Антропогенний вплив на екосистеми і людини у багатьох відношеннях стало визначальним. В даний час з шести мільйонів відкритих наукою хімічних речовин досить широко використовується близько 60 000 хімічних сполук, до яких щорічно додається близько 1000 нових речовин. Промислові отрути у вигляді сировини, проміжних або готових продуктів зустрічаються в умовах виробництва і при надходженні в організм викликають порушення його життєдіяльності. Технологічні процеси, засновані на використанні хімічних речовин, знаходять застосування практично у всіх основних галузях промисловості (металургії та машинобудуванні, нафто- і газовидобутку, нафтохімії, авіа- і суднобудуванні, радіоелектроніці, агровиробництві і ін.).
До промислових отрут можна віднести дві великі групи: неорганічні речовини (галоїди, сполуки сірки, сполуки азоту, фосфор і його сполуки, миш'як і його з'єднання, з'єднання вуглецю, ціанисті сполуки, важкі метали) і органічні речовини (вуглеводні ароматичного ряду, хлорпохідні і нітроамінопроізводние , вуглеводні жирного ряду, хлоровані вуглеводні жирного ряду, спирти жирного ряду, прості ефіри, альдегіди, кетони, складні ефіри кислот, гетероциклічні сполуки, терпени).
Широке використання в різних галузях промисловості і сільського господарства полімерних, синтетичних і природних сполук і складних продуктів, що володіють властивостями алергенів, а також розширення виробництв мікробіологічної промисловості по виготовленню різних біологічно активних препаратів і продуктів привело до значного збільшення контингенту робітників, які мають професійний контакт з алергенами. Однією з найактуальніших санітарно-гігієнічних проблем є забруднення виробничого і житлового середовища проживання біологічно активними поліхлорованими ароматичними сполуками (діоксини), які мають високу стійкість у навколишньому середовищі і токсичністю.
Характеристика промислових отрут. В системі комплексних профілактичних заходів, спрямованих на запобігання шкідливому впливу хімічних речовин на працюючих, важлива роль належить промисловій токсикології, що вивчає дію на організм промислових отрут, з метою створення нешкідливих і безпечних умов праці.
Основними завданнями промислової токсикології, сформульованими в кінці двадцятих років минулого століття Н.С.Правдіним, є:
1) гігієнічненормування вмісту шкідливих речовин в об'єктах виробничого середовища (шляхом встановлення гранично-допустимих концентрацій (ГДК) в повітрі робочої зони); 2) гігієнічна експертиза токсичних речовин (включає токсикологічну оцінку промислових отрут шляхом визначення смертельних доз і концентрацій при різних шляхах введення, визначення кумулятивних властивостей і порогів шкідливої дії, оцінки шкірно-подразнюючої, шкірно-резорбтивної та сенсибілізуючої дії, вивчення віддалених ефектів);
3) гігієнічна стандартизація сировини і продуктів (передбачає обмеження змісту токсичних з'єднань в промисловій сировині і готових продуктах, з урахуванням їх шкідливості і небезпеки).
Класифікація промислових отрут. У профілактичної токсикології існує кілька класифікацій промислових отрут, заснованих на хімічних властивостях і характер дії, ступенем токсичності і небезпеки Малюнок № 20).
Малюнок № 20. Класифікація промислових отрут
Для розробки профілактичних і лікувальних заходів промислові отрути класифікуються, відповідно до їх токсико-біологічними властивостями, на задушливі, дратівливі, наркотичні речовини і речовини, що діють на кровотворну систему, паренхіматозні і нервові отрути. Існує також класифікація промислових отрут по їх взаємодії з ферментними системами, а за специфічним токсичної дії розрізняють алергени, тератогени, мутагени, канцерогени.
Хімічні речовини, що володіють в експериментальних умовах канцерогенним і коканцерогеннимі дією, класифікуються на три класи: з високим, середнім і низьким канцерогенну активність. Хімічні речовини за ступенем канцерогенної активності для людини, згідно з Міжнародного агентства з вивчення раку (МАВР, 1982 г.), діляться на речовини з доведеною канцерогенність для людини і речовини з імовірною канцерогенність для людини. Існує також класифікація канцерогенних сполук за хімічною структурою.
Вплив промислових отрут на організм. Фізико-хімічні властивості промислових отрут в багато визначають їх надходження, розподіл і характер виведення з організму. При цьому особливості розподілу хімічних речовин залежать від ряду закономірностей. Промислові органічні отрути, будучи неелектролітами, дуже добре розносяться кров'ю в різні органи і тканини, а багато неорганічних отрути, і зокрема, метали депонуються в них.
Промислові отрути, що надійшли в організм, піддаються різним хімічним перетворенням, в результаті яких в більшості випадків утворюються менш токсичні продукти, легко виводяться з організму. У той же час, деякі шкідливі речовини погано піддаються біотрансформації і метаболізму, внаслідок чого кількість їх в тканинах не змінюється, а в ряді випадків, при хронічному надходженні - зростає. Основними біохімічними реакціями метаболізму є окислення, відновлення, гідролітичні розщеплення, освіту парних з'єднань з тими чи іншими біосубстратами, а також дезаминирование, метилювання і ацетилювання (Малюнок № 21).
Малюнок № 21. Особливості надходження та біотрансформації промислових отрут в організмі
Токсична дія промислових отрут надзвичайно різноманітне, проте встановлено ряд загальних закономірностей щодо шляхів надходження їх в організм, всмоктування, розподілу і перетворення в організмі, виділення з нього, характеру дії промислових отрут в зв'язку з їх хімічною структурою і фізичними властивостями.
Основним і найбільш небезпечним шляхом надходження хімічних речовин в організм є інгаляційний шлях. З огляду на велику поверхню легеневих альвеол (90-100 м) створюються сприятливі умови для проникнення газів, парів і пилу в кров. Небезпека отруєння при вдиханні газів, парів, аерозолів, а також паро-газо-аерозольних сумішей залежить від ступеня їх розчинності в воді і жирах, що в свою чергу визначається хімічною структурою отрути. Зі збільшенням обсягу легеневого дихання і швидкості кровотоку, сорбція отрути відбувається швидше, тому при виконанні фізичної роботи або перебування в умовах високої температури повітря, коли обсяг дихання і швидкість кровотоку різко збільшуються, отруєння може настати швидше.
У виробничих умовах надходження шкідливих речовин в організм через шлунково-кишковий тракт спостерігається порівняно рідко. У порожнину рота отрути найчастіше потрапляють із забруднених рук. Можливо також заковтування отруйних речовин з повітря при затримці їх на слизових оболонках носоглотки і порожнини рота. У шлунково-кишковому тракті всмоктування отрут відбувається головним чином в тонких кишках і лише в незначній мірі - в шлунку. Кисле середовище шлункового соку, розчинність шкідливих речовин в ліпідах, характер споживаної їжі істотно впливають на всмоктування отруйних речовин і їх надходження в печінку.
Кількість хімічних речовин, яке може проникнути через шкіру, знаходиться в прямій залежності від їх розчинності в воді, величини поверхні зіткнення з шкірою і швидкості кровотоку в ній. Через шкірний епідерміс, потові і сальні залози, волосяні мішечки можуть проникати шкідливі речовини, які добре розчиняються в жирах і ліпідах. Йдеться, перш за все, про неелектролітами (вуглеводні ароматичного і жирного ряду, їх похідні, металоорганічні сполуки); електроліти ж, диссоциирующие на іони, через шкіру не проникають.
Потрапили в організм шкідливі речовини виділяються через легені, нирки, шлунково-кишковий тракт і шкіру. Біологічний період напіввиведення (час, необхідний для зменшення в організмі або в окремих органах концентрацій речовини на 50%) має тимчасову залежність, так як максимальна швидкість виведення шкідливих речовин спостерігається в перші дні отруєння з подальшим уповільненням елімінації отрути з організму.
Патологічні процеси, що розвиваються при впливі промислових отрут, бувають вкрай варіабельні і відрізняються глибиною їх порушення, які, в свою чергу, обумовлені не тільки концентрацією (дозою) надійшов шкідливої речовини, часом дії і періодом виведення з організму, але й індивідуальною, віковий і статевий чутливістю.
Багато отрути, крім загальнотоксичної дії, мають виражений специфічним впливом на ті чи інші ферментативні системи організму, блокують синтез нуклеїнових кислот і білка, пошкоджують структурну цілісність мембранних утворень клітини і внутрішньоклітинних структур, формені елементи крові.
Викладені закономірності обмінних порушень супроводжуються функціональними і органічними ураженнями різних органів і систем. Для дії деяких промислових отрут характерно вибіркове ураження центральної і периферичної нервової системи, що виявляється нейроінтоксикації і нейротоксикоз. Переважне ураження органів дихання, що виникає при гострому інгаляційному впливі, призводить до розвитку ряду клінічних синдромів (гострий токсичний ларингофаринготрахеїт, гострий токсичний бронхіт і бронхіоліт, гострий токсичний набряк легенів, гостра токсична пневмонія).
При впливі гепатотропних отрут клінічна картина інтоксикації характеризується розвитком холестазу і токсичного гепатиту. Поразка сечовидільної системи супроводжується залученням до патологічного процесу нирок і розвитком токсичної нефропатії. Тривалий контакт з деякими промисловими отрутами і, зокрема, ароматичними аминосоединений може привести до розвитку доброякісних і злоякісних пухлин сечовивідних шляхів.