2.3. распределение, превращение и выделение

вредных веществ из организма

По распределению в тканях и проникновению в клетки организма химические вещества разделяются на электролиты и неэлектролиты.

Неэлектролиты (органические вещества) растворяются в жирах и липоидах, и чем быстрее они растворяются в жирах, тем быстрее проникают в клетку. Это объясняется тем, что оболочка клетки организма содержит много липоидов.

Распределение неэлектролитов зависит от кровоснабжения. Мозг насыщается неэлектролитами быстрей, чем околопочечный жир (так как мозг больше снабжается кровью).

Удаление неэлектролита тоже зависит от кровоснабжения, чем оно больше, тем быстрей удаляются вредные вещества.

Способность электролитов проникать в клетки организма ограничена и зависит от заряда их поверхностного слоя. Если поверхность клетки заряжена отрицательно, она не пропускает анионов, если поверхность клетки заряжена положительно - катионов. Электролиты имеют свойство накапливаться в различных органах. Так, соединения свинца, фтора накапливаются в костях, соединения ртути - в выделительных органах (почки, толстый кишечник), соединения марганца - в печени.

Поступающие в организм вредные вещества подвергаются внутри организма разнообразным превращениям (вступают в различные химические реакции). Не подвергаются превращениям лишь такие химически инертные вещества, как, например, метан, диоксид углерода (они выделяются из организма в неизменном виде). Другие вещества подвергаются всевозможным превращениям. Примером могут служить следующие реакции: бензол окисляется внутри организма до фенолов, метиловый спирт окисляется в формальдегид и муравьиную кислоту, эфиры подвергаются гидролизу. Неорганические вещества тоже изменяются внутри организма. Так, соединения свинца откладываются в костях в виде трифосфата свинца, соединения фтора - в виде известковых (кальциевых) солей.

Результатом превращения вредных веществ является их обезвреживание, но бывают и исключения (превращение метилового спирта, о котором говорилось выше).

Выделяются вредные вещества из организма четырьмя путями. Первым являются легкие; через почки выделяются вещества, хорошо растворимые в воде; через желудочно-кишечный тракт – плохо растворимые в воде; через кожу, потовые железы выделяются вещества, хорошо растворяются в липоидах.

2.4. Характер действия вредных веществ на организм

Все вредные вещества оказывают специфическое действие на организм. Для некоторых из них характерно действие в точке приложения (кислоты, щелочи, соли сильных кислот и оснований). Другие вещества обладают избирательным действием (оксид углерода действует на гемоглобин крови).

Практический интерес предоставляет концентрации и дозы. Особое значение имеет пороговая концентрация, которая вызывает начальные признаки воздействия вредных веществ в организм. Обоснованное определение пороговых концентраций имеет большое значение, так как является исходным критерием для определения предельно допустимых концентраций вредных веществ.

За основу для предельно допустимой концентрации принимается пороговая концентрация, установленная при длительном воздействии (год, полгода). Но к этой пороговой концентрации берется поправка в несколько раз в зависимости от диапазона токсичности. Диапазон токсичности - это разница между пороговой и смертельной концентрациями. Чем меньше диапазон токсичности, тем больше поправка. Но таким образом определенная предельно допустимая концентрация является ориентировочной. Уточняется она при длительном (пятилетним) наблюдении за состоянием здоровья работающих в условиях, когда соблюдаются ПДК.

Для гигиены особо важное значение имеет установление зависимости эффекта действия вредных веществ от дозы, концентрации и длительности действия. Для веществ, которые могут накапливаться в организме, имеет значение не концентрация, а длительность действия.

а. Связь между токсическим действием вредных веществ и их химической структурой и физическими свойствами

Существует тесная связь между химической структурой, физическими свойствами и токсическим действием вредных веществ.

По правилу Ричардсона сила наркотического действия возрастает в зависимости от количества атомов углерода в молекуле. Правило разветвленности связывает наркотическое действие углеводородов с разветвлением их цепей (с увеличением разветвленности наркотическое действие ослабевает). Введение в молекулу органического вещества гидроксильной группы или кислорода усиливает наркотическое действие вредного вещества. Чем больше число кратных связей в молекулах вещества, тем больше его биологическая активность. С увеличением непредельности усиливается раздражающее действие веществ. Группа хлора или нитрогруп-па увеличивают наркотическое действие вещества.

Большую роль в характере действия вредных веществ играют их физические свойства (летучесть, агрегатное состояние, растворимость и др.).

б. Комбинированное действие вредных веществ

В производственных условиях часто имеет место комбинированное действие на организм одновременно двух или нескольких вредных веществ.

Возможны три основных типа комбинированного действия химических веществ: усиление действия одного вещества другим, ослабление действия одного другим и суммированное действие нескольких веществ. Чаще всего встречается последнее. Как учитываются ПДК вредных веществ для этого случая? ГОСТ 12.1.005-88 предлагает следующую формулу:

где С1,С2…..Сn - реальные концентрации 1-го, 2-го, n-го вредных веществ;

        ПДК1, ПДК2, ПДКn - предельно допустите концентрации соответствующих вредных веществ.

Из этого соотношения видно, что реальные концентрации вредных веществ в данной ситуации (С1, С2,.....Сn) должны быть меньше их ПДК.

в. Питание и вредные вещества

Количественный состав пищи оказывает влияние на обезвреживание вредных веществ в организме.

Особое значение при профессиональных заболеваниях имеют витамины. При авитаминозах организм более чувствителен к вредным веществам. Витамин С оказывает благоприятное влияние при отравлениях свинцом. Витамин В1 оказывает лечебное и профилактическое действие при профессиональных заболеваниях, вызывающих поражение нервной системы (при работах с органическими растворит елями).

В настоящее время нет вполне обоснованных рекомендаций в отношении питания людей, имеющих контакт с отдельными группами вредных веществ. Поэтому следует считать, что рабочим, контактирующим с вредными веществами, нужно предоставлять полноценное в количественном и качественном отношении питание (белки, углеводы, жиры и витамины)

С 1954 г. в СССР для различных групп рабочих промышленности введены нормы специализированного лечебно-профилактического питания в виде завтрака или обеда. Госкомтрудом СССР и Президиумом ВЦСПС 7 января 1979 г. утвержден Перечень производств, профессий и должностей, работа в которых дает право на бесплатное получение лечебно-профилактического питания в связи с особо вредными условиями труда.

Рабочим, занятым на вредном производстве в ряде случаев выдается молоко. Молоко нужно рассматривать как пищевой продукт высокой ценности, способствующий повышению сопротивляемости организма, а не как универсальное противоядие или нейтрализующее вещество.

г. Острые и хронические заболевания

При неправильной с гигиенической точки зрения организации труда и отсутствии специальных мер профилактики вредные вещества могут вызвать профессиональные заболевания., подразделяемые на острые и хронические.

Острые профессиональные заболевания возникают за короткий срок (не более одной смены), часто мгновенно, при вдыхании паров или газов вредных веществ в больших концентрациях (в несколько раз превышающих ПДК).

Хронические заболевания происходят при вдыхании малых концентраций (но превышающих ПДК) вредных веществ в течение длительного времени.

Вредные вещества могут оказывать также общее, неспецифическое действие – понижать общую сопротивляемость другим воздействиям (инфекциям).

В связи с острыми и хроническими заболеваниями следует рассмотреть и привыкание к вредным веществам. Под привыканием к вредному веществу понимают понижение чувствительности к нему в результате систематического поступления вредного вещества в организм. Известно, например, привыкание к мышьяку, наркотикам – морфину, кокаину, эфиру, алкоголю, к раздражающим газам и т. д.

В производственных условиях привыкание достигается значительным напряжением компенсаторных функций организма. При срыве компенсаторных функций привыкание переходит в хроническое заболевание.

д. Меры предупреждения профессиональных заболеваний, возникающих от воздействия вредных веществ

Основными направлениями профилактики профессиональных заболеваний, возникающих при воздействии вредных веществ, являются следующие:

1) замена вредных веществ на невредные и менее вредные;

2) ограничение концентраций вредных веществ в смесях;

3) соблюдение требований, предъявляемых к технологическому процессу и оборудованию (комплексная механизация автоматизация процессов, дистанционное управление, непрерывные технологические процессы, передача жидкостей самотеком, герметизация оборудования, автоматический контроль за ходом процесса, сигнализация об угрозе аварии, планово-предупредительный ремонт; под особым присмотром должно находиться оборудование, работающее под давлением или в условиях вакуума);

4) правильная организация ремонтных работ;

5) изоляция вредных цехов;

6) вентиляция;

7) медико-профилактические мероприятия:

○ регистрация и расследование причин всех случаев профессиональных заболеваний;

○ предварительные медицинские осмотры;

○ периодические медицинские осмотры (кроме обязательных при поступлении на работу, проводятся периодические медицинские осмотры в соответствии с приказом Министерства здравоохранения СССР № 700 от 19 июня 1984 г.);

○ осуществление контроля за состоянием воздушной среды (возлагается на санитарно-эпидемиологические станции и санитарно-промышленные лаборатории) с применением сигнализаторов для предупреждения превышения ПДК и опасных концентраций вредных веществ;

○ применение средств индивидуальной защиты;

○ обязательный вводный, периодический и повторный санитарный инструктаж;

○ рациональное питание и льготы (список производств, цехов, профессий и должностей с вредными условиями труда, работа в которых дает право на дополнительный отпуск и сокращенный рабочий день, утвержденный постановлением Госкомтруда СССР и Президиума ВЦСПС от 25 октября 1974 г. № 298/п-22).