Физико-химических и химических свойств

Поступление, распределение и выделение химических веществ в организме обусловлены их физико-химическими свойствами.

Отдельные вещества (бензин, фреоны, бензол) при достаточно высоких их концентрациях в воздухе способны быстро насыщать кровь, ткани, клетки. В результате в организме в относительно короткий промежуток времени создаются биологически действующие концентрации, обусловливающие быстрое развитие интоксикации (болезненное состояние работников, возникающее от воздействия на организм вредных веществ). Другие вещества (этиловый спирт, ацетон, этиленгликоль) медленно насыщают организм. Явления отравления развиваются сравнительно медленно, сорбционная (поглотительная) емкость организма для этих веществ велика.

Промышленные яды, поступившие в организм, подвергаются различным химическим превращениям (биотрансформации или метаболизму – превращению определенных веществ внутри клеток организма с момента их поступления до образования конечных продуктов), в результате которых в большинстве случаев образуются преимущественно менее токсичные продукты, более растворимые и легко выводимые из организма.

Основными реакциями метаболизма являются окисление, восстановление, гидролитическое расщепление, образование парных соединений (с серной, глюкуроновой кислотами, аминокислотами), а также дезаминирование, метилирование, ацетилирование. При этом происходит увеличение полярности молекул образующихся веществ (дериватов), что уменьшает возможность поступления новых соединений в клетки организма. Однако могут быть такие соединения, которые в результате превращений образуют более токсичные продукты. Например, при окислении метилового спирта возникают более биологически активные формальдегид и муравьиная кислота. В результате превращения фторкарбоновых кислот (с нечетным числом углеродов) в организме происходит синтез фторацетатов, обладающих высокой биологической активностью.

Биологическое действие углеводородов в гомологическом ряду возрастает с увеличением числа атомов углерода в молекуле. При наличии разветвленной цепи углеродных атомов наблюдается ослабление наркотического эффекта. Введение галоидов в молекулу углеводорода, а также других элементов и радикалов (металлы, амино-нитро-гидроксильная группа, сера, мышьяк, кислород) увеличивает биологическую активность последних. Эта закономерность справедлива для химических соединений различных классов. Циклические соединения с симметричным расположением элементов (галогенов) оказываются биологически активнее циклических углеводородов с асимметричной структурой. С увеличением кратных связей могут изменяться неэлектролитные свойства углеводородов (ослабление наркотического и увеличение раздражающего эффекта). Биологическая активность неорганических соединений также может быть обусловлена химической структурой. Для металлов эта закономерность заключается в том, что с нарастанием атомного веса элемента увеличивается его токсичность. Высшие окислы в ряде случаев оказываются токсичнее низших (например, окислы марганца).