Пути проникновения и характер воздействия вредных веществ на организм человека

Основными путями поступления вредных веществ в организм человека являются: ингаляционный (через органы дыхания), пероральный (через желудочно-кишечный тракт) и непосредственно через неповрежденную кожу и слизистые оболочки.

Статистика профессиональных заболеваний показывает, что до 90% всех производственных отравлений связано с ингаляцией вредных веществ.

Отравления, вызванные попаданием вредных веществ в пищеварительный тракт, редко бывают производственными. Это возможно при нарушении правил личной гигиены, приеме пищи, курении в производственных помещениях.

Поступление ядов через кожу возможно лишь в том случае, если они являются неэлектролитами и способны растворяться в жирах и липидах, а следовательно, и в коленом сале (углеводороды, ароматические амины, бензол и его соединения, толуол, анилин и др.).

Выделение ядов из организма происходит главным образом через почки и кишечник, наиболее летучие вещества выделяются также и через легкие с выдыхаемым воздухом.

Действие ядовитого вещества на организм может быть местным и общим. Типичным местным действием обладают газы и пары, вызывающие раздражение слизистых' оболочек носа, горла, бронхов (пощипывание, сухой кашель и др.) и глаз (резь, боль, слезотечение).

Общее действие яда возникает при проникновении его в кровь и распространении по всему организму. Поступившие в организм тем или иным путем яды могут относительно равномерно распределяться по всем органам и тканям, оказывая на них токсическое действие. Некоторые же из них накапливаются преимущественно в определенных тканях и органах: в печени, костях, легких, почках, селезенке и др. Такие места преимущественного скопления токсических веществ называют депо яда в организме. Для многих веществ характерны определенные виды тканей и органов, где яды могут депонироваться и поражать их. Задержка ядов в депо может быть как кратковременной, так и более длительной — до нескольких дней и недель. Постепенно выходя из депо в общий кровоток, они также могут оказывать определенное, как правило, слабо выраженное токсическое действие.

Некоторые раздражающие и токсические вещества после относительно непродолжительного действия на организм человека вызывают в нем повышенную чувствительность к этому веществу, называемую сенсибилизацией. Последующие воздействия на сенсибилизированный организм даже незначительных количеств этого вещества приводят к бурной и весьма быстро развивающейся реакции, выражающейся чаще в кожных изменениях (дерматиты, экземы), астматических явлениях и т. д. Прекращение повторных контактов с данным веществом, как правило, приводит к исчезновению этих реакций.

На производстве чаще всего работники подвергаются не изолированному воздействию одного вещества, а сразу нескольких, т. е. в данном случае имеет место комбинированное действие. Различают несколько видов комбинированного действия вредных веществ.

Однонаправленное действие — компоненты смеси действуют на одни и те же системы в организме, например наркотическое действие смеси углеводородов. Как правило, сюда относятся соединения, близкие по химическому строению и характеру биологического воздействия на организм человека. В этом случае суммарный эффект смеси равен сумме эффектов действующих компонентов.

В соответствии с санитарными нормами должно соблюдаться следующие уравнение:

т.е. сумма отношений фактических концентраций вредных веществ С₁, С₂,…, С_п в воздухе рабочей зоны к их ПДК не должна превышать единицы. Однонаправленным действием обладают следующие сочетания веществ: сернистый и серный ангидриды; формальдегид и соляная кислота; различные спирты; различные кислоты; различные щелочи; различные ароматические углеводороды (толуол и ксилол, бензол и толуол); сероводород и сероуглерод; другие вещества.

Независимое действие — компоненты смеси действуют на различные системы организма, и их токсические эффекты не зависят друг от друга. В этом случае их допустимые концентрации остаются такими же, как и при изолированном действии каждого из них, например смесь паров бензола и раздражающие газы.

Кроме того, некоторые вещества могут обладать свойствами усиления или ослабления действия друг друга.

Положительный синергизм и антагонизм — комбинированное действие смеси веществ, которое по своему эффекту в первом случае больше, а во втором — меньше, чем сумма действия отдельных веществ этой смеси.

Положительный синергизм возникает, например, при совместном действии диоксида серы и хлора, оксида углерода и оксидов азота и др. В частности, алкоголь повышает опасность отравлений анилином, ртутью, цианимидом кальция и другими вредными веществами.

Токсическое действие вредных веществ на организм человека зависит от множества факторов: дозы, токсичности, длительности поступления, химизма взаимодействия веществ, индивидуальных особенностей (пола, возраста, состояния здоровья человека, чувствительности и т. д.), метеорологических условий производственной среды, химической структуры и физических свойств вредного вещества.

Многие вредные вещества по-разному воздействуют на организм человека в зависимости от пола. Так, например, отмечается большая чувствительность женского организма к действию бензола. Некоторые соединения бора обладают избирательно выраженной токсичностью к гонадам мужского организма.

В связи с этим законодательно установлен Список тяжелых работ и работ с вредными условиями труда, где запрещается применение труда женщин, утвержденный Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 26.05.2000 г. № 765. Например, женщины не должны допускаться к работам аккумуляторщика, вагранщика, варщика битума, клейщика, красильщика и т. п.

Влияние возраста на проявление токсического действия неодинаково: одни вещества более токсичны для молодых, другие — для людей пожилого возраста. Организм подростков в 2−3 раза, а иногда и более, чувствителен к воздействию вредных веществ, чем организм взрослых работников. Именно поэтому законодательство запрещает прием на работу в химических производствах лиц моложе 18 лет. (Перечень работ, на которых запрещается применение труда лиц моложе 18 лет, утвержден Постановлением Министерства труда Республики Беларусь от 2.02.1995 г. № 13.).

Чувствительность людей к вредным веществам зависит от индивидуальных особенностей протекания биохимических процессов, а также функциональной активности различных физиологических систем человека, в частности, ферментов детоксикации.

Степень поражения организма вредными веществами зависит от состояния здоровья человека. Например, лица с заболеваниями крови более чувствительны к действию кровяных ядов; с нарушениями нервной системы — к действию нейротропных ядов; с заболеваниями легких — к действию раздражающих веществ и пылей. Снижению сопротивляемости организма способствуют хронические инфекции, а также беременность и климакс.

Индивидуальная чувствительность человека возрастает в случаях воздействия вредных веществ с явно аллергическим эффектом (соединения хрома, некоторые красители и т. д.). В связи с этим лица, страдающие определенными заболеваниями, не допускаются к работе с веществами, которые могут обострить течение их болезни или привести к более быстрой и тяжелой интоксикации.

Таблица 2.12.

Классификация вредных веществ.

частицы размером от 0,1 до 10 мкм, оседающие в воздухе с постоянной скоростью, условно называемые «туманом»;

частицы размером менее 0,1 мкм, находящиеся в постоянном броуновском движении и энергично диффундирующие. Пыль такого размера почти не оседает и по своим свойствам приближается к молекулам газа.

Мелкодисперсные частицы пыли имеют огромную удельную поверхность, повышенные физическую и химическую активность и адсорбционную способность.

Пылевые частицы могут воздействовать на организм человека, проникая в него через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Характер воздействия пыли зависит как от пути проникновения, так и от ее свойств.

Частицы пыли крупнее 10 мкм, особенно с острыми зазубренными краями, внедряются в нежную слизистую оболочку и оседают в верхних дыхательных путях. Более легкие пылевые частицы проникают в легкие, так как фильтрующее значение носовых полостей человека в отношении таких частиц пыли весьма незначительно.

По характеру воздействия на организм человека производственная пыль подразделяется на раздражающую и токсическую.

К раздражающим пылям относятся:

¦ минеральная — песочно-кварцевая, корундовая пыль, выделяющаяся, например, при заточных и шлифовальных процессах на станках с абразивными кругами; пыль, образующаяся при различных технологических операциях (размоле, просеивании, смешивании, транспортировке и т. п.);

металлическая — чугунная, железная, медная, алюминиевая, цинковая и др., которая выделяется при разных видах механической обработки металлов;

древесная, получающаяся при обработке древесины;

полимерная, возникающая на различных стадиях технологических процессов переработки полимеров (полиэтиленовая, полистирольная, фенолформальдегидная и т. д.).

Вредное действие пыли на человека зависит от формы й характера поверхности пылинок, на которых могут быть острые, иглообразные и даже крючкообразные выступы. Раздражение и ранение пылинками слизистых оболочек дыхательных путей вызывает болезненное покраснение, способное перейти в воспаление и катаральное состояние. Особенно опасна в этом отношении пыль, содержащая свободный диоксид кремния.

При глубоком проникновении частиц некоторых видов мелкодисперсной пыли через легочные пузырьки и легочную ткань в лимфатические железы может возникнуть заболевание легких, которое нередко переходит в туберкулез вследствие разрушения легочной ткани.

Действие пыли на кожный покров в основном сводится к механическому раздражению кожи. Кроме того, пыль может проникать в поры потовых и сальных желез, закупоривая их и тем самым затрудняя их функции. Это приводит к сухости кожи, на ней могут появляться трещины, сыпь. Попавшие вместе с пылью микроорганизмы в закупоренных протоках сальных желез вызывают гнойничковые заболевания кожи — пиодермию. Закупорка пылью сальных желез приводит к нарушению терморегуляции организма, выражающемуся в снижении потоотделения.

Пыль способна адсорбировать из воздуха некоторые ядовитые вещества, поэтому сама может оказаться ядовитой. Например, угольная пыль и сажа могут адсорбировать оксид углерода, пары толуола, бензола, 3,4-бензопи-рен и др.

Вследствие воздействия нетоксичной пыли на органы дыхания развиваются специфические заболевания, называемые пневмокониозами.

Пневмокониозы — собирательное название, включающее заболевания легких от воздействия всех видов пыли. Однако по времени развития этих заболеваний, характеру их течения и другим особенностям они различны и определяются характером воздействующей пыли. Названия разновидностей пневмокониозов, как правило, происходят от русского или чаще латинского названия воздействующего вещества. Так, пневмокониоз, вызванный воздействием кварцевой пыли, т. е. свободным диоксидом кремния, называется силикозом, силикатами — силикато-зом, угольной пылью — антракозом, железосодержащей пылью — сидерозом, асбестовой пылью — асбестозом, тальковой пылью — талькозом, алюминиевой пылью — алюминозом и т. п.

В структуре профессиональных заболеваний наибольшее место среди пневмокониозов занимает именно силикоз. Большинство пневмокониозов даже при большой запыленности воздуха развиваются длительное время (15−20 и более лет работы), в то время как начальные формы силикоза могут появляться уже через 5−10 лет работы, а при высокой запыленности воздуха — через 2−3 года.

Вследствие особой агрессивности кварцевой пыли процентное содержание ее положено в основу оценки потенциальной опасности производственных пылей: чем выше содержание Si0₂ в пыли, тем выше опасность последней.

Токсическая производственная пыль может оказывать ядовитое воздействие на человека при вдыхании, проглатывании и оседании на открытых участках кожи. Растворяясь в слюне, задерживаясь на слизистых оболочках дыхательных путей и пищевого тракта, она действует, как жидкий яд.

Некоторые токсические пыли при попадании на кожный покров вызывают его химическое раздражение, появляются зуд, краснота, припухлость, язвочки. Чаще всего такими свойствами обладают пыли химических веществ (хромовые соли, известь, сода, карбид кальция и др.).

При попадании пыли на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей ее раздражающее действие как механическое, так и химическое, проявляется наиболее ярко. Слизистые оболочки по сравнению с кожным покровом более тонки и нежны, их раздражают все виды пыли, в том числе и аморфные, волокнистые и др.

Пыль, попавшая в глаза, вызывает воспалительный процесс слизистых оболочек — конъюнктивит, который выражается в покраснении, слезотечении, иногда припухлости и нагноении.

Такие виды пыли, как пековая, оказывают фотосенси-билизирующее действие на кожные покровы и особенно на глаза, т. е. повышают их чувствительность к солнечному свету.

На органы пищеварения могут оказывать действие лишь некоторые токсические пыли, которые, попав туда даже в небольшой дозе, всасываются и вызывают интоксикацию организма.

Действие пыли на верхние дыхательные пути сводится к их раздражению, а при длительном воздействии — воспалению.

Наибольшую опасность представляют токсические пыли, попадающие в легкие, где, задерживаясь на длительный период в альвеолах и бронхиолах, они могут быстро всасываться в большом количестве и оказывать раздражающее и общетоксическое действие, вызывая интоксикацию организма.

Кроме вредного действия на организм человека, пыль повышает износ оборудования (главным образом трущихся частей), увеличивает брак продукции.

Мелкодисперсная пыль многих веществ способна образовывать взрывоопасные смеси. В этом случае следует пользоваться термином «горючая пыль», которая определяется как дисперсная система, состоящая из твердых частиц размером менее 850 мкм, находящихся во взвешенном или осевшем состоянии в газовой среде, способная к самостоятельному горению в воздухе нормального состояния. Взрываемость пыли зависит от ее дисперсности, концентрации в воздушной среде, наличия кислорода в смеси, детонации взрыва и других факторов.