Вадим Баширов - Промышленная токсикология (курс лекций)

В связи с этим для оценки аддитивного действия газов предложена формула (для гигиенической оценки воздушной среды):

где a 1, a 2… ‒ обнаруженные в воздухе концентрации газов ;

х 1, х 2… ‒ предельно допустимые концентрации их .

Аддитивное действие ядов в комбинации при гигиенической оценке воздушной среды учтено в санитарных нормах проектирования промышленных предприятий.

Поступление ядов в организм, распределение в организме и тканях, метаболизм и выделение их из организма в значительной степени определяются способностью проходить через биологические мембраны, характером взаимодействия их с этими мембранами. Процессы поступления в организм, распределения и превращения , которым подвергается вредное вещество в организме, протекают во времени.

Путь поступления химического соединения в организм определяется в первую очередь объектом окружающей среды, в котором находится вредное вещество, его физико-химическими свойствами, характером контакта с ним и некоторыми другими обстоятельствами.

В токсикологии выделяют два основных способа поступления ядов в организм: экзогенный (внешний) и эндогенный (внутренний).

Распределение токсикантов в организме.

Зависит от химической структуры вещества и сорбционных свойств тканей биологического объекта.

Первая фаза – динамическое распределение, определяемое интенсивностью кровоснабжения. Токсикант попадает в ткани и органы, в которых наиболее интенсивный кровоток.

Вторая фаза – перераспределение токсикантов с преимущественным накоплением в тканях, сорбционная емкость которых оказывается для данных веществ наибольшей.

Примеры: Марганец, хром, ванадий, кадмий, цинк преимущественно накапливаются в печени и почках. Растворимые соединения свинца, бериллия, бария, урана – в костном мозге.

Относительно равномерно распределяются этиловый спирт, мочевина.

Накопление токсикантов в определенных органах и тканях может оказывать специфическое токсикодинамическое действие.

Процессы кумуляции.

Общие механизмы хронической токсичности не могут быть поняты без рассмотрения соотношения двух взаимосвязанных процессов – кумуляции и привыкания. Кумуляция – накопление токсиканта в организме. Привыкание развивается, когда адаптивные и компенсаторные возможности организма обеспечивают сохранность гомеостаза на уровне, совместимом с нормальным протеканием основных физиологических процессов. В противном случае развивается патологическое состояние, связанное с накоплением в специфических тканях организма токсического вещества (материальная кумуляция) или «накопление» вредных изменений (функциональная кумуляция).

Примеры:

1 Вещества с материальным типом кумуляции – металлы.

2 Вещества с функциональным типом кумуляции – хлорированные углеводороды, бензин, бензол, сероводород.

Ряд авторов рассматривают функциональную кумуляцию, как повышение чувствительности реагирующих биологических мишеней вследствие воздействия токсикантов.

Пример, при наиболее опасном кумулятивном эффекте степень кумулятивного действия увеличивается с уменьшением доз вещества, ежедневно вводимого в организм. Это свойственно некоторым хлорорганическим углеводородам. Они могут оказывать хроническое воздействие в очень малых дозах и, естественно, потенциально наиболее опасны.

Кумулятивное действие классифицируется на 4 группы (Л.И.Медведь и соавт., 1968):

I. Сверхкумуляция – степень кумуляции более 100 %;

II. Выраженная кумуляция – степень кумуляции 34-100 %;

III. Средняя кумуляция – степень кумуляции 20-33 %;

IV. Слабая кумуляция – степень кумуляции менее 20 %.

При острых отравлениях химические вещества чаще всего поступают в организм перорально.

Пероральный путьотличается естественностью поступления эксогенных ядов. Весьма незначительная часть химических веществ может всасываться через слизистые оболочки полости рта и пищевода, но эта часть яда заметно не влияет на характер токсического процесса. В желудке химические вещества остаются сравнительно продолжительное время. Значительная их часть в основном пути простой диффузии всасывается в желудок. На скорость всасывания ядов влияют многие факторы.

Интенсивность всасывания яда часто пропорциональна его концентрации в желудке. Могут уменьшить всасывание ядов пища, находящаяся в желудке, ее состав, скорость перемешивания пищи и опорожнения желудка, функциональное состояние слизистой оболочки, секретирующей желудочный сок, степень измельченности твердого вещества, наличие таблеточных покрытий и т.д.

Через дыхательные пути ядовитые вещества поступают в организм в виде газов, паров, аэрозолей, парогазовых или парогазоаэрозольных комплексов. Этот путь имеет первостепенное значение, т.к. всасывание веществ происходит с очень большой поверхности легочных альвеол (100-120 м 2), намного превышающей площадь всасывающей поверхности пищеварительного канала и кожи. Проникновение паров и газов из альвеолярного воздуха в кровь подчиняется закону простой диффузии, в соответствии с которым процесс перехода веществ газообразной среды в жидкую происходит вследствие разности парциального давления и продолжается до наступления равновесия концентраций в обеих фазах. Распределение летучих соединений между жидкой и газообразной фазами в момент равновесия характеризуется коэффициентом распределения Оствальда, по величине которого можно судить о скорости насыщения крови летучими веществами. Чем ниже коэффициент распределения, тем быстрее достигается равновесие и насыщается кровь.

Физико-химические свойства веществ, и в первую очередь значение коэффициента растворимости паров в крови существенно сказываются на количестве вещества, поступающего в кровь из воздуха, а также скорости, с которой устанавливается равновесие между содержанием вещества в воздухе и в крови. Так, вещества с высоким коэффициентом растворимости (спирт, ацетон) длительно переходят из воздуха в кровь, соединения с низким коэффициентом растворимости (углеводороды) быстро достигают концентрации между кровью и воздухом.

Хорошо растворимые вещества (хлорид водорода, аммиак) могут всасываться в кровь из верхних отделов дыхательных путей. Крупнодисперсная пыль или жидкий аэрозоль оседает в основном в полости носа, в носовой части глотки и трахее, значительная ее часть заглатывается. В альвеолы проникают частицы размерами до 1-2 мкм. Адсорбированные на пылевых частицах молекулы паров и газов могут усиливать или ослаблять действие аэрозолей.