1.5.2. Химические вещества

Человеческий организм непрерывно нуждается в поступле­нии различных химических веществ и выводе продуктов мета­болизма. Эти вещества могут поступать в организм человека через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, непо­врежденную кожу и через слизистые оболочки глаз. Через ды­хательные пути вещества проникают в организм в виде газов, паров, аэрозолей. В желудок вещества попадают со слизью из носоглотки и при приеме пищи и воды. Через кожу проникают в основном хорошо растворимые в жирах и воде вещества.

Энергетика всей деятельности человека связана с потреб­лением кислорода, который организм человека получает в ос­новном при дыхании из воздуха.

Поскольку биохимические процессы происходят в элект­ролитах тканей, то человеку нужна вода. Он ее пьет и, кроме того, потребляет с сочной пищей.

Практически все остальные вещества человек получает с пищей. Исключительно важную роль среди них играют ви­тамины (от vita — жизнь). Среди важнейших для жизни ве­ществ — углерод, фосфор, калий, натрий и др.

Однако, кроме необходимых для жизни веществ, в окру­жающем нас мире встречаются и вещества, которые при попа­дании в организм человека в определенной дозе вызывают нарушения жизненно важных функций и тем самым представ­ляют опасность для жизни и здоровья человека. Образно гово-ря* они враждебны жизни. Такие вещества получили название ксенобиотиков (от xenos — чуждый, враждебный, bios — жизнь). Ксенобиотик — научное название, но еще до возник­новения наук человек знал враждебные для него вещества, которые называл ядами. С развитием промышленности, в пер­вую очередь химической, стали говорить о промышленных ядах.

Неблагоприятный эффект химических веществ на орга­низм человека проявляется, в общетоксическом, раздражаю­щем, сенсибилизирующем, канцерогенном, мутагенном и влияющем на репродуктивную функцию действиях.

Общетоксическое действие связано с нарушением жиз­ненно важных функций человеческого организма и создает опасность для жизни.

Раздражающее действие связано с воспалением поверх­ностей органов дыхания, кожи, слизистых оболочек. Таким действием обладают аэрозоли кислот и щелочей, а также хлор-, фтор-, серо- и азотосодержащие соединения.

Сенсибилизирующее действие сказывается в том, что после воздействия каких-либо веществ на организм повышается его чувствительность к этим или другим веществам. В свою оче­редь, повышенная чувствительность приводит к аллергиче­ским реакциям кожи, органов дыхания и пищеварения.

Канцерогенное действие ряда веществ приводит к воз­никновению раковых заболеваний. К таким веществам отно­сятся, например, асбестовая пыль и содержащийся в составе выхлопных газов бензиновых двигателей 3,4-бензпирен. Ряд канцерогенных веществ содержится в табачном дыме.

Мутагенное действие связано с мутационными процесса­ми в генетическом аппарате, что сказывается на потомстве. Мутагенным действием обладает формальдегид, входящий в состав множества пластмасс и клеев для стройматериалов.

Нарушение репродуктивной функции (невозможность иметь потомство) связано с воздействиями таких веществ, как никотин, алкоголь, бензол и др.

Характер и степень выраженности неблагоприятных из­менений в функционировании организма под воздействием ксенобиотика обусловлены его строением, физико-химиче­скими свойствами, попавшим в организм количеством (до­зой), временем действия и выведения из организма.

Общеизвестно, что степень влияния любого вещества на организм связана со скоростями процессов его поступления, усвоения/превращения и выведения. Если скорость поступ­ления ксенобиотика намного больше скоростей выведения при условии быстрого усвоения, то наступает острое отравление. Если скорости соотносятся, то наступает своеобразное накоп­ление ксенобиотика, вызывающее хроническое отравление организма.

Основной характеристикой ксенобиотика является степень его враждебности живому организму, получившая название токсичности. Токсичность ксенобиотика зависит от пола, воз­раста и индивидуальной чувствительности организма, других влияющих на организм факторов внешней среды, напри­мер температуры воздуха, атмосферного давления и т.п.

Для действия некоторых ксенобиотиков, широко распрост­раненных в промышленности, характерны поражения функ­ций центральной и периферической нервной системы. К ксе­нобиотикам, вызывающим преимущественное действие на нервную систему, относятся, например, пары металлической ртути, марганец, соединения мышьяка, сероуглерод, тетра-этилсвинец, многие наркотические вещества.

Изменения крови при действии ксенобиотиков можно условно разделить на общие (неспецифические) реакции и спе­цифические изменения. Общие реакции возникают при ост­ром отравлении любым токсическим веществом независимо от механизма его действия. Под специфическими измене­ниями крови следует понимать такие нарушения в ее составе, которые обусловлены действием определенного вредного химического фактора производственной среды (например, бензола, хлорорганических пестицидов, оксида углерода, свинца).

Поражения органов дыхания преимущественно возникают при вдыхании токсических веществ раздражающего действия.

Поражения печени происходят в результате воздействия на организм химических веществ, называемых гепатотроп-ными ядами. К их числу относятся хлорированные углеводо­роды. При действии гепатотропных ядов характерно разви­тие токсического гепатита.

Поражения мочевыделительной системы во многом зави­сят от химического состава токсических веществ, предшест­вующего состояния почек и организма в целом.

Влияние пола в формировании токсического эффекта не является однозначным. К некоторым ксенобиотикам более чувствительны женщины, к другим — мужчины. Отмечается большая чувствительность женского организма к действию некоторых органических растворителей, особенно во время беременности, когда опасность отравления повышается и от­мечается более тяжелое его течение.

Влияние возраста на проявление токсического эффекта при воздействии на организм ксенобиотиков не является одина­ковым. Одни ксенобиотики оказываются более токсичными для молодых, другие — для пожилых, токсический эффект третьих не зависит от возраста.

Индивидуальная чувствительность к ксенобиотикам вы­ражена весьма значительно и зависит от особенностей тече­ния биохимических процессов у разных лиц. Дело в том, что процессы метаболизма ксенобиотика в организме зависят от активности большой группы ферментов, которая различна у разных лиц. Индивидуальная чувствительность к ксено­биотику определяется и состоянием здоровья. Например, лица с заболеваниями крови более чувствительны к действию ге­матологических ксенобиотиков, с нарушениями со стороны нервной системы — к действию нейротропных ядов, с забо­леваниями легких — к действию раздражающих веществ и пылей. Снижению сопротивляемости способствуют различ­ные хронические инфекции и заболевания.

При оценке воздействия токсических веществ на организм человека различают условия, которые влекут за собой: 1) воз­можность смерти; 2) быстро развивающееся заболевание из-за острого (травматического) отравления; 3) заболевание из-за хронического воздействия токсических веществ; 4) снижение работоспособности.

Реальная опасность вещества связана с вероятностью воз­никновения вредных для здоровья эффектов в условиях про­изводства или применения химических веществ. При этом оценке подвергаются потенциальная возможность поступле­ния ксенобиотика в организм и компенсаторные свойства организма по отношению к данному ксенобиотику. Заметим, что в ряде случаев малотоксичное, но высоколетучее вещество в условиях производства может оказаться более опасным для развития острого отравления, чем высокотоксичное, но ма­лолетучее соединение.

Известно, что одними из ведущих факторов, обусловли­вающих развитие хронических отравлений, являются процессы накопления (кумуляции). Различают материальную (накоп­ление ксенобиотика в организме) и функциональную (накоп­ление эффекта при повторном воздействии ксенобиотика) кумуляцию. Эффект кумуляции учитывается при гигиениче­ской регламентации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Заметим, что при современном состоянии технологических процессов и средств борьбы с поступлением промышленных ксенобиотиков в рабочую зону требование их полного отсутст­вия в зоне дыхания работающих (или даже соблюдения гигиени­ческих норм) часто является нереальным, а достижение подоб­ного результата — чрезвычайно трудной технической задачей.