Geum.ru

Учебное пособие (для слушателей факультета охраны труда и студентов, изучающих эргономику и бжд) Автор составитель профессор Юрасова Т. И

Вид материалаУчебное пособие

Содержание


2.2. Пути поступления вредных веществ в организм
2.3. Распределение, превращение и выделение
2.4. Характер действия вредных веществ на организм
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   32

2.2. Пути поступления вредных веществ в организм


Различают три пути поступления вредных веществ в организм: легкие, желудочно-кишечный тракт и неповрежденная и поврежденная кожа.

В легкие вредные вещества проникают в виде паров, газов и пыли. В желудочно-кишечный тракт - чаще всего с грязных рук или при нарушении технологических операций и правил внутреннего распорядка; через кожу проникают химические вещества преимущественно жидкой, маслянистой и тестообразной консистенции.

Поступление через легкие - основной и наиболее опасный путь проникновения вредных веществ внутрь организма. Это объясняется рядом причин. Например, поверхность легочных альвеол составляет 90-100 м2, толщина же альвеолярной мембраны – 0,001-0,004 мм, поэтому в легких создаются благоприятные условия для проникновения газов и паров в кровь.

Вещества, проникающие в легкие, делятся на две большие группы. Первую группу составляют не реагирующие пары и газы (вещества ароматического, жирного ряда и их производные). Не реагирующими они названы потому, что или имеют малую химическую активность (таких мало), или их превращение внутри организма происходит медленнее, чем накопление в крови (таких большинство). Вторую группу составляют реагирующие газы и пары – это вещества, которые хорошо растворяются в жидкостях организма (например, аммиак, оксиды азота и др.).

Нереагирующие газы и пары поступают в кровь через легкие на основе закона диффузии, т. е. вследствие разницы парциальных давлений газов и паров в альвеолярном воздухе и крови. Сначала насыщение идет быстро (разница давлений велика), затем замедляется, и, когда парциальные давления выравниваются, насыщение крови газами прекращается. После удаления пострадавшего из загрязненной зоны происходит десорбция газа из крови тоже на основе диффузии.

Скорость насыщения зависит от коэффициента распределения или от растворимости. Бензол лучше растворяется в крови, чем бензин. Поэтому при равных условиях скорость насыщения парами бензола будет больше, чем парами бензина. Коэффициент распределения равняется отношению концентрации вредного вещества в артериальной крови к концентрации его в альвеолярном воздухе. Растворимость в воде определяет растворимость газов и паров в крови.

Иная закономерность существует в отношении поглощения (сорбции) реагирующих газов, т. е. таких, которые быстро вступают в реакцию с организмом. Насыщение для них практически недостижимо. Поступая в организм, они превращаются, и здесь опасность зависит от времени нахождения человека в загрязненной атмосфере. Реагирующие газы сорбируются в различных частях дыхательных путей. Например, хлористый водород, аммиак, диоксид серы, хорошо растворимые в воде, сорбируются в верхних дыхательных путях, а хлор, оксид азота, хуже растворимые в воде, -в альвеолах.

Опасность отравления пылевидными веществами такая же, как и парогазообразными.

Проникновение вредных веществ внутрь организма через желудочно-кишечный тракт менее опасно. В нем условия всасывания затруднены и всасывающая поверхность меньше, поэтому всасываются те вредные вещества, которые хорошо растворимы в липоидах. Но кислая среда желудка часто способствует всасыванию вредных веществ. Это относится, например, к свинцу. Всасывание вредных веществ происходит преимущественно в тонких кишках и лишь в небольшой степени в желудке. Попавшие в организм вещества поступают в систему воротной вены, связанной с печенью, и обезвреживаются.

Вредные вещества могут проникать в организм также через кожу, потовые, сальные железы, волосяные мешочки. Через них проникают вещества, хорошо растворимые в жирах и липоидах, т. е. неэлектролиты (углеводороды ароматического и жирного ряда). Электролиты, т. е. диссоциирующие в воде на ионы вещества, через кожу не проникают. Степень проникновения через кожу зависит от консистенции. Жидкие вещества с большой летучестью быстро испаряются. Твердые и кристаллические органические или маслянистые вещества могут с большей вероятностью вызвать отравления, так как длительно могут задерживаться на коже.


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.).