Вредное вещество - это вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как непосредственно в процессе контакта с веществом, так и в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Вещество вредное - 1. Химическое соединение, которое при контакте с организмом человека может вызвать произвольные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья (ГОСТ 12.1.007-76). 2. Химическое вещество, вызывающее нарушение в росте, развитии или состоянии здоровья организмов, также может влиять на эти показатели со временем, в том числе в цепи поколений.

По ГОСТ 12.1.001-89 все вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на следующие классы:

Чрезвычайно опасные.

Высокоопасные.

Умеренно опасные.

Малоопасные.

Опасность устанавливается в зависимости от величины ПДК, средней смертельной дозы и зоны острого или хронического действия.

Нерациональное применение химических веществ, синтетических материалов неблагоприятно влияет на здоровье работающих. Вредное вещество (промышленный яд), попадая в организм человека во время его профессиональной деятельности, вызывает патологические изменения. Основными источниками загрязнения воздуха производственных помещений вредными веществами могут являться сырьё, компоненты и готовая продукция. Заболевания, возникающие при воздействии этих веществ, называют профессиональными отравлениями (интоксикациями).

Токсические вещества поступают в организм человека через дыхательные пути (ингаляционное проникновение), желудочно-кишечный тракт и кожу. Степень отравления зависит от их агрегатного состояния и от характера технологического процесса (нагрев вещества, измельчение и др.). Основным путём поступления токсических веществ являются лёгкие. Помимо острых и профессиональных хронических интоксикаций промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.

Ядовитые свойства могут проявить все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении. Однако к ядам принято относить лишь те, которые своё вредное воздействие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве.

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Эффект токсичного действия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами). Кроме того, эффект зависит от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, путей поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

Показатели токсикометрии и критерии токсичности вредных веществ - это количественные показатели токсичности и опасности вредных веществ. Токсический эффект при действии различных доз и концентраций ядов может проявиться функциональными и структурными (патоморфологическими) изменениями или гибелью организма. В первом случае токсичность принято выражать в виде действующих, пороговых и недействующих доз и концентраций.

Таблица 7.1 Токсикологическая классификация вредных веществ

На производстве, как правило, в течение рабочего дня концентрации вредных веществ не бывают постоянными. Они либо нарастают к концу смены, снижаясь за обеденный перерыв, либо резко колеблются, оказывая на человека интермиттирующее (непостоянное) действие, которое во многих случаях оказывается более вредным, чем непрерывное, так как частые и резкие колебания раздражителя ведут к срыву формирования адаптации.

Ядом может стать любое вещество, попавшее в организм человека в токсической дозе (обычная поваренная соль или даже кислород — при давлении, превышающем 1 атм. (например, при погружении под воду), токсически воздействующий на легкие и ЦНС человека). Однако к ядам, как правило, относятся вещества, проявляющие вредное действие в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

Химические вещества (органические, неорганические, элемент-органические) в зависимости от их возможного негативного (токсического) влияния на человека и окружающую среду при практическом применении подразделяются на:

• промышленные яды , используемые в производстве: органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин) и пр.;
• ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве : пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос) и др.;
• лекарственные средства ;
• средства бытовой химии , используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;
• биологические растительные и животные яды : в растениях и грибах (аконит, цикута), у животных и насекомых (яд змей, пчел, скорпионов);
• отравляющие вещества (в т. ч. боевые): зарин, иприт, фосген и др.

Токсическое воздействие во многом зависит от пути поступления яда организм человека.

Большая группа химических веществ и соединений, встречающихся в производстве в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов, относится к промышленным ядам . В организм они могут проникать через органы дыхания (преимущественно), желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Эти яды могут стать причиной снижения резистентности (устойчивости) организма и его повышенной заболеваемости.

При попадании яда в желудочно-кишечный тракт чаще возникают бытовые отравления (ядохимикатами, средствами бытовой химии и лекарствами).

При попадании яда непосредственно в кровь (при укусах змей или насекомых или при внутривенном введении веществ) возможны тяжелые острые отравления.

По показателю токсичности вещества подразделяют на: чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные .

Критерии токсичности вредных веществ - это количественные показатели токсичности и опасности вредных веществ. Токсический эффект при действии различных доз и концентраций ядов может проявиться функциональными и структурными (патоморфологическими) изменениями или гибелью организма. В первом случае токсичность принято выражать в виде действующих, пороговых и недействующих доз и концентраций, во втором - в виде смертельных концентраций.

Смертельные, или летальные, дозы %%(DL)%% при введении в желудок или в организм другими путями или смертельные концентрации %%(CL)%% могут вызывать единичные случаи гибели (минимальные смертельные) или гибель всех организмов (абсолютно смертельные).

В качестве показателей токсичности пользуются среднесмертелъными дозами и концентрациями (показателями абсолютной токсичности):

• среднесмертельная концентрация вещества в воздухе %%CL_{50}%% . - это концентрация вещества, вызывающая гибель 50% подопытных животных при 2-4-часовом ингаляционном воздействии (мг/м 3);
• среднесмертельная доза при введении в желудок (мг/кг) обозначается как %%DL_{50}%%. среднесмертельная доза при нанесении на кожу - %%DL_{50}^K%%.

Степень токсичности вещества определяется как отношение

$$ { \frac {1} { DL_{50}}} и { \frac {1} { CL_{50}}}, $$

чем меньше значения токсичности %%DL_{50}%% и %%CL_{50}%%, тем выше степень токсичности.

Об опасности ядов можно судить также по значениям порогов вредного действия (однократного, хронического) и порога специфического действия.

Порог вредного действия (однократного или хронического) - это минимальная (пороговая) концентрация (доза) вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения биологических показателей на организменном уровне, выходящие за пределы приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология.

Порог однократного действия обозначается %%Lim_{ас}%%, порог хронического — %%Lim_{ch}%%, порог специфического — %%Lim_{sp}%%.

Эффект токсического действия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами). Кроме того, эффект зависит от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, путей поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

В результате производственной деятельности в воздушную среду могут поступать различные вредные вещества в виде паров, газов, пыли. Вредное вещество – это вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, как в процессе работы, так и в последующие сроки жизни настоящего и будущего поколений.

Пары, газы, жидкости, аэрозоли, соединения, смеси при контакте с организмом человека могут вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Воздействие вредных веществ на человека может сопровождаться отравлениями и травмами.

В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека в виде пищевых добавок, лекарств, препаратов бытовой химии.

Химические вещества классифицируются на:

Промышленные яды, используемые в производстве: органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);

Ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды;

Лекарственные средства (аспирин);

Бытовые химикаты, применяемые в виде пищевых добавок (уксус),

Средства санитарии, личной гигиены, косметики;

Биологические растительные и животные яды, которые содер­жатся в растениях (аконит, цикута), в грибах (мухомор), у животных (змеи) и насекомых (пчелы);

Отравляющие вещества (ОБ) - зарин, иприт, фосген.

В организм вредные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Однако основным путем поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных отравлений, промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.

По характеру воздействия на человека все вредные вещества делятся на токсичные и нетоксичные. Токсическое действие вредных веществ - это результат взаимо­действия организма, вредного вещества и окружающей среды.

Показатель токсичности вещества определяется его опасностью. Опасность вещества- это способность вещества вызы­вать негативные для здоровья эффекты в условиях производства, города или в быту. Об опасности веществ можно судить по критериям токсичности: ПДК -предельно допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны, воде, почве; ОБУВ - ориентировочному безопасному уровню воздействия для тех же сред; КВИО - коэффициенту возможного ингаляционного отравления; средним смертельным дозам и концентрациям в воздухе, на коже, в желудке, по величине порогов вредного действия (однократного, хронического), порога за­паха, а также порогов специфического действия (аллергенного, канцерогенного и др.).

Эффект воздействия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физико-химических свойств, длительности поступления, химических реакций в организме, от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, пути поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

По степени воздействия на организм человека вредные вещества в соответствии с классификацией ГОСТ 12.1.007-76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» подразделены на 4 класса опасности:

2-высоко опасные вещества, ПДК = 0,1...1,0 мг/м 3 , например, марганец, хлор, азотная кислота;

3 -умеренно опасные, ПДК = 1,0...10 мг/м 3 , например, азота диоксид, метиловый спирт, сернистый ангидрид;

Отравленияявляются наиболее неблагоприятной формой негативного воздействия токсичных веществ на человека. Они могут протекать в острой и хронической формах.

Острые отравлениячаще бывают групповыми и происходят в результате аварий, поломок оборудования или грубых нарушений требований безопасности; они характеризуются кратковременностью действия ядов, не более чем в течение одной смены; поступлением в организм вредного вещества в относительно больших количествах - при высоких концентрациях в воздухе, ошибочном приеме внутрь, сильном загрязнении кожных покровов.

Хронические отравлениявозникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах. Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме (материальная кумуляция) или вызываемых ими нарушений в организме (фунциональная кумуляция).

При повторном воздействии одного и того же яда в околотоксической дозе может измениться характер течения отравления и кроме кумуляции развивается сенсибилизация (привыкание).

На производстве в течение всего рабочего дня концентрации вредных веществ не бывают постоянными. Они либо нарастают к концу смены, снижаясь за обеденный перерыв, либо резко колеблются, оказывая на человека непостоянное действие, которое во многих случаях оказывается более- вредным, так как ведет к срыву формирования адаптации. Это неблагоприятное действие отмечено при вдыхании угарного газа СО.

Вещества по характеру воздействия подразделяются на общетоксические, которые вызывающие отравление всего организма или поражающие ЦНС, кроветворение, вызывающие болезни печени, почек (свинец, ртуть); раздражающие, которые вызывают раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожи (хлор, азота окислы); сенсибилизирующие,действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки); мутагенные,приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы); канцерогенные,вызывающие злокачественные опухоли (хром, никель, асбест); вещества влияющие на репродуктивную (детородную) функцию(ртуть, стирол, радиоактивные изотопы).

Эта классификация не учитывает большой группы аэрозолей (пыли), которые не обладают выраженной токсичностью. Для них характерен фиброгенный эффектдействия на организм, который приводит к развитию соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцеванию (фиброзу) легких.

Профессиональные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей, пневмокониозы (силикоз - развивается при действии свободного диоксида кремния, силикатоз - при попадании в легкие солей кремниевой кислоты, асбестоз - одна из агрессивных форм силикатоза), пневмосклерозы, хронический пылевой бронхит занимают второе место по частоте среди всех профессиональных заболеваний в России.

Наличие фиброгенного эффекта не исключает общетоксического воздействия аэрозолей.

Человек в условиях современного производства часто подвергается комбинированному действию вредных веществ, а также 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. В зависимости от эффекта токсичности различают несколько типов комбинированного действия.

Многие загрязняющие вещества, содержащиеся в выбросах промышленных предприятий и других источников загрязнения, обладают сходным токсическим действием на живые организмы. Кроме того, ряд веществ может усиливать свою токсичность в присутствии других. Это явление называют эффектом суммации вредного вещества.

Суммация (аддитивное действие) – суммарный эффект действия смеси равен сумме эффектов входящих в смесь компонентов. Суммация характерна для веществ общенаправленного действия, когда вещества оказывают одинаковое воздействие на одни и те же системы организма (например, смеси углеводородов);

Для гигиенической оценки воздушной среды при совместном присутствии в воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их концентраций не должна превышать единицу, т. е.

С 1 / ПДК 1 + С 2 / ПДК 2 +…+С n / ПДК n ≤ 1 (1)

где С 1 , С 2 , С n - концентрации каждого вещества в воздухе, обладающих эффектом суммации, мг/м 3

ПДК 1 …ПДК n - соответствующие им предельно допустимые концентрации этих веществ, мг/м 3

Потенцирование (синергетическое действие) – вещества действуют так, что одно вещество усиливает действие другого. Эффект синергизма больше аддитивного. Например, алкоголь значительно повышает опасность отравления анилином.

Антагонизм – одно вещество ослабляет действие другого. Эффект меньше аддитивного. Например, эзерин значительно снижает действие антропина, являясь его противоядием.

Независимость – эффект не отличается от изолированного действия каждого из веществ. Независимость характерна для веществ разнонаправленного действия, когда вещества оказывают различное влияние на организм и воздействуют на разные органы. Например, бензол и раздражающие газы.

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

В настоящее время синтезированы миллионы химических веществ и смесей, из которых 60 тысяч находят свое практическое применение. Ежегодно разрабатывается от "500 до 1000 новых химических веществ с широкой перспективой использования, В связи с этим возникает определенный, риск для здоровья людей. Итак количество химических соединений, используемых в настоящее время настолько велико, а характер биологического действия настолько разнообразен что применяют несколько видов классификаций. В основу существующих классификаций вредных химических веществ положены различные принципы, учитывающие агрегатное состояние веществ, характер воздействия на организм, степень токсичности, опасности и другие признаки.

По агрегатному состоянию в воздушной среде вредные вещества могут быть классифицированы как газы, пары и аэрозоли (жидкие или твердые).

По химическому строению вредные химические вещества делят на органические, неорганические и элементоорганические. Исходя из принятой химической номенклатуры, определяют класс и группу этих веществ.

По пути проникновения в организм выделяют вещества, действующие через дыхательные пути, пищеварительную систему и кожу.

По цели применения выделяют следующие вещества:

Мутагенного действия, которые повреждают генетическую наследственную функцию организма;

Тератогенного действия, которое приводит к отклонениям в развитии эмбриона, находящегося в чреве матери;

Канцерогенного действия, которые приводят в конечном счете к возникновению раковых заболеваний;

Репродуктивного действия, которые снижают детородную функцию у мужчин и женщин.

Пути поступления, распределения и проявления действия токсикантов .

Многие химические вещества, принятые внутрь в оптимальной дозе, приводят к восстановлению нарушенных какой-либо болезнью функций организма и тем самым проявляют лечебные свойства. Другие вещества являются составной частью живого организма (белки, жиры и т.д.), поэтому для проявления их токсических свойств нужны особые условия. Чаще токсическое влияние оказывают чуждые живому организму вещества, которые получили название ксенобиотики. Таким образом, одно и то же химическое вещество может быть ядом, лекарственным и необходимым для жизни средством в зависимости от ряда условий, при которых оно встречается и взаимодействует с организмом.

Вредное воздействие химических соединений проявляется в виде заболевания или нарушения состояния здоровья, обнаруживаемых современными методами как в процессе контакта с веществами, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Патологическое состояние, развивающееся вследствие взаимодействия вредного химического вещества с организмом, называется интоксикацией или отравлением. В соответствии с принятой терминологией отравлением обычно называют только те интоксикации которыё вызваны «экзогенными» ядами, поступившими в организм извне. В результате воздействий вредных веществ на организм могут развиться острые и хронические отравления.

Острые отравления характеризуются кратковременностью действия относительно больших количеств вредных веществ и ярким типичным проявлением непосредственно в момент воздействия или через сравнительно небольшой (обычно в несколько часов) скрытый (патентный) период.

Хронические, отравления развиваются постепенно, при длительном воздействии вредных веществ в относительно небольших количествах, Эти отравления возникают вследствие накопления вредного вещества в организме (материальная кумуляция) или вызываемых ими изменений (функциональная кумуляция). Хроническое профессиональное заболевание - это заболевание, являющееся результатом длительного воздействия на работника вредного производственного фактора (факторов), повлекшее за собою временную или стойкую утрату трудоспособности.

Любой организм представляет собой открытую систему, которая находится в постоянном обмене веществом, энергией и информацией с окружающей средой. Живой организм постоянно подвергается различным воздействиям среды, часто негативным, однако он сохраняет свои морфологические, функциональные и биохимические характеристики в определенных пределах, в пределах нормальных параметров жизнедеятельности и реакций на эти воздействия. Это достигается посредством автоматической саморегуляции гомеостаза.

Гомеостаз - свойство живых организмов сохранять относительное динамическое постоянство внутренней среды, сложившееся в процессе эволюции и генетически детерминированное. Существует три уровня (три типа) саморегуляции: низший - регулирует относительное постоянство основных физиологических и биохимических параметров жизнедеятельности; средний-регулирует приспособительные реакции в связи с изменением внутренней среды организма; высший - регулирует поведение организма и его адаптацию к внешней среде, здесь осуществляется выход на более высокий уровень межорганизменных популяционных взаимодействий и регуляций. Основными механизмами, регулирующими гомеостаз на организменном уровне, являются: нервный, гормональный, иммунный и генетический.

Изучение воздействия токсических веществ можно проводить на любом уровне регуляции гомеостаза. Однако каждый уровень имеет свои специфические особенности ответного реагирования на токсическое воздействие.

Вмешиваясь в молекулярные механизмы функционирования, химические агенты изменяют нормальное течение биосинтетических процессов, активность ферментов, чувствительность молекулярных рецепторов. Изменения в молекуле ДНК могут давать мутации, приводящие к различным генетическим отклонениям на клеточном, тканево- органном и организменном уровнях. Действуя на клеточном уровне, химические агенты вызывают разрушение клеточных мембран, изменяют их проницаемость, дезорганизуют клеточный метаболизм и могут вызвать гибель клеток. На тканево-органном уровне токсические воздействия нарушают жизненно важные функции организма, вызывают стресс, шок, гипоксию, аллергические реакции. Токсические нарушения на уровне организма вызывают острую или хроническую интоксикацию с различной симптоматикой вплоть до летального исхода и различные химические бопезни. Действуя на популяционном уровне, токсические агенты изменяют численность популяций, вызывают их гибель, смену экологических ниш и биоценозов.

Вторгаясь в живой организм, химические агенты производят чрезвычайные нарушения на самом глубоком молекулярном уровне, вмешиваясь в интимные биохимические процессы. Нарастая, первичные нарушения молекулярного уровня переходят на уровни более высокого порядка: клеточный, тканево-органный, организменный. Если количество токсина и скорость его поступления превышают детоксикационные возможности организма, нарушения гомеостаза на разных уровнях его регуляции становятся более существенными и могут стать несовместимыми с жизнью. Чем сильней и внезапней удар по гомеостазу, тем меньше возможностей для противостояния ему организма. При постепенном развитии явлений интоксикации гомеостатические механизмы успевают включиться в процесс детоксикации, что обеспечивает восстановление гомеостаза до уровня, совместимого с жизнью, и даже до уровня адаптации организма к химическому воздействию.