technologických schém do zakopaných nádrží v súlade s normami, pravidlami as prihliadnutím na špecifické vlastnosti výrobku;

vypúšťanie nebezpečných chemikálií do núdzových nádrží spravidla automatickým zapnutím odtokových systémov s povinnou duplikáciou zariadením na manuálne zapnutie vyprázdňovania;

plány na špeciálne obdobie chemicky nebezpečných zariadení zahŕňajú opatrenia na čo najväčšie zníženie zásob a lehôt skladovania nebezpečných chemických látok a prechod na schému výroby bez vyrovnávacej pamäte.

Celoštátne inžiniersko-technické opatrenia pri výstavbe a rekonštrukcii KhOO sú doplnené o požiadavky ministerstiev a rezortov uvedené v príslušných priemyselných predpisoch a projektovej dokumentácii.

• Aktivity a pedagogické pohľady Jana Amosa Komenského
• Rýchlostná konštanta sa vypočíta podľa vzorca Hodnota rýchlostnej konštanty
• Fázové diagramy dvojzložkových systémov "polymér - rozpúšťadlo" Fázové diagramy dvojzložkových systémov "polymér - rozpúšťadlo"
• Jemná a hyperjemná štruktúra optických spektier
• Ako sa naučiť chémiu od začiatku: efektívne spôsoby
• Vlastnosti a charakteristiky alkénov
• Charakteristika študenta z miesta praxe
• Charakteristika pre študenta, ktorý mal prax v podniku: pravidlá písania
• Faradayov životopis. Veľkí vedci. Michael Faraday. objav elektromagnetickej rotácie
• Moderné inovácie vo vzdelávaní

• Substituenty na benzénovom kruhu sú rozdelené do dvoch skupín Reakcie benzénového kruhu
• Typy chemických reakcií v organickej chémii Elektrofilné adičné reakcie
• Metódy separácie heterogénnych zmesí
• Kyselina polymetakrylová
• Všeobecná charakteristika prvkov podskupiny VI A Prvky 6a podskupiny
• Teoretické základy fyziky
• Teória grafov v chémii. teória grafov. Základné definície a vety teórie grafov
• Algebra a harmónia v chemických aplikáciách
• Testy z predmetu „Ekológia a manažment prírody
• Riaditeľ WWF Rusko Igor Chestin: Jakutsko patrí medzi lídrov, o ktorých viem, že veľa cestujete... Prečo to potrebujete