Факторы, определяющие действие вредных веществ на организм

На химических предприятиях большое значение имеет совместное действие вредных веществ и неблагоприятных факторов производственной среды: метеорологические условия (температура, влажность), шум, физическое напряжение.

Изменение температуры, как правило, усиливает и ускоряет действиевредных веществ. Это объясняется нарушением терморегуляции (учащением дыхания и ускорением кровообращения). Например, повышение температуры усиливает возможность отравления соединениями бензола, окисью углерода, парами ртути, хлорофоса.

Влажность воздуха повышает опасность отравлений, особенно раздражающими газами.

Физическое напряжение обычно сопровождается усилением легочной вентиляции и кровообращения. В таких условиях количество вредных веществ, поступающих в организм через органы дыхания, увеличивается, что способствует развитию интоксикации.

Производственный шум усиливает токсический эффект вредных веществ и ускоряет их воздействие. Это доказано для окиси углерода, стирола, алкилнитрита, аэрозоля борной кислоты, нефтяных газов и других веществ.

Характер действия вредных веществ на организм зависит от их химической структуры. Степень токсичности вредных химических веществ может возрастать или уменьшаться при изменении химической структуры.Лучше всего такая взаимосвязь изучена между строением и химическими свойствами для органических веществ.

1. Так, токсичность органических соединений увеличивается с увеличением числа ненасыщенных связей, например, от этана (СН₃ - СН₃) к этилену (СН₂ = СН₂) и ацетилену (СН º СН).

2. У органических соединений увеличение числа атомов в молекуле и увеличение числа изомеров снижает токсичность. Например, у бензола токсичность выше, чем у толуола. (С₆Н₆ и С₆Н₅ - СН₃). Пропиловый и бутиловый спирты более сильные наркотики, чем изопропиловый и изобутиловый, пропилбензол токсичнее изопропилбензола, октан - изооктана. Известно, что в случае циклических углеводородов соединения, обладающие одной боковой цепью, оказываются более токсичными, чем их изомеры, обладающие двумя или несколькими боковыми цепочками. Например, пары диметилциклогексана действуют слабее, чем пары этилциклогексана.

3. Замыкание цепи углеродных атомов ведет к увеличению токсического действия углеводородов при их ингаляционном поступлении. Пары циклопропана, циклопентана, циклогексана и их гомологов действуют сильнее, чем пары – пропана, пентана, гексана. Переход от полиметиленового кольца к ароматическому, ведёт к увеличению токсического действия при ингаляционном пути поступления. Пары бензола и толуола действуют сильнее паров циклогексана и метилциклогексана.

4. Ведение в молекулу гидроксильной группы (в связи с увеличением растворимости), как правило, усиливает токсичность соединения. Фенол токсичнее бензола. Метокрезол много опаснее толуола, циклогексанол токсичнее циклогексана, а метилциклогексанол метилциклогексана. Раздражающее действие паров амилового спирта (С₅Н₁₁ОН) много сильнее паров пентана, а паров аллилового спирта (СН = СН - СН₂ОН) сильнее, чем пропилена (СН₂ = СН - СН₃).

5. Введение в органическую молекулу заместителей галогенов, амино, нитро– групп обычно усиливает токсичность веществ. Введение в молекулу органических соединений хлора и фтора придает им раздражающие свойства и увеличивает токсичность. Так, токсичность увеличивается от метана к хлороформу. Особенно высока токсичность нитро- и аминопроизводных ароматических углеводородов (нитробензола, динитробензола, анилина, толуидина, ксилидина).

6. Возрастание токсичности наблюдается в гомологическом ряду углеводородов (правило Ричардсона). Правило применимо к веществам алифитического ряда, но не подтверждается для ароматическизх соединений. Так, сила наркотического действия возрастает от пентана (С₅Н₁₂) к октану (С₈Н₁₈) от метилового спирта (СН₃ОН) к аллиловому (СН = СНСН₂ОН).

Физические свойства вредных веществ (агрегатное состояние, летучесть, растворимость, дисперсность) влияют на токсичность. В частности на способность проникать в организм, распределяться в нём и выделяться. Некоторые вредные вещества в газообразном состоянии более токсичны, чем твердые и жидкие, так как они легче проникают в организм. Известно, например, что металлическая ртуть в жидком состоянии не опасна, но очень токсичны пары ртути.

Биологические особенности организма и токсический эффект.

Направленность и выраженность токсического действия вредных веществ у лиц разного пола проявляется как в специфических признаках поражения (определённых органов и систем), так и общего действия. Чувствительность к некоторым токсичным веществам у мужчин больше, чем у женщин. Известно, что бериллий, ртуть и их неорганические соединения могут привести к раку легких именно у мужчин. Нарушение репродуктивной функции обнаружено у женщин - работниц, имеющих производственный контакт с растворителями, компонентами производства резиновых изделий. Риск осложнений беременности высок у работниц производства пластмасс, стирола, вискозы, искусственного волокна.

Влияние возраста на проявление токсичного действия неодинаково: одни вещества более токсичны для молодых работников, другие для старых. Например, увеличение смертности от рака органов дыхания наиболее значительно для работников старше 50 лет. Повышенная чувствительность ко многим вредным веществам, особенно нейротропного действия, отмечается у лиц молодого возраста (до 18 лет).

Повышенная индивидуальная чувствительность к вредным веществам объясняется особенностями биохимических процессов и состоянием физиологических систем, участвующих в превращении и выведении токсичных веществ. Имеют значение состояние нервной системы и перенесённые заболевания. Например, при заболеваниях органов дыхания существует повышенная чувствительность к веществам, оказывающим раздражающее действие и т. п.

Правительством Российской Федерации с учётом консультаций с общероссийскими объединениями работодателей, общероссийскими объединениями профессиональных союзов установлены перечни работ с вредными условиями труда, при выполнении которых запрещается применение труда женщин и лиц моложе восемнадцати лет, а также лиц, которым указанные работы противопоказаны по состоянию здоровья.