Глава 4. Комбинированное действие ядов

4.1. Токсический эффект при комбинированном воздействии вредных веществ. Различают несколько видов воздействий вредных веществ на производстве.

1). Однократное совместное действие. При этом воздействии вредные компоненты действуют на одну и ту же систему рецепторов.

2). Независимое совместное действие. При этом типе воздействия компоненты действуют на различные рецепторы так, что получаемые эффекты не связаны друг с другом.

3). Синергическое и антагонистическое совместное действие.

4). Комплексное комбинированное воздействие промышленных ядов. В связи с нарастающим загрязнением вредными веществами окружающей среды этот вопрос приобретает большую актуальность.

Однократное (острое) комбинированное воздействие ядов. Токсический эффект при комбинированном воздействии нескольких ядов в остром эксперименте наиболее изучен, как на животных, так и на людях.

Например, в опытах на подопытных животных при комбинированном воздействии углеводородов (бензин и его инградиенты) выявилось суммирование эффектов; ароматических углеводородов (бензол и толуол, толуол и ксилол, бензол и ксилол) эффекты суммации встречаются чаще.

Аналогичный эффект суммации наблюдался на людях при воздействии бензола и некаля, ацетона и фенола, циклогексана и бензола, фенола и ацетофенола.

Эффект суммации характерен не только для веществ наркотического действия. Часто он наблюдается у раздражающих газов: хлора и окислов азота, окислов азота и сернистого газа, сернистого газа и аэрозоля серной кислоты. Дурно пахнущие и раздражающие вещества действуют по типу простого суммирования.

Для веществ не относящихся ни к наркотикам, ни к раздражающим однозначных выводов сделать нельзя. Но, например, для ФОСов зарегистрировано суммирование эффектов (хлорофос и тиофос, хлорофос и фосфамид).

Однако в промышленной токсикологии нередки случаи и синергического действия вредных веществ.

Механизмом этих эффектов может быть торможение одним веществом процессов биотрансформации другого вещества (например торможение ферментной системы, которая осуществляет его детоксикацию.

Например: хлорофос и карбофос, хлорофос и метафос. карбофос и тиофос при совместном действии вызывают эффекты превышающие простую суммацию эффектов, т.к. здесь происходит подавление холинестеразы одним веществом и торможение вследствие этого детоксикации другого.

Синергический эффект наблюдался и при совместном воздействии хлорированных углеводородов (СCl₄ и этилендихлорид; СО и бензол).

Наиболее изученным в промышленной токсикологии является сочетанное воздействие СО с другими ядами. Синергический эффект установлен при одновременном однократном воздействии окиси углерода и тетраэтилсвинца, СО и адреналина, СО и цианидов, СО и этилового спирта.

Синергические эффекты зарегистрированы при комбинированном воздействии озона (О₃ ) с аэрозолем cерной кислоты, О₃ с окислами азота.

Комбинированное воздействие СО и окислов азота (встречается при электросварочных работах, взрывных работах, при работе ДВС) – дает синергические эффекты.

Однако на практике существует и антагонистические действия промышленных ядов, т.е. когда результат сочетанного воздействия оказывается менее ожидаемого, чем суммационный. Такое действие известно для SO₃ и Cl₂ , SO₂ и аммиака, аммиака и СО - этот эффект происходит за счет химических реакций между веществами и образованием малотокcичных соединений.

Антагонистический эффект может иметь и физиологический эффект. Например, совместное воздействие ФОСов и хлорированных углеводородов, т.к. продукты гидролиза этих веществ менее токсичны, чем исходные вещества. Этот эффект известен при сочетании большого количества промышленных вредных веществ: окислов азота и сернистого ангидрида, диметиламида и муравьиной кислоты, метана и СО, стирола и формальдегида, СО и толуола.

Хроническое комбинированное воздействие промышленных ядов. Отмечается эффект суммации при воздействии СО и фреона, СО и триэтиламина, также при хроническом воздействии сразу 4-х веществ: анилина, фурфурола, эпохлоргидрина и СО (действующие вещества были на уровне пороговых и предельно допустимых концентраций).

Синергический эффект промышленных ядов при хроническом воздействии наблюдался редко. Например, при действии смеси ДДТ и этилового спирта, соединений марганца и фтора, сразу четырех веществ (фурфурола, анилина, эпохлоргидрина и угарного газа), угарного газа и окислов азота, этилового спирта и мышьяка, этилового спирта и тиурамдисульфида, озона и аэрозоля соляной кислоты.

Есть данные об усилении канцерогенной активности (Генин В.А., 1975) при совместном воздействии гидробензола и бензидин сульфата.

В результате длительных наблюдений за состоянием здоровья работниц завода резиновых технических изделий было отмечено значительное усиление влияния вредных факторов производства на детородную функцию в случаях совместного воздействия бензина и хлорированных углеводородов. Этот факт был подтвержден в экспериментах на животных, где рождаемость сокращалась на 53 % по сравнению с контролем.

Антагонистический эффект при хроническом комбинированном воздействии промышленных ядов встречаются довольно часто, особенно при воздействии малых доз и наблюдается у тех ядов, у которых антагонистический эффект наблюдался при остром воздействии: сернистого газа и двуокиси азота, смеси ДДТ и гексахлорана, двуокиси азота и ССl_4, тетрахлорпентана и хлорэтановой кислоты, окислов азота и оксидов меди.

4.2. Токсический эффект при совместном воздействии химических и физических факторов производственной среды. В условиях производства на организм человека токсические вещества часто воздействуют в сочетании с другими неблагоприятными факторами, такими как высокая и низкая температура, повышенная и пониженная влажность, вибрация, шум, различного рода излучения. Эффект от такого сочетания может оказаться существенно иным, чем при изолированном воздействии того или иного фактора.

Температурный фактор. Самый общий вывод из анализа работ по комбинированному действию промышленных ядов и высокой температуры сводится к следующему: одновременное воздействие вредных веществ и повышенной температуры, как правило, усиливает и ускоряет развитие токсического эффекта. Как правило, но не всегда.

Например, одновременное воздействие кварцевой пыли и высокой температуры (30-32 С на кроликах, 38-40 С – на крысах) характеризовалось ослаблением силикотического процесса.

Не обнаруживалось усиления токсичности анилина при воздействии высоких температур при 35,40, 45 и 50 С в опытах на собаках, хотя в опытах на крысах токсичность анилина усиливалась.

Но чаще всего, одновременное воздействие на организм вредных веществ и повышенной температуры окружающей среды приводит к суммированию биологических эффектов, вызывая синдром взаимного отягощения.

Этот факт имеет большое практическое значение для регламентации содержания вредных веществ в окружающей человека среде. Ряд авторов предлагает «поправочные коэффициенты» для снижения ПДК в условиях высоких температур. Например, рекомендовано ввести 5-10 кратную поправку в ПДК пестицидов при применении их в условиях жаркого климата, т.к. при температуре 36-40 градусов ускоряется развитие токсического эффекта от пестицидов.

Вопрос о комбинированном воздействии токсических веществ и пониженной температуры окружающей среды исследован в значительно меньшей степени. В самом общем виде результаты работ, посвященных этой проблеме, можно резюмировать следующим образом: понижение температуры в большинстве случает ведет к усилению токсического эффекта. Это справедливо для СО, бензина, сероводорода, трихлорэтилена, анилина, окислов азота. Однако, для ряда промышленных ядов понижение температуры сопровождается ослаблением токсического эффекта (хлорофос, окислы азота).

Повышенная влажность воздуха. Раздражающий эффект окислов азота, хлорсодержащих соединений усиливается вследствие образования капелек азотной, азотистой, соляной кислот путем химических взаимодействий с влагой воздуха и дыхательных путей.

Барометрическое давление. Этот вопрос важен в связи с океанографическими изысканиями, развитием авиации и освоением космического пространства.

Гипербария, вызывающая резкие изменения многих физиологических функций существенно влияет на эффект взаимодействия организма и яда. Появляется синдром взаимного отягощения, а в связи с этим и усиление токсического эффекта.

Гипоксия. Установлено, что действие таких ядов как окись углерода, алкоголь, бензол, окислы азота, четыреххлористый углерод в условиях гипоксии значительно усиливается.

Например, в условиях высокогорья (3640 м) токсичность и степень кумуляции пестицидов по сравнению с равнинными условиями, увеличивается. Введение пестицидов при недостаточности кислорода усугубляет гипоксию – патологическое состояние организма. Но для углекислого газа и озона обнаружено ослабление токсического эффекта на организм животных на фоне сниженного барометрического давления (Кустов В.В. и соавт., 1975).

Шум и вибрация. Исследования как в эксперименте, так и в клинике профпатологии показали один и тот же результат. Производственный шум усиливает токсический эффект и ускоряет его развитие. Это доказано для угарного газа, стирола, алкилнитрила, крекинг-газа, нефтяных газов, аэрозоля борной кислоты и др. Гигиеническая регламентация содержания вредных веществ в воздушной среде производственных помещений и допустимые уровни производственного шума, при условии их комбинированного воздействия, должны быть более «жесткими».

Аналогичное требование относится и к вибрации, т.к. вибрация усиливает токсический эффект многих промышленных вредных веществ: пыль кобальта, кремниевая пыль, дихлорэтан, окись углерода, эпоксидные смолы (Кустов В.В., 1975, Боков А.Н., 1975).

Ультразвук. Изучалось последовательное и сочетанное воздействие ультразвука и этанола, часто встречающиеся в промышленности при химической очистке деталей. Сочетанное воздействие этанола и ультразвука оказывало более выраженное неблагоприятное влияние на функциональное состояние ЦНС, чем изолированное воздействие каждого из факторов в отдельности.

Лучистая энергия (УФ). Проблема УФ облучения в большей степени по сравнению с другими факторами имеет значение не только для промышленной токсикологии. Загрязнение атмосферы больших городов различными вредными выбросами ведет к снижению естественной УФ-радиации. Это становится опасным не только для контингентов работающих, но и для всего населения. Проблема комбинированного действия токсических веществ и УФ-радиации важная с общегигиенической, экологической и социальной точек зрения.

Лазарев (1938) приводит данные о том, что УФ-облучение понижает чувствительность белых мышей к этиловому спирту, вследствие усиления окислительных процессов в организме и более быстрого обезвреживания яда. Известно об уменьшении токсического эффекта СО при УФ-облучении. Причина этого – ускорение диссоциации карбоксигемоглобина и более быстрое выведение СО из организма (Кустов В.В., 1975).

При изучении депонирования свинца в организме при различных режимах УФ-облучения выяснилось, что в условиях дефицита УФ свинец депонировался в 2-4 раза больше в костях, селезенке, легких, сердце, печени, мозге, мышцах, чем при нормальном режиме УФ.

При комбинированном воздействии свинца с УФ-облучением наблюдалось уменьшение накопления свинца в органах и тканях и более интенсивное выделение его с фекалиями и мочой. В костях облучавшихся животных свинца было в 2 раза меньше, чем у крыс, которые облучению не подвергались.

В другой работе (Габович Р.Д., 1975) изучалась устойчивость организма к гексахлорбензолу при различных сочетаниях температуры воздуха и УФ-облучения. Оказалось, что устойчивость организма к данному яду при недостатке УФ, перегревании, а также при сочетанном воздействии перегревания и УФ-облучения – заметно снижается. УФ-облучение в дозах близких к оптимальной величине (400 мкэр\см) повышает устойчивость организма к гексахлорбензолу. Но более высокие дозы, превышающие оптимальную величину, снижают устойчивость к этому яду.

Ионизирующая радиация. Изучение комбинированного действия вредных веществ и ионизирующей радиации становится все более актуально.

Установлено, что острое воздействие ядов, которые вызывают в организме развитие гипоксии и одновременное или последовательное воздействие ионизирующей радиации сопровождается ослаблением тяжести радиационного поражения. Такой эффект характерен для СО, нитрита натрия, анилина, цианидов, нитрилов, азидов и др. (В.В. Кустов, 1975).

Одновременное с радиацией воздействие вредных веществ, которые относятся к группе сульфгидрильных ядов наоборот, приводит к усилению радиобиологического эффекта. К числу таких ядов относятся радиосенсибилизирующие яды: ртуть и ее соединения, перекись метилэтилкетона, формальдегид, акриловая кислота и др.

Физическая нагрузка. Данная проблема рассматривается в трех направлениях:

1). Влияние физической нагрузки на действие ядов

2). Влияние ядов на способность выполнять физическую нагрузку

3). Влияние тренировки физическими нагрузками на устойчивость организма к ядам.

Человек, соприкасаясь с промышленными ядами, выполняет одновременно физическую работу. Физическая нагрузка оказывает мощное влияние на условия поступления, распределения, превращения и выделения ядов, на все течение интоксикации.

Динамические физические нагрузки активизируют дыхание и кровообращение, усиливают активность нейрогуморальной регуляции организма, ферментативные процессы, обмен веществ в целом.

Увеличение легочной вентиляции увеличивает опасность отравления. Увеличение скорости кровотока способствует быстрому распределению яда в организме. Повышение функции печени, желез внутренней секреции, нервной системы, делает их более доступными действию ядов.

Интенсификация окислительных процессов приводит к быстрому накоплению продуктов окисления, которые часто более токсичны, чем сам яд. Более опасными при физической нагрузке становятся яды, препятствующие потреблению тканями кислорода угарный газ, цианиды, нитриты, азиды). Гиперемия и потоотделение способствует лучшему растворению и более быстрой резорбции ядов через кожу.

Физическая работа может влиять не только на интенсивность действия ядов, но и на локализацию повреждения - парезы и параличи при ртутной и свинцовой интоксикации развиваются в первую очередь на интенсивно работающей руке.

Не менее важна проблема оценки влияния промышленных ядов на работоспособность организма. В большинстве случаев острая и хроническая интоксикация снижает работоспособность. Это исследовали на животных при действии инсектицидов, диэлдрина, стирола, винилпропионата, моно- и дихлорстирола, диметиламина, бутилацетата, угарного газа, бензина и др.

Однако в ряде опытов были получены и противоположные результаты – яд повышал «работоспособность» животных. Это объясняется развитием СНПС, для которого характерно повышение устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям, в том числе и к утомлению при мышечной нагрузке. При дальнейшем развитии интоксикации СНПС сменяется снижением устойчивости организма и работоспособность падает.

Заметно изменяется тяжесть интоксикации промышленными ядами в физически тренированном организме, где развивается СНПС, повышающее устойчивость к ядам. «Тренированные» животные более устойчивы к действию этанола, диэтилового эфира, хлороформа, трихлорэтиламина. Физическая культура и производственная гимнастика являются важной составной частью мероприятий по профилактике профессиональных интоксикаций.

Питание. Количественный и качественный дефицит питания плохо сказывается на течение интоксикации. С помощью питания можно воздействовать на кровообращение и выделение ядов путем введения в рацион различных видов пищи и пищевых добавок.