Производственная пыль 2 страница

При воздействии гепатотропных ядов клиническая картина интоксикации характеризуется развитием холестаза и токсического гепатита. Поражение мочевыделительной системы сопровождается вовлечением в патологический процесс почек и развитием токсической нефропатии. Длительный контакт с некоторыми промышленными ядами и, в частности, ароматическими аминосоединениями может привести к развитию доброкачественных и злокачественных опухолей мочевыводящих путей.

Токсикометрия химических веществ.В целях предупреждения отрицательных последствий влияния промышленных ядов на состояние здоровья рабочих и населения в целом, сложилась система предупредительных мероприятий, среди которых одним из главных является токсикологическая оценка химических веществ. Представляя собой совокупность методов и приемов количественной оценки токсичности и опасности ядов, токсикометрия, как методологическая основа промышленной токсикологии и эко-токсикологии, занимает особое место в оценке степени токсичности и опасности химических веществ и их композиций.

Токсикометрия химических веществ включает большой диапазон исследований и оценок, но среди них обязательными являются такие этапы, как установление смертельных эффектов, выявление и количественная характеристика кумулятивных свойств, изучение кожно-раздражающего, кожно-резорбтивного, сенсибилизирующего действия, хронического воздействия на организм с целью установления порогов вредного действия. Особое значение приобретают токсико-кинетические и метаболические критерии оценки, исследование таких отдаленных эффектов, как бластомогенез и мутагенез, влияние на репродуктивную систему. В таблице № 19 приведены критерии класса опасности химических веществ на основе ведущих токсикометрических показателей.

Таблица № 19.Критерии класса опасности химического вещества.

Токсикометрия – раздел токсикологии, посвященный определению токсичности и опасности химических соединений. Токсикометрия является системой принципов и методов количественной оценки токсичности и опасности ядов.

Токсикометрическая информация в обязательном порядке должна включать не только верхние показатели токсичности (смертельные концентрации и дозы), но и самые низкие, при которых возникают начальные сдвиги в обменных процессах в организме. Наиболее значимыми показателями в характеристике токсичности ядов по смертельному эффекту являются средняя смертельная концентрация в воздухе (СL₅₀), средняя смертельная доза (DL₅₀) при введении в желудок или другими путями.

CL₅₀ – концентрация, вызывающая гибель 50% подопытных животных при ингаляционном воздействии веществ при определенной экспозиции и определенном сроке последующего наблюдения.

DL₅₀ – доза, вызывающая гибель 50% подопытных животных при введении в желудок, в брюшную полость, при нанесении на кожу и т.д. при определенных условиях и определенном сроке последующего наблюдения.

Основой для установления безопасных уровней содержания химических веществ в различных объектах окружающей среды является концепция пороговости вредного действия ядов, определяющая, что для каждого химического вещества, вызывающего те или иные неблагоприятные эффекты в организме, существуют дозы (концентрации), при которых изменение функций организма будут минимальными (пороговыми). Пороговость всех типов действия – ведущий принцип гигиены и профилактической токсикологии.

Lim_ch – порог хронического действия – минимальная концентрация, вызывающая вредное действие в хроническом эксперименте по 4 часа пять раз в неделю на протяжении менее 4 месяцев.

Lim_{ch sp} – порог отдаленных эффектов – минимальная концентрация (доза) вещества, вызывающая изменения биологических функций отдельных органов и систем организма, которые выходят за пределы приспособительных физиологических реакций в условиях хронического воздействия.

Определение средних смертельных концентраций и доз, порогов вредного действия необходимо для оценки опасности вредных веществ, установления возможности острых и хронических отравлений, а также установления безопасных концентраций расчетными методами. Вероятность возникновения вредных для здоровья эффектов, в реальных условиях производства, или применения химических веществ, представляет собой такую характеристику вещества, как опасность вещества. В настоящее время выделено две группы количественных показателей опасности: критерий потенциальной опасности (потенциальная возможность поступления вредных веществ в организм) и критерий реальной опасности (компенсаторные свойства организма по отношению к яду).

Одним из путей повышения надежности разрабатываемых гигиенических регламентов химических веществ в производственной и окружающей среде являются учет и использование адаптационных реакций организма. Однако, в практике гигиенического регламентирования, пороговые и предельно допустимые концентрации вредных веществ устанавливаются без учета состояния адаптационных процессов организма.

В указанном аспекте представляется важным разграничение истинных физиологических приспособительных реакций (адаптация) от скрытой, временно компенсированной патологии в условиях научного обоснования порогов вредного действия химических веществ на организм.

Адаптация – истинное приспособление организма к изменяющимся условиям окружающей среды, которое происходит без обратимых нарушений данной биологической системы и без превышения нормальных (гомеостатических) способностей ее реагирования.

Компенсация – приспособление организма к изменяющимся условиям окружающей среды, обусловленное возникновением напряженности в системах гомеостаза, которые превышают пределы обычных (естественных) возможностей. Компенсация является временно скрытой патологией и со временем может обнаруживаться в виде явных патологических изменений (декомпенсации).

При длительном воздействии промышленных ядов и снижении защитных иммунологических реакций, достаточно быстро наступает срыв адаптации, и фаза физиологической адаптации переходит в фазу компенсированной патологии. При этом промышленные яды в высоких дозах могут приводить к значительным морфо-функциональным повреждениям внутренних органов и систем организма.

КВИО – коэффициент возможности ингаляционного отравления – отношение максимально достижимой концентрации вещества в воздухе при 20⁰С к средней смертельной концентрации вещества для мышей.

С целью характеристики компенсаторных возможностей организма, его способности к обезвреживанию, выведению вещества и восстановлению поврежденных функций при однократном воздействии используется вычисление зоны острого (однократного) действия (Z_ac), а при хроническом действии вещества вычисляется зона хронического действия (Z_ch). Опасность хронической интоксикации прямо пропорциональна величине зоны хронического действия, то есть, чем зона хронического действия шире, тем больше опасность хронического отравления, и наоборот (Таблица № 20).

Таблица № 20. Общая схема параметров токсикометрии.

Первичные (Экспериментальные)	Производные
Смертельные дозы или концентрации: CL50, CL16, CL84, DL50 и др.	Зона смертельного действия или
Коэффициент межвидовой чувствительности (КВЧ)	Зона острого действия
Порог острого интегрального действия Limac (integr.)	Зона специфического действия
Порог избирательного (патогенетического действия) Limac sp
Коэффициент кумуляции Ccum
Порог хронического действия Limch (integr.)	Зона хронического действия
Порог отдаленных эффектов* Limch sp	Зона биологического действия
Безопасные уровни воздействия ОБУВ, ПДК, ДОК и др.	Коэффициент запаса

* В настоящее время учитывается порог отдаленных эффектов (ускоренное старение, канцерогенез, мутагенез, гонадотропное и эмбриотропное действие и др.).

Z_ac – зона острого действия – отношение средней смертельной концентрации вещества к порогу однократного действия.

Z_ch – зона хронического действия – отношение порога однократного действия к порогу хронического действия.

Z_biol – зона биологического действия – отношение средней смертельной концентрации к порогу хронического действия.

Z_sp – зона специфического действия – отношение порога острого действия, установленного по интегральным показателям, к порогу острого действия по специфическим показателям.

Опасность токсических веществ для человека в значительной мере предопределяется их способностью к кумуляции, поэтому изучение кумуляции является непременным условием токсикологической характеристики того или иного химического вещества и необходимо при их гигиеническом регламентировании. Процессы кумуляции зачастую обусловливают развитие хронических отравлений. При накоплении самого яда в организме говорят о материальной кумуляции, а при накоплении изменений в организме (биохимических, гистохимических, функциональных и пр.), возникших при повторном воздействии химического вещества – о функциональной кумуляции.

Количественная оценка функционального кумуляционного эффектавредного вещества называется коэффициентом кумуляции (C_cum) и определяется как отношение суммарной дозы, полученной организмом при неоднократном экспериментальном введении вещества в количестве, равном среднесмертельной дозе (концентрации), то есть DL₅₀, к той же величине, но при однократном введении.

C_cum= (∑DL₅₀)/ DL₅₀

Обратное отношение этих двух величин (S) называется степенью кумуляции и обычно выражается в процентах. По кумулятивному воздействию все токсичные вещества также делят на четыре группы:

· сверхкумулятивные (C_cum <1, S> 100);

· с выраженной кумулятивностью (C_cum= 1∑3, S = 100 ∑ 34);

· среднекумулятивные (C_cum= 3∑5, S = 33 ∑20);

· слабокумулятивные (C_cum> 5, S < 20).

При установлении ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны руководствуются следующими принципами: 1) принцип приоритета медицинских показаний перед технической достижимостью сегодняшнего дня и другими технико-экономическими критериями; 2) принцип обеспечения опережения разработки нормативов внедрению в производство новых химических соединений.

Гигиеническое нормирование основывается на признании принципа пороговости всех типов действия химических соединений (в том числе мутагенного и канцерогенного) на целостный организм и должно учитывать необходимость комплексного подхода к установлению порогов вредного действия.

Гигиеническое нормирование новых химических веществ производится в три этапа: 1. обоснование ориентированных безопасных уровней воздействия (ОБУВ); 2. обоснование ПДК; 3. корректировка ПДК путем сравнения условий труда работающих.

Первый этап приурочивается к периоду лабораторной разработки новых соединений; второй этап – к периоду полузаводских испытаний и проектированию производств; третий этап – выполняется после внедрения веществ в производство в сроки, устанавливаемые в зависимости от токсикологической характеристики вещества и гигиенической характеристики производства, но не позднее 3-5 лет с момента внедрения.

ПДК (предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны) – концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч. или при другой продолжительности, но не более 41 ч. в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

ПДК в воздухе рабочей зоны устанавливаются для химических соединений, обладающих вредным действием, которые могут находится в воздушной среде в виде газов, паров, аэрозолей, а также смеси паров и аэрозоля.

Определяется максимально разовая и для высоко кумулятивных веществ – среднесменная концентрация. Степень кумулятивности определяется для каждого вещества путем определения коэффициента кумуляции, зоны биологического и хронического действия, а при корректировке ПДК – по результатам повторных клинико-гигиенических наблюдений.

Максимально-разовые концентрации преимущественно используются для гигиенической оценки технологического процесса и оборудования.

Среднесменная ПДК – средняя концентрация, полученная при непрерывном или прерывистом отборе проб воздуха при суммарном времени не менее 75% продолжительности рабочей смены, или средневзвешенная за время всей смены концентрация в зоне дыхания работающих на местах постоянного или временного пребывания.

В ряде случаев возникает необходимость ускоренного обоснования гигиенических регламентов для новых химических веществ. К ускоренным методам обоснования ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны относятся методы, позволяющие на современном уровне знаний сократить полную программу по обоснованию ПДК вредных веществ без ущерба для точности определения величины ПДК.

Целесообразно сокращение объема исследований по обоснованию ПДК новых химических веществ в следующих случаях: 1. при принадлежности вещества к гомологическому ряду, представители которого имеют утвержденную величину ПДК для воздуха рабочей зоны; 2. при принадлежности веществ к изученному классу соединений с известным механизмом действия; 3. для веществ с установленными в законодательном порядке санитарными нормативами в атмосфере населенных мест, в воде и других средах по показателям общей токсичности; 4. при наличии соответствующего метода ускоренного обоснования ПДК.

В то же время токсикологическому исследованию в полном объеме, при разработке гигиенических регламентов, подлежат вещества, получившие широкое внедрение в практику и относящиеся к неизученным или мало-изученным классам соединений, а также опасные в плане развития отдаленных и необратимых эффектов.

Для обоснования ПДК и других профилактических мероприятий в экспериментальных исследованиях на животных необходимо получение следующих научных данных:

· сведения о токсичности и характере действия вещества при однократном воздействии на организм;

· оценка порога вредного действия при однократном поступлении вещества в организм;

· оценка кумулятивных свойств вещества при повторном воздействии вещества на организм;

· установление порога вредного действия при хроническом поступлении вещества в организм;

· обоснование коэффициента запаса;

· изучение местного раздражающего и кожно-резорбтивного действия вещества.

Необходимо также иметь сведения не только о химическом строении и физико-химических свойствах вещества, но и об условиях его производства и применения.

В реальных условиях производственной среды на человека воздействует многообразие разных факторов окружающей среды. При этом особенности этого воздействия характеризуются либо одновременным присутствием нескольких химических соединений, либо сочетанием химических и физических факторов, возможностью проникновения в организм одного и того же химического вещества разными путями – с воздухом, водой и пищей. Актуальность данной проблематики еще в 1938 году была отмечена Н.В.Лазаревым, который писал: «Мало знать, какие яды и в каком количестве содержатся в воздухе, нужно знать еще, как они будут действовать при совместном присутствии».

Наиболее изученным в гигиене труда и промышленной токсикологии следует считать комбинированное действие химических соединений. В настоящее время комбинированным называется одновременное или последовательное действие на организм нескольких веществ при одном и том же пути поступления или нескольких физических факторов. Рабочие промышленных предприятий могут подвергаться комбинированному действию химических веществ, используемых в качестве сырья, промежуточных и конечных продуктов производства, химических соединений, являющихся примесями или побочными продуктами технологического процесса и химических соединений, образующихся в атмосфере за счет превращений при взаимодействии веществ друг с другом.

В соответствии с рекомендациями Комитета экспертов ВОЗ принимаются в качестве основных следующие определения типов комбинированного действия:

§ аддитивный тип (суммация) – такой тип комбинированного действия химических веществ, при котором их совместное действие равно сумме эффектов, возникающих при изолированном действии веществ;

§ более чем аддитивное действие(потенцирование) – такой тип комбинированного действия, при котором совместный его эффект превышает сумму эффектов каждого из веществ, входящих в комбинацию, при их изолированном воздействии на организм;

§ более чем аддитивное действие (синергизм) – такой тип комбинированного действия, при котором воздействие одного фактора усиливается за счет эффекта другого или взаимодействия с ним;

§ менее чем аддитивное действие (антогонизм) – такой тип комбинированного действия, при котором совместный эффект меньше суммы эффектов каждого из веществ, входящих в комбинацию, при их изолированном действии на организм.

Не менее важным и интересным представляется проблема комплексного действия какого-либо конкретного химического вещества, поступающего в организм человека одновременно с воздухом, водой и пищей. Интерес к изучению сочетанных воздействий вредных факторов производственной среды и трудового процесса объясняется их большой распространенностью как в производственных условиях, так и иных сферах жизнедеятельности человека.

Производственная деятельность человека, связанная с широким использованием химических веществ в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства, носящая глобальный характер загрязнения природной среды, предопределила необходимость международного сотрудничества в области защиты среды обитания человека. По существу такое сотрудничество является единственной возможностью для реализации мероприятий по устранению опасности химических веществ, по контролю биосферы в целом и защиты здоровья работающего населения, осуществляемое в рамках международных программ по химической безопасности совместно с МОТ, ВОЗ и ЮНЕП.

Гигиенические нормативы факторов производственной среды и трудового процесса разрабатываются в основном в некоторых странах бывшего СССР, США и ФРГ. Большинство стран мира, как правило, используют в практической деятельности гигиенические нормативы, разработанные в вышеприведенных странах.

В большинстве стран мира ПДК вредных веществ для производственных условий представлены среднесменными, а в некоторых странах максимальными и среднесменными величинами. В таблице № 21 приведены выборочные отечественные и зарубежные нормативы содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (мг/м³).

Имеющиеся различия в методических подходах к обоснованию ПДК в воздухе рабочей зоны обусловили различие и в их величинах – в странах СНГ для большинства химических веществ они ниже, чем в США и других западных странах. В большинстве стран мира ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны представлены среднесменными, а в некоторых странах дальнего зарубежья – максимальными и среднесменными величинами.

В США в качестве норматива фигурирует величина порогового предела (Threshold limit values – TLV), в Западной Германии максимально допустимая концентрация (Maximale Arbeitsplatz Konzentrationen gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe – MAK-Verte).

TLV – концентрации веществ в воздухе, ежедневное воздействие которых не вызывает каких-либо неблагоприятных реакций у большинства работающих. Однако вследствие широкой вариабельности и индивидуальной чувствительности небольшой процент рабочих может испытывать дискомфорт от воздействия некоторых веществ в концентрациях, равных или ниже пороговых пределов; у небольшого процента рабочих могут быть более серьезные изменения за счет ухудшения предшествующего состояния здоровья или развития профессионального заболевания.

Установление гигиенических нормативов для новых химических веществ в воздухе рабочей зоны и других объектах окружающей среды традиционными методами длительно и трудоемко, требует больших материальных затрат. В этой связи особое значение приобретает разработка экспрессных методов исследования и прогнозирования безопасных уровней воздействия химических веществ и их регламентация.

Таблица № 21.Отечественные и зарубежные нормативы (рекомендации) содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (мг/м³).