Первая мировая война. Долина реки Ипр в Бельгии покрыта рядами проволочных заграждений и изрезана траншеями. Все атаки частей немецкой армии отражаются хорошо организованной обороной англо-французских войск.

22 апреля 1915 г. в 17 часов со стороны немецких позиций у поверхности земли между пунктами Бикштуте и Лангенмарк появилась полоса серо-зеленоватого тумана. Через несколько минут этот необычный туман гигантской волной накрыл позиции французских колониальных частей. т необычный туман гигантской волной накрыл позиции французских колониальных частей. Находившиеся в траншеях солдаты и офицеры неожиданно стали задыхаться: ядовитый газ хлор, образовавший этот туман обжигал органы дыхания, разъедал легкие. Пораженные газом падали, непораженные, бессильные перед ядовитым газом и охваченные паникой, бежали. Немецкие войска на фронте шесть километров за пять минут выпустили около 180 000 кг хлора. В результате газовой атаки было поражено 15000 человек. Около 5000 умерло; фронт на протяжении восьми километров был порван…

Целый ряд химических соединений при попадании в организм человека вызывает в нём патологические изменения, которые приводят к временной потере работоспособности, заболеванию или гибели человека.

Отравляющими веществами могут быть различные ядовитые химические соединения.

Отравляющие вещества кроме поражения людей отравляют воздух, местность, воду, а также боевую технику, обмундирование, продовольствие и др. Все эти объекты, степень зараженности которых определяется концентрацией или плотностью заражения, в свою очередь могут быть причиной поражения людей.

Токсичность химических соединений характеризуется пороговой концентрацией, пределом переносимости и токсической дозой (токсодозой).

Пороговая концентрация – это наименьшее количество вещества, которое при попадании в организм человека может вызвать ощутимый физиологический эффект. В этом случае поражённые ощущают лишь первичные признаки поражения и сохраняют работоспособность.

Предел переносимости – это максимальная концентрация, которую человек может выдержать определённое время без устойчивого поражения. На практике в качестве предела переносимости используется предельно допустимая концентрация (ПДК). Это такая концентрация, которая при постоянном воздействии на человека в течении рабочего дня не может вызвать через длительный промежуток времени патологических изменений или заболеваний. Она, как правило, относится к восьмичасовому рабочему дню.

Токсодоза является количественной оценкой токсичности вредных веществ. Различают смертельные и пороговые токсодозы.

Смертельная токсодоза (LD) – это такое количество вещества, которое при попадании в организм вызывает смертельный исход с определенной вероятноятью. Токсодоза, вызывающая гибель 100% пораженных, называется абсолютной смертельной токсодозой (LD100), а токсодоза, вызывающая гибель 50% пораженных, называется средней смертельной токсодозой (LD50).

Пороговая токсодоза (PD) – это такое количество вещества, которое при попадании в организм вызывает начальные признаки поражения с определенной вероятностью. В практике более широкое применение находит средняя пороговая токсодоза (PD50), которая вызывает начальные признаки поражения у 50% людей, пораженных токсичным веществом.

Физические свойства

Для отравляющих веществ важное значения имеют их физические свойства: агрегатное состояние, летучесть, растворимость в воде и органических растворителях, возможность диспергирования.

По агрегатному состоянию при обычных условиях отравляющие вещества могут быть в виде газа, жидкости или твердыми. Агрегатное состояние определяет способ перевода отравляющего вещества в боевое состояние. Одним из свойств отравляющих веществ является объемное действие, т.е. способность поражать не только на определенном участке местности, но и в приземном слое воздуха.

Классификация токсичных веществ Создать единую, универсальную классификацию ядовитых веществ практически невозможно. Специалисты различного профиля в основу классификации применяют наиболее характерные с точки зрения данного профиля свойства и особенности ядовитых веществ. В настоящее время наиболее распространены две классификации: токсикологическая и клиническая (физиологическая).

По степени токсичности при ингаляционном (через органы дыхания) и пероральном (через желудочный тракт) путях поступления в организм человека все химические соединения можно разделить на 6 групп.

К чрезвычайно токсичным и высокотоксичным химическим веществам относят:

Некоторые соединения тяжелых металлов: ртути, свинца, кадмия, селена, никеля, цинка и др. ;

Соединения, содержащие цианистую группу: синильная кислота и ее соли;

Соединения фосфора и фосфорно-органические соединения;

Галогены: хлор, бор;

К сильно токсичным химическим веществам относят:

Минеральные и органические кислоты (серная, азотная, уксусная, фосфорная и др.);

Щелочи (аммиак, едкий калий и др.);

Соединения серы;

Хлористый и бромистый метил;

Некоторые спирты и альдегиды кислот;

Хлористый и бормистый метил;

Органические и неорганические аминосоединения: анилин, тробензол, нитротоуол, фенолы и их производные.

Классификация по токсическому действию группирует отравляющее

вещества по результатам их воздействия на организм и внешним признакам поражения. В данном реферате мы рассмотрим отравляющие вещества общеядовитого действия. Это – синильная кислота, хлорциан, мышьяковитый водород, фосфористый водород, окись углерода, фторорганические соединения. Все эти вещества вызывают общее отравление организма, хотя механизм их действия и признаки поражения совершенно различны. Рассмотрим некоторые из них.

Синильная кислота (HCN) – бесцветная жидкость с запахом горького миндаля, температура кипения + 25,7. С, температура замерзания –13,4. С, плотность пара по воздуху 0,947. Легко проникает в пористые строительные материалы, изделия из дерева, адсорбируется многими пищевыми продуктами. Перевозится и хранится в жидком состоянии. Смесь паров синильной кислоты с воздухом (6:400) может взорваться. Сила взрыва превосходит тротил.

В промышленности синильная кислота применяется для производства органического стекла, каучуков, волокон, орлан и нитрон, пестицидов. Несмотря на запрет, широко применяется для уничтожения насекомых и грызунов в зернохранилищах, складах и на кораблях.

В организм человека синильная кислота попадает через органы дыхания, с водой, продуктами питания и через кожу.

Механизм действия синильной кислоты на организм человека состоит в нарушении внутриклеточного и тканевого дыхания вследствие подавления активности железосодержащих ферментов ткани.

Молекулярный кислород из лёгких к тканям поставляется гемоглобином крови в виде комплексного соединения с ионом железа Hb (Fe2+) O2. В тканях кислород гидрируется в группу (ОН), а затем взаимодействует с фементом цитро хромоксидазы, который представляет собой сложный белок с ионом железа Fe2+ Иотон Fe2+ отдаёт кислороду электрон самоокисляется в ион Fe3+ и связывается с группой (ОН)

Так происходит передача кислорода из крови в ткани. В дальнейшем кислород участвует в окислительных процессах ткани, а ион Fe3+ приняв электрон от других цитохромов восстанавливается в ион Fe2+ который вновь готов взаимодействовать с гемоглобином крови.

Если же в ткани попадает синильная кислота, то она сразу же взаимодействует с железосодержащей ферментной группой цитохромоксидазы и в момент образования иона Fe3+происходит присоединение к нему цианистой группы (CN) вместо гидроксильной группы (ОН). В дальнейшем железосодержащая группа фермента в отборе кислорода из крови не участвует. Так нарушается клеточное дыхание при попадании синильной кислоты в организм человека. При этом не нарушено ни поступление кислорода в кровь, ни перенос его гемоглобином к тканям.

Артериальная кровь насыщается кислородом, переходит в вены, что выражается в ярко-розовой окраске кожных покровов при поражении синильной кислотой.

Для организма наибольшую опасность представляет вдыхание паров синильной кислоты, так как они кровью разносятся по всему организму, вызывая подавление окислительных реакций во всех тканях. При этом гемоглобин крови не поражается, так как ион Fe2+ гемоглобина крови не взаимодействует с цианистой группой.

Отравление лёгкой степени возможны при концентрации 0,04- 0,05 мг/л и времени действия более 1 часа. Признаки отравления: ощущение запаха горького миндаля, металлический привкус во рту, царапанье в горле.

Отравления средней степени возникают при концентрации 0,12 – 0,15 мг/л и экспозиции 30 – 60 минут. К выше названным симптомам добавляются ярко-розавая окраска слизистых оболочек и кожи лица, тошнота, рвота, нарастает общая слабость, появляется головокружение, нарушается координация движений, наблюдается замедление сердцебиений, расширение зрачков глаз.

Тяжёлые отравления возникают при концентрации 0,25 – 0,4 мг/л и экспозиции 5 – 10 минут. Они сопровождаются судорогами с полной потерей сознания, сердечной аритмией. Затем развивается паралич и полностью останавливается дыхание.

Смертельной концентрацией синильной кислоты принято считать 1,5 – 2 мг/л при экспозиции 1 мин или 70 мг на человека при поподании в организм с водой или с пищей.

Получение синильной кислоты:

Получение синильной кислоты осуществляется в крупных промышленных масштабах многими способами. Приведённые ниже три способа имеют наибольшее значение.

Взаимодействие окиси углерода с аммиаком в присутствии катализатора – окиси алюминия:

CO + NH3=HCN + H2O

Совместное окисление метана и аммиака кислородом воздуха в присутствии платино-родиевого катализатора:

2CH4 + 2NH3 + 3O2=2HCN + 6H2O

Обработка цианидов серной кислотой.

В зависимости от воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на общетоксичные, раздражающие, канцерогенные, сенсибилизирующие, мутагенные и влияющие на детородную (репродуктивную) функцию организма человека.

Где же человек может столкнуться с этими небезопасными соединениями?

Классификация вредных веществ по степени воздействия на организм человека

Общетоксические вещества – вещества, которые вызывают отравление всего организма. Примеры таких веществ – мышьяк, бензол, ртуть, свинец, оксид углерода.

Соединения мышьяка содержатся в стимуляторах роста скота, в лекарствах для профилактики болезней телят и свиней на животноводческих фермах. Пасты, содержащие мышьяк, применяются в стоматологии.

Бензол содержится в пластмассах, каучуке и резине, в синтетических волокнах, медицинских препаратах, красителях. Бензол очень хорошо испаряется. И даже при заглушенном двигателе в салоне автомобиля можно вдохнуть приличную дозу бензола.

В каждом доме есть ртутный градусник. И если он разбивается, ядовитая ртуть растекается по полу.

В аккумуляторах автомобильных батарей находится свинец – сильнейший высокотоксичный яд, отнесенный к высшему классу опасности.

Чрезвычайно ядовитый оксид углерода получается при сжигании угля, древесины, бумаги, масла, бензина, газа, если кислорода или воздуха недостаточно.

К раздражающим веществам относятся: пары ацетона, аммиак, хлор, оксиды азота. Эти вещества раздражают слизистые оболочки организма и дыхательный тракт.

Ацетон используется в качестве растворителя красок. Хлор содержится в водопроводной воде, так как его применяют для дезинфекции. Оксиды азота в больших концентрациях содержатся в сточных водах промышленных предприятий.

Сенсибилизирующие вещества вызывают различные аллергии у человека. К сенсибилизирующим веществам можно отнести формальдегид, гексахлоран.

Покупая мебель, человек не задумывается над тем, что из неё выделяется формальдегид . Есть он в строительных и отделочных материалах, утеплителях, текстиле.

Гексахлоран входит в яды, которыми мы опрыскиваем сады, чтобы уничтожить вредителей.

Канцерогенные вещества способствуют развитию различных опухолей, в том числе и злокачественных. К канцерогенным веществам относят асбест, бериллий и его соединения, бензопирен.

Опасна для лёгких пыль асбест а амфиболовой группы, который используется в стройматериалах. К счастью, в России используют только хризотиловый асбест, который очень быстро выводится из организма, не причиняя ему вреда.

Бериллий и его соединения применяются при изготовлении рентгеновских трубок, люминесцентных ламп.

Мало кто знает, что даже любимые всеми шашлыки, если пожарить их на смоляных дровах, могут содержать бензопирен .

Мутагенные вещества , воздействуя на организм человека, изменяют наследственную информацию. К таким веществам относятся радиоактивные вещества, свинец, марганец и др.

Радиоактивные вещества могут попасть в организм человека с пищей.

Тетраэтил свинец содержится в некоторых сортах бензина, красках, в старых водопроводных трубах.

Ртуть, свинец, радиоактивные вещества, стирол, марганец – вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека .

В быту мы часто сталкиваемся с пенопластом. Мало кто знает, что пенопласт – это вспенённый стирол .

По степени воздействия на организм человека вредные вещества разделяют на 4 класса: чрезвычайно опасные, высоко опасные, умеренно опасные, мало опасные. Для каждого класса опасности установлена своя предельно допустимая концентрация вредных веществ (ПДК). То есть количество вредных веществ в воздухе в рабочей зоне предприятия не должно быть выше ПДК. А если оно превышает ПДК, то это может вызвать острые и хронические заболевания или даже смерть. Величина ПДК рассчитывается так, чтобы человек, работающий полный рабочий день на протяжении всей своей трудовой жизни во вредных условиях, не имел никаких профессиональных заболеваний.

Классификация вредных веществ по степени воздействия на окружающую среду

Человек и природа – единое целое. И вредные вещества одинаково вредны и для человека, и для окружающей среды.

Любое промышленное производство, кроме основной продукции, производит ещё и отходы, которые могут содержать вредные вещества.

И по степени воздействия на окружающую среду отходы делят на 5 классов: чрезвычайно опасные, высоко опасные, умеренно опасные, мало опасные и практически не опасные.

Насколько серьезный вред наносит экологической системе каждый из классов вредных отходов?

Известно, что экологическая система состоит из сообщества живых организмов, среды их обитания и системы обмена энергией и информацией между ними.

Чрезвычайно опасные вещества наносят такой огромный вред, что последствия для экологической системы становятся необратимыми. И восстановить её уже невозможно.

Высоко опасные вещества серьёзно нарушают экологическую систему. И только через 30 лет она сможет избавиться от последствий.

Для восстановления экологии после воздействия умеренно опасных веществ требуется не менее 10 лет.

Мало опасные вещества наносят небольшой урон экологии. Последствия устраняются примерно за 3 года.

Практически не опасные отходы не оказывают вредного воздействия на окружающую среду. Экологическая система в этом случае не нарушается.

С вредными веществами человек сталкивается и на производстве, и в повседневной жизни. Растворители, краски, химические удобрения, стимуляторы роста семян, кислота для аккумуляторов, свинец при монтаже проводов и кабелей – со всеми этими агрессивными веществами знакомы многие. Но если знать, какую опасность несут эти вещества, и своевременно принять защитные меры, то последствия от контакта с ними можно свести к минимуму.

Вещества, применяемые и образующиеся в технологических процессах на предприятиях, при неправильной организации труда и несоблюдении определенных профилактических мероприятий, оказывающих вредное воздействие на здоровье работающих, приводящее к острым или хроническим отравлениям и профессиональным заболеваниям, называются вредными веществами (промышленными ядами).

Отравления, которые могут получить работающие, бывают острые и хронические.

Вредные вещества могут поступать в организм человека через органы дыхания (пары, газы, пыль), кожу (жидкие, масляные, твердые вещества), желудочно-кишечный тракт (жидкие, твердые, и газы). Наиболее часто вредные вещества попадают в организм человека через органы дыхания и быстро проникают к жизненно важным центрам человека.

Кроме общего действия на организм человека вредные вещества могут оказывать и местное воздействие. Так действуют кислоты, щелочи, некоторые соли и газы (хлор, сернистый ангидрид, хлористый водород и др.). Химические вещества могут вызывать ожоги трех степеней.

Попадание ядов в желудочно-кишечный тракт возможно при несоблюдении правил личной гигиены. Ядовитые вещества, цианиды могут всасываться уже в полости рта, поступая в кровь.

Классификация токсических веществ

В по токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм человека химические вещества разделяют на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию.

Общетоксические химические вещества (углеводороды, сероводород, синильная кислота, тетраэтилсвинец) вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином крови.

Раздражающие вещества (хлор, аммиак, оксид азота, фосген, сернистый газ) воздействуют на слизистые оболочки и дыхательные пути.

Сенсибилизирующие вещества (антибиотики, соединения никеля, формальдегид, пыль и др.) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.

Канцерогенные вещества (бензпирен, асбест, никель и его соединения, окислы хрома) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний.

Химические вещества , влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормального развития у потомства, влияют на внутриутробное и послеродовое развитие потомства.

Мутагенные вещества (соединения свинца и ртути) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки. Мутагенные вещества вызывают изменения (мутации) в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Число мутаций увеличивается с дозой, и если мутация возникла, она носит стабильный характер и передается из поколения в поколение в неизмененном виде. Такие индуцированные химическими веществами мутации носят ненаправленный характер. Их груз вливается в общий груз спонтанных и ранее накопленных мутаций. Генетические эффекты от мутагенных факторов носят отсроченный и длительный характер. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующих поколениях, иногда в очень отдаленные сроки.

Рис. 1. Классификация вредных веществ

Три последних вида вредных веществ (мутагенные, канцерогенные и влияющие на репродуктивную способность) характеризуются отдаленными последствиями их влияния на организм. Их действие проявляется не в период воздействия и не сразу после его окончания, а в отдаленные периоды, спустя годы и даже десятилетия.

Приведенная классификация вредных веществ по характеру воздействия не учитывает большой группы веществ — аэрозолей (пыли), не обладающих выраженной токсичностью. Для этих веществ характерен фиброгенный эффект действия на организм. Аэрозоли угля, кокса, сажи, алмазов, пыли животного и растительного происхождения, силикат и кремнийсодержащие пыли, аэрозоли металлов, попадая в органы дыхания, вызывают повреждение слизистой оболочки верхних дыхательных путей и, задерживаясь в легких, вызывают воспаление (фиброзу) легочной ткани. Профессиональные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей, — пневмокониозы.

Пневмокониозы различаются на:

• силикозы — развиваются при действии пыли свободного диоксида кремния;
• силикатозы — развиваются при действии аэрозолей солей кремниевой кислоты;
• разновидности силикатоза: асбестоз (асбестовая пыль), цементоз (цементная пыль), талькоз (пыль талька);
• мсталлокониозы — развиваются при вдыхании металлической пыли, например бериллиевой (бериллиоз);
• карбокониозы, например антраноз, возникающий при вдыхании угольной пыли.

Результатом вдыхания человеком пыли являются пневмосклерозы, хронические пылевые бронхиты, пневмонии, туберкулезы, рак легких.

Наличие у аэрозолей фиброгенного эффекта не исключает их общетоксического воздействия. К ядовитым пылям относятся аэрозоли ДДТ, свинца, бериллия, мышьяка и др. При попадании их в органы дыхания, помимо изменений в верхних дыхательных путях и легких, развивается острое и хроническое отравление.

На производстве работа, как правило, проводится с несколькими химическими веществами. При этом работник может подвергаться воздействию негативных факторов другой природы (физических — шуму, вибрации, электромагнитным и ионизирующим излучениям). При этом возникает эффект сочетанного (при одновременном действии негативных факторов различной природы) или комбинированного (при одновременном действии нескольких химических веществ) действия химических веществ.

Комбинированное действие — это одновременное или последовательное действие на организм нескольких веществ при одном и том же пути их поступления в организм. Различают несколько типов комбинированного действия в зависимости от эффектов токсичности:

• суммация (аддитивное действие, аддитивность) — суммарный эффект действия смеси равен сумме эффектов входящих в смесь компонентов. Суммация характерна для веществ однонаправленного действия, когда вещества оказывают одинаковое воздействие на одни и те же системы организма (например, смеси углеводородов);
• потенцирование (синергетическое действие, синергизм) — вещества действуют так, что одно вещество усиливает действие другого. Эффект синергизма больше аддитивного. Например, никель усиливает свою токсичность в присутствии медистых стоков в 10 раз, алкоголь значительно повышает опасность отравления анилином;
• антагонизм (антагонистическое действие) — эффект меньше аддитивного. Одно вещество ослабляет действие другого. Например, эзерин значительно снижает действие антропина, является его противоядием;
• независимость (независимое действие) — эффект нс отличается от изолированного действия каждого из веществ. Независимость характерна для веществ разнонаправленного действия, когда вещества оказывают различное влияние на организм и воздействуют на различные органы. Например, бензол и раздражающие газы, смесь продуктов сгорания и пыль действуют независимо.

Наряду с комбинированным действием веществ необходимо выделить комплексное действие. При комплексном действии вредные вещества поступают в организм одновременно, но разными путями (через органы дыхания и кожу, органы дыхания и желудочно-кишечный тракт и т. д.).

Предельно допустимая концентрация вредных веществ

Вредное биологическое действие химических веществ начинается с определенной пороговой концентрации. Для количественной оценки вредного воздействия на человека химического вещества используются показатели, характеризующие степень его токсичности. К таким показателям относятся:

• средняя смертельная концентрация вещества в воздухе (ЛК50);
• средняя смертельная доза (ЛД50);
• средняя смертельная доза при нанесении на кожу (ЛДК50);
• порог острого действия (ПОД);
• порог хронического действия (ПХД);
• зона острого действия (ЗОД);
• зона хронического действия (ЗХД);
• предельно допустимая концентрация.

Гигиеническое нормирование, т. е. ограничение содержания вредных веществ в до предельно допустимых концентраций (ПДКрз) применяют для ограничения неблагоприятного воздействия вредных веществ. В связи с тем, что требование полного отсутствия промышленных ядов в зоне дыхания работающих часто невыполнимо, особую значимость приобретает гигиеническая регламентация содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ГН 2.2.5.1313-03 “Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны”, ГН 2.2.5.1314-03 “Ориентировочные безопасные уровни воздействия”).

Вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКРЗ) — концентрация вещества, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

ПДКРЗ, как правило, устанавливают на уровне в 2-3 раза более низком, чем порог хронического действия. При выявлении специфического характера действия вещества (мутагенного, канцерогенного, сенсибилизирующего) ПДКРЗ снижают в 10 раз и более.

В классификации по токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм человека химические вещества разделяют на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию.

Общетоксические химические вещества (углеводороды, сероводород, синильная кислота, тетраэтилсвинец) вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином крови.

Раздражающие вещества (хлор, аммиак, оксид азота, фосген, сернистый газ) воздействуют на слизистые оболочки и дыхательные пути.

Сенсибилизирующие вещества (антибиотики, соединения никеля, формальдегид, пыль и др.) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.

Канцерогенные вещества (бензпирен, асбест, никель и его соединения, окислы хрома) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний.

Химические вещества , влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормального развития у потомства, влияют на внутриутробное и послеродовое развитие потомства.

Мутагенные вещества (соединения свинца и ртути) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки. Мутагенные вещества вызывают изменения (мутации) в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Число мутаций увеличивается с дозой, и если мутация возникла, она носит стабильный характер и передается из поколения в поколение в неизмененном виде. Такие индуцированные химическими веществами мутации носят ненаправленный характер. Их груз вливается в общий груз спонтанных и ранее накопленных мутаций. Генетические эффекты от мутагенных факторов носят отсроченный и длительный характер. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующих поколениях, иногда в очень отдаленные сроки.

Вредное биологическое действие химических веществ начинается с определенной пороговой концентрации. Для количественной оценки вредного воздействия на человека химического вещества используются показатели, характеризующие степень его токсичности. К таким показателям относятся средняя смертельная концентрация вещества в воздухе (ЛК50); средняя смертельная доза (ЛД50); средняя смертельная доза при нанесении на кожу (ЛДК50); порог острого действия (LimО.Д); порог хронического действия (LimХ.Д); зона острого действия (ZО.Д); зона хронического действия (Z Х.Д), предельно допустимая концентрация.

Гигиеническое нормирование, т. е. ограничение содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны до предельно допустимых концентраций (ПДКрз) применяют для ограничения неблагоприятного воздействия вредных веществ. В связи с тем, что требование полного отсутствия промышленных ядов в зоне дыхания работающих часто невыполнимо, особую значимость приобретает гигиеническая регламентация содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ГН 2.2.5.1313-03 “Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны”, ГН 2.2.5.1314-03 “Ориентировочные безопасные уровни воздействия”).

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКРЗ) - концентрация вещества, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

ПДКРЗ, как правило, устанавливают на уровне в 2–3 раза более низком, чем порог хронического действия. При выявлении специфического характера действия вещества (мутагенного, канцерогенного, сенсибилизирующего) ПДКРЗ снижают в 10 раз и более.

Токсические вещества – это любые химические соединения (яды, наркотики), которые наносят вред организму человека. Эти соединения находятся в любом агрегатном состоянии – газ, жидкость, твердая субстанция. Их воздействие на организм бывает местным и общим, а признаки поражения проявляются сразу или отдаленно (через несколько недель, месяцев, лет).

Любые отравляющие соединения, которые появились в геосфере как результат деятельности человека, называются антропогенные токсические вещества.

Классификация отравляющих соединений

Разнообразие ядов природного или промышленного происхождения создает необходимость в разделении их на группы. Это имеет практическое значение – адекватное оказание первой помощи при отравлении токсическими веществами.

При воздействии отравляющих веществ нарушается физиологическая жизнедеятельность организма. В некоторых случаях это явление носит стойкий характер – профессиональное отравление. По своему течению они бывают острые (симптомы появляются сразу) и хронические – систематические отравление малыми дозами на протяжении длительного времени.

Физиологическая классификация токсических веществ:

1. Нервно-паралитические – зарин, VX, табун, зоман. Это самые высокотоксичные вещества, которые в настоящее время запрещены к производству и применению. Признаки отравления – снижение остроты зрения, слезотечение, сужение зрачка, боли в грудной клетке, частые сердечные сокращения. Резко затрудняется дыхание, появляется одышка, затем наступает спазм бронхов. В тяжелых случаях первые минуты появляются судороги, смерть наступает от паралича дыхательных мышц.
2. Кожно-нарывные – иприт, люизит. Попадают в организм при контакте с кожей, вызывая воспаление и отек. Вещества оказывают разностороннее поражение. Отличительная особенность – скрытый период до появления первых признаков отравления, минимум 4 часа. Первые симптомы – недомогание, повышение температуры тела. Затем проявляются поражения кожи – покраснения, нарывы, пузыри, сыпь, ожоги. Попадая в кровь, токсические вещества поражают нервную систему и вызывают общее отравление организма.
3. Общеядовитые – синильная кислота, окись углерода, цианистые соединения. Нарушают работу головного мозга, сердца, сосудов, легких. Симптомы – головокружение, тошнота, нарушение ритмов сердца, боли в грудной клетке по типу сердечного приступа, одышка. В тяжелых случаях – судороги, паралич дыхания, остановка сердца.
4. Удушающие – фосген, дифосген. Механизм действия – поражение дыхательной системы. Сначала возникает токсическое воспаление слизистой верхних дыхательных путей, затем развивается токсический бронхит и пневмония. В тяжелых случаях отек и ожог легких. Симптомы тяжелой интоксикации – температура 39° и выше, нехватка воздуха. Затем падает артериальное давление, учащается пульс, развивается коллапс. Смерть наступает от отека легких или осложнений – абсцесс, гангрена, бактериальная пневмония.
5. Химические вещества раздражающего действия – адамсит, хлорпикрин, хлорацетофенон, дифенилхлорарсин. При дыхании отрава попадает на слизистые глаз, носа, гортани, быстро всасывается в кровь и оказывает раздражающее действие на нервные окончания. Отличительная черта – человек испытывает сильные боли. Симптомы – жгучая боль в носу, горле, глазах, грудной клетке. Сильное слезотечение, насморк, одышка, чихание, кашель. Через полчаса боли стихают. Осложнения – конъюнктивит, тяжелый бронхит, отек легких.
6. Психохимические – BZ. Первые симптомы отравления появляются не позже 3 часов после попадания токсического вещества в организм – сонливость, снижение работоспособности. Затем учащается сердечный ритм, кожа и слизистые становятся сухими. Позже присоединяется заторможенность, нарушение речи. Период действия токсических веществ длится до 4 суток.

Одно и то же вещество по-разному влияет на организм. Микроэлементы и витамины, которые содержатся в продуктах питания, в умеренных дозах полезны для человека, в больших количествах становятся ядовитыми и представляют опасность.

Классификация по типу химических элементов:

1. Канцерогенные – никель, хром, асбест. Провоцируют механизмы зарождения и развития раковых клеток, ускоряют процесс распространения метастазов.
2. Мутагенные – ртуть, свинец. Влияние на организм человека проявляется в виде хромосомных поломок и генных мутаций. Эти микроэлементы действуют медленно, годами накапливаясь в организме.
3. Сенсибилизирующие – лекарственные препараты химического происхождения (антибиотики), пыль, аллергены. Ослабляют иммунную систему, повышают чувствительность к внешним раздражителям, приводят к аллергии.
4. Химические соединения – кислоты, щелочи. Вызывают хронические функциональные нарушения в организме, влияют на репродуктивную систему.

Классы опасности токсических веществ

Характеристика токсических веществ – это токсическое действие вредных веществ, степень поражения внутренних органов и систем и другие признаки, которые разделяют яды на классы опасности. Это условная величина, которая установлена в соответствии с нормативными документами. Каждое токсическое вещество принадлежит к определенному классу опасности.

1-й класс – чрезвычайно опасные токсические вещества. В перечень этих соединений входят:

• Плутоний – тяжелый радиоактивный металл. Он наиболее токсичен при попадании на кожу, при вдыхании или проглатывании приводит к раку легких, желудка. Имеет свойство накапливаться в костном мозге, приводя через много лет к нарушению кроветворения.
• Полоний – мягкий радиоактивный металл. Он высокотоксичен, вызывает лучевое поражение кожи. Моментально проникает внутрь организма, необратимо разрушает ткани.
• Бериллий – высокотоксичный твердый металл. Обладает канцерогенным и раздражающим действиям. Вызывает тяжелые поражения органов дыхания.

2-й класс – высоко опасные токсические вещества. Химические элементы и соединения:

• Мышьяк – хрупкий полуметалл. При попадании внутрь вызывает острые боли, рвоту, понос, поражает центральную нервную систему.
• Фтороводород – резко пахнущий бесцветный газ. Вызывает ожоги и изъязвления слизистых глаз, рта, дыхательных путей. При попадании на кожу симптомы проявляются не сразу. Через несколько часов начинается отек, боли и общее токсическое воздействие на организм.
• Свинец – легкоплавный металл. Поражает ЖКТ, суставы, кости. В больших концентрациях приводит к судорогам и потере сознания. У детей поражает мозг, как следствие, умственная отсталость.
• Хлор – галоген, ядовитый газ. Вызывает удушье, ожог легких.

3-й класс – умеренно опасные токсические вещества. Список соединений и веществ:

• Фосфаты – соли фосфорной кислоты. Активизируют раковые клетки, при беременности создают угрозу выкидыша или преждевременных родов, вызывают общее отравление организма.
• Никель – пластичный металл. Вызывает аллергические реакции, пигментные изменения кожи.
• Марганец – металл. При попадании внутрь нарушает обменные процессы и работу головного мозга, вызывает психические расстройства – раздражение, возбудимость и галлюцинации.

4-й класс – малоопасные токсические вещества. К ним относятся хлориды (соединения соляной кислоты) и сульфаты (соли серной кислоты).

Как отравляющие вещества попадают в организм

Пути поступления токсических веществ в организм разные и определяются от того, в каком состоянии находятся отравляющие соединения – газ, пар, жидкость, твердые частицы.

Чаще всего токсические элементы попадают через органы дыхания – слизистую оболочку носа, гортани, бронхи и легкие. Большая по площади альвеолярная система состоит из тонких мембран. В этом случае яды быстро попадают в кровь и разносятся по всему организму. Первой под удар попадает центральная нервная система. Проникающие яды – аэрозольные вещества. Их действие наступает в 20 раз быстрее, чем при приеме внутрь.

Второе место занимают отравления, при которых вещества попадают в желудочно-кишечный тракт с пищей и водой. Всасывание в желудке и кишечнике – это медленный процесс, поэтому до начала развития симптомов проходит некоторое время. Если в желудке была пища, процесс всасывания замедляется. Распространению токсических веществ препятствуют рецепторы в кишечнике и печень. Поэтому пищевые отравления менее опасны.

Кожа – это хороший защитный барьер. Поэтому через кожу проникают только те вещества, которые легко разрушают ее целостность. Снижает интенсивность проникновения потливость, повышенная влажность, солнечный загар.

Через слизистые оболочки токсические вещества проникают быстро и сразу в кровеносное русло.

Раневая поверхность – это идеальные входные ворота для отравляющих соединений. Мышечная ткань снабжена большим количеством капилляров, поэтому яды быстро распространяются по организму. При ожогах и обморожениях процесс всасывания замедляется.

С потенциально токсическими веществами человек сталкивается каждый день. Если их количество превышает показатели нормы, происходит отравление организма, степень которого зависит от дозы. Для обезвреживания отравляющих соединений вводят антидоты и проводят терапию, способствующую быстрому выведению ядов.