Оксид углерода (II) – угарный газ (СО).
1.1. Антропогенные источники поступления:
- бытовые источники (неполное сгорание газа в плитах и топлива в печах);
- пожары (опасность отравления СО; 50% гибели при пожарах – отравление СО);
- химическая промышленность (производство аммиака, соды, синтез метанола, производство
синтетических волокн, кокса);
- металлургическая промышленность (производство стали);
- автотранспорт(более половины антропогенного СО).
Содержание СО в выхлопных газах может достигать 12%. Повышение содержания СО в выхлопных газах – на холостом ходу, на малых оборотах, торможении и ускорении. Особенно опасны пробки на дорогах. Летом СОнакапливается в зеленых зонах перед дворами, рядом с магистралью на расстояние до 150 метров. Опасно накопление СО в тоннелях и гаражах.
a. Механизм токсичного действия.
СО соединяется с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин нарушается способность крови к переносу кислорода (О2) недостаток кислорода в организме.
b. Острое отравление.
При вдыхании концентрации до 1000 мг/м3 – тяжесть и ощущение сдавливания головы, сильная боль во лбу и висках, головокружение, шум в ушах, покраснение и жжение кожи лица, дрожь, чувство слабости и страха, жажда, учащение пульса, ощущение недостатка воздуха, тошнота, рвота. В дальнейшем при сохранении сознания – оцепенелость, слабость и безучастность, ощущение приятной истомы, затем нарастает сонливость и оцепенение, смутность сознания, человек теряет сознание. Далее – одышка и смерть от остановки дыхания.
При концентрации 5 000 мг/м3 – за 20-30 минут – слабый пульс, замедление и остановка дыхания, смерть.
При концентрации 14 000 мг/м3 – за 1-3 минуты – потеря сознания, рвота, смерть.
c. Хроническое отравление.
Головные боли, головокружение, слабость, тошнота, исхудание, отсутствие аппетита; при длительном контакте – нарушение сердечно-сосудистой системы, одышка, боли в области сердца.
d. Нормативы.
ПДК (мг/м3):
ПДКр.з. (в течение рабочего дня) 20,0
60 минут 50,0
15 минут 200,0
ПДКм.р. 5,0
ПДКс.с 3,0
Й класс опасности.
Вопрос 24
Циановодород – HCN – синильная кислота.
2.1. Антропогенные источники поступления.
Химическая и металлургическая промышленность; горение полимеров.
Синильная кислота и ее соли присутствуют в сточных водах рудообогатительных фабрик, рудников, приисков, гальванических цехов, металлургических заводов.
2.2. Токсичность солей синильной кислоты.
Токсичность солей HCN – за счет образования HCN при их гидролизе. Циановодород вызывает быстрое ухудшение состояния из-за блокирования дыхательных ферментов в клетках (блокирование цитохромоксидазы в митохондриях). Клетки не могут потреблять кислород и поэтому гибнут.
2.3. Острое отравление.
1 мг/м3– запах.
При высоких концентрациях (более 10 000 мг/м3) – почти мгновенная потеря сознания, паралич дыхания и сердца.
При меньших концентрациях происходит несколько стадий отравления:
1) Начальная стадия: царапанье в горле, жгуче-горький вкус во рту, слюнотечение, онемение рта, мышечная слабость, головокружение, острая головная боль, тошнота, рвота.
2) Вторая стадия: постепенно усиливается общая слабость, боли и чувство стеснения в области сердца, замедление пульса, сильная одышка, тошнота, рвота (стадия одышки).
3) Стадия судорог: чувство тоски, усиливающаяся одышка, потеря сознания, сильные судороги.
4) Стадия паралича: полная потеря чувствительности и рефлексов, непроизвольное мочеиспускание и дефекация, остановка дыхания, смерть.
2.4. Хроническое отравление.
Головная боль, слабость, быстрая утомляемость, повышение общего недомогания, нарушение координации движений, потливость, повышенная раздражительность, тошнота, боли в подложечной области, боли в сердце.
2.5. ПДК для HCN и его солей (в пересчете на циановодород):
ПДКр.з. 0,3 мг/м3
ПДКс.с. 0,01 мг/м3
ПДКв. ( в воде водоисточников) 0,1 мг/л
Й класс опасности.
26. Цитотоксическое действие.
цитотоксическим действием называют действие химических веществ, вызывающее первичные структурные повреждения клетки, приводящие к гибели клетки. (прямое повреждение клеточных структур)
В основе цитотоксического действия лежат следующие процессы: 1) прямая или опосредованная деструкция клеточных мембран;
2) грубые нарушения генетического аппарата клеток (повреждение нуклеиновых кислот), приводящие к гибели клеток в процессе митоза;
3) нарушение процессов синтеза белка и других видов пластического обмена. На субклеточном уровне структурами-мишенями для цитотоксикантнов выступают нуклеиновые кислоты и белковые молекулы (белок мембран и клеточной «стромы», ферменты пластического обмена и микросомального окисления и др.).
· Классификация веществ по механизму действия.
Опасность массовых поражений населения представляют следующие группы веществ, обладающих цитотоксическим действием:
1) Боевые отравляющие вещества кожно-нарывного действия: иприты, (сернистый, азотистый, кислородный), люизит;
2) Аварийно-опасные химические вещества: органические и неорганические соединения мышьяка, ртути, и др. Аварии на предприятиях по производству хлорированных фенолов могут сопровождаться выбросом в окружающую среду среди прочих веществ 2,3,7,8- тетрахлордибензо-пара-диоксина («диоксина»);
3) Цитотоксиканты, представляющие угрозу при «химическом терроризме»: рицин и др. Возможно применение с террористическими целями цитотоксикантов, используемых в химической промышленности , что обусловлено их доступность с одной стороны и высокой токсичностью, длительным скрытым периодом, с другой стороны;
4) фитотоксиканты и пестициды - вещества, использующиеся для уничтожения растительного покрова (листвы, травы и проч.). Некоторые рецептуры пестицидов содержат в виде примесей вещества, обладающие цитотоксическим действием: диоксин и диоксиноподобные соединения.
· Источники контакта человека с цитотоксикантами.
Хлорированная питьевая вода, при хлорировании питьевой воды образуются хлорированные соединения, которые обладают цитотоксичностью.
Термическое разложение хлорированных углеводородных продуктов (пластмасс): сжигание отходов полимерных материалов приводит к образованию диоксиноподобных соединений.
На основе ипритов созданы высокоэффективные цитостатики - лекарственные препараты, применяемые для лечения опухолей (циклофосфаны, хлорамбуцил, мелфалан и др.). Эти вещества производятся в большом количестве и достаточно широко применяются в клинической практике.
· основные проявления токсического процесса
Следствием токсического действия веществ на биологические системы является развитие токсического процесса. Механизмы формирования и развития токсического процесса, его качественные и количественные характеристики, прежде всего, определяются строением вещества и его действующей дозой.
Проявления токсического процесса определяются уровнем организации биологического объекта, на котором токсичность вещества изучается (клеточный, органный, организменный, популяционный).
формы токсического процесса, выявляемые на уровне целостного организма:
интоксикация переводится как «яд внутри». Это нарушение функций организма из-за токсинов, попавших извне (экзогенные токсины) или образовавшихся в нем (эндогенные токсины). Как правило, в течение любой интоксикации можно выделить четыре основных периода: период контакта с веществом, скрытый период, период разгара заболевания, период выздоровления. Иногда особо выделяют период осложнений. Выраженность и продолжительность каждого из периодов зависит от вида и свойств вещества, вызвавшего интоксикацию, его дозы и условий взаимодействия с организмом.
транзиторные токсические реакции - быстро проходящие, не угрожающие здоровью состояния, сопровождающиеся временным нарушением дееспособности (например, раздражение слизистых оболочек);, аллобиотические состояния - наступающее при воздействии химического фактора изменение чувствительности организма к инфекционным, химическим, лучевым, другим физическим воздействиям и психогенным нагрузкам (иммуносупрессия, аллергизация, толерантность к веществу, астения и т.д.);
Специальные токсические процессы.Развивается в результате острых, подострых и хронических воздействий ксенобиотиков. Как правило, в основе специальных токсических процессов лежит способность веществ изменять генетический код клеток. (канцерогенез)
Токсический процесс на клеточном уровне проявляется:- обратимыми структурно-функциональными изменениями клетки(изменение формы, сродства к красителям, подвижности и т.д.);- преждевременной гибелью клетки (некроз, апоптоз);- мутациями (генотоксичность).
27. Токсикологическая характеристика диоксинов.
Соединения, содержащие два бензольных кольца, соединенных через два «кислородных мостика», называют диоксинами.
При взаимодействии с галогенами образуются, соответственно, галло- генированные производные. В современной практической токсикологии известны более 1 тысячи различных «диоксинов».
ТХДД) - самый токсичный представитель группы диоксинов. По механизму действия диоксины относятся к токсичным модификаторам пластического обмена. Токсикология диоксинов обладает отличительными особенностями:
1) диоксины - «суперэкотоксиаканты»; эти вещества присутствуют в экосистеме десятки лет, создавая очаги длительного экологического неблагополучия;
2) токсическое действие диоксинов имеет очень продолжительный скрытый период, т.е. диоксины - вещества крайне замедленного действия;
3) диоксины оказывают токсическое действуют не только непосредственно на людей, подвергшихся контакту с ними, но и обладают тератогенным действием: вызывают развитие уродств и врожденных дефектов у потомства.
· Источники контакта. (+История применения).
Высокая токсичность диоксинов и их способность создавать очаги длительного экологического неблагополучия стали совершенно очевидны после войны США во Вьетнаме (60-70-е г.г. XX в.). Армией США широко применялись так называемые дефолианты боевого применения: средства, используемые для удаления зеленого растительного покрова для демаскировки военных объектов. Применялись различные по составу рецептуры («белая», «оранжевая», «голубая») на основе трихлорфеноксиуксусной кислоты, при производстве которой в качестве примеси образуется диоксин. По оценке специатистов (Софронов Г.А., 2008) в ходе война американцы применили более 100 тыс. тонн гербицидов. При этом в окружающую среду поступило 400-500 кг диоксинов.
Диоксины являются промежуточным продуктом при производстве полимерных материалов. Аварии на предприятиях по производству хлорированных фенолов могут сопровождаться выбросом диоксинов.
Сжигание хлорированных углеводородных продуктов (пластмасс), осадков сточных вод и других бытовых отходов приводит к образованию ди- оксиноподобных соединений.
Токсикокинетика. Диоксины могут поступать в организм человека ингаляционно и алиментарно.
Вещество хорошо проникает через гисто-гематические барьеры (обладает высокой ли- пофильностью) и распределяются в органах и тканях. Значительная часть токсикантов кумулируется в тканях, богатых липидами и прежде всего в жировой. Вещество очень медленно метаболизирует в организме. Основной системой детокси- кации выступают цитохром-Р450-зависимые оксидаз печени и почек.
Механизм токсического действия диоксинов связан с их способностью резко активировать ферменты микросомального окисления в гладком эндоплазматическом ретикулуме печени, почек, легких. существенно модифицируется метаболизм некоторых гормонов, коферментов и структурных элементов клеток. В результате образуются метаболиты, обладающие поражающим действием на клеточные структуры различных тканей. В этом и состоит феномен «токсичной модификации» метаболизма, который составляет суть механизма действия диоксинов и других полихлорированных соединений.
Клинические проявления при остром отравлении диоксином."отложенный эффект", когда симптомы поражения развиваются спустя год и более после воздействия яда; «диоксиновая болезнь» наиболее характерным симптомом выступает специфическая картина поражения кожи: развитие так называемых «хлоракне». Угревая сыпь покрывает кожу лица, шеи, груди, спины. На месте первичных элементов угревой сыпи образуются рубцы. характерным признаком тяжелой интоксикации являются отеки. Жидкость накапливается в подкожной клетчатке сначала вокруг глаз, затем отеки распространяются на лицо, шею, туловище; для диоксиновой болезни характерно выраженная иммуносупрессия, которая обусловлена гемотоксическим действием диоксина. интоксикация проявляется поражением печени. возникают тяжелые нарушения обмена веществ - кахексия.
Лечение. Специфических противоядий для диоксинов не создано. Лечение патогенетическое и симптоматическое.