41
превышает выведение яда из него. При этом происходит также нарастание изменений биологического объекта вызванное повторным воздействием веществ. Такое явление получило название функциональной кумуляции. В
этом случае после воздействия вредного вещества не происходит полного восстановления нарушенных функций биологического объекта, и в результате накопления незначительных изменений возникает патологический процесс.
Кумуляция может иметь место при комплексообразовании вредного вещества и прочном связывании его в определенном месте организма. Так,
например, накопление радиоактивного Sr в костях, йода в щитовидной железе, тяжелых металлов в почках, накопление некоторых хлорорганических инсектицидов в жировой ткани и т.п.
Изучение кумулятивного действия особенно необходимо при решении задач охраны окружающей среды, т.к. при этом часто возникают ситуации,
когда чрезвычайно незначительные (следовые) количества веществ действуют в течении длительного времени, иногда в течении жизни одного или нескольких поколений, накапливаясь или концентрируясь в трофических
(пищевых) цепях.
Еще большая специфика кумулятивности наблюдается в сложных системах. При этом отдельные элементы системы обладают способностью концентрировать вредные вещества. Особенно легко проследить эффект концентрирования по трофическим цепям. Так при анализе трагедии Минамата, связанной с массовым отравлением ртутью, в пищевых продуктах было найдено, что при переходе в трофической цепи вода – планктон – птица
– человек концентрация ртути возрастала в 105 раз , т.е. в 10 раз на каждое звено цепи.
Кумуляция определяется коэффициентом кумуляции,
представляющим собой отношение, величины суммарной дозы вещества,
вызывающей определенный эффект (чаще смертельный) у 50% подопытных животных при многократном дробном введении, к величине дозы,
42
вызывающей тот же эффект при однократном воздействии :
Kk ДL50 / ДL50 .
Коэффициент кумуляции, приближающийся к единице, указывает на то,
что кумулирующийся к единице, указывает на то, что кумулятивное действие выражено редко; если же его значение >5, то кумулятивное действие слабое.
О кумулятивных свойствах веществ можно судить, исходя из результатов острого опыта используя индекс кумуляции:
Jk 1[ ДL50(1) / ДL50(14) ],
где ДL 50(1) - доза, рассчитанная по результатам гибели животных в первый день опыта; ДL 50(14) - в течении 14 дней.
Если эти величины совпадают, т.е. все подопытные животные погибают в первый день, то индекс кумуляции равен нулю. При поздней гибели животных он приближается к единице, что свидетельствует о наличии кумулятивных свойств. Так фосфорорганические пестициды вызывают гибель животных в течении первого часа т.е. они мало кумулятивны. Высоко кумулятивные хлорорганические препараты вызывают гибель животных на
2-3 сутки и позже. В случае медленного развития процесса, введение последующих доз происходит раньше, чем успевают восстановиться нарушенные функции организма.
В ряде случаев, например, при аллергическом действии наблюдается повышение чувствительности организма к воздействию вещества. Это явление называют сенсибилизацией. Сенсибилирующим действием обладают многие лекарственные препараты, особенно антибиотики,
пестициды и другие вещества, применяющиеся в с/х.
Гигиеническое регламентирование неблагоприятных производственных факторов появилось в связи с увеличивающейся опасностью их вредного действия, обусловленной развитием промышленности и расширением химического производства.
43
Регламентация содержания вредных веществ в воздушной среде рабочей зоны составляет в наше время лишь часть нормативов, обеспечивающих санитарную охрану всей окружающей человека среды: рабочей зоны,
бытовых помещений, атмосферы населенных мест, воды водоемов, пищевых продуктов и почвы.
Начало гигиенической регламентации ядов в воздушной среде производственных помещений в нашей стране относится к 10 апреля 1922 г.
В этот день утверждены первые «Правила о мерах безопасности работ в производстве хромовых солей». В первых «Правилах» было определено содержание SO2 в литре воздуха, не превышающее 0.06 мг. «Правила о мерах безопасности при производстве серной, азотной и соляной кислоты» с
нормами для оксидов азота 0.1 мг/л, соляной кислоты 0.007 мг/л и оксида серы (IV) 0.06 мг/л появились 30 августа 1922 года. С развитием народного хозяйства, в том числе химического производства, для защиты здоровья работающих возникла потребность в теоретической и экспериментальной разработке понятия «предельно допустимой концентрации» химических веществ. Эту задачу взяли на себя образовавшиеся в то время научно-
исследовательские учреждения.
В 1930 году появляется термин «предельно допустимая концентрация»
(ПДК), который получил распространение и в нашей стране и за границей.
Задачи гигиенического регламентирования веществ в воздухе рабочей зоны вытекает из определения ПДК, как таких концентраций, «которые при ежедневной работе а пределах 8 часов в течении всего рабочего стажа не могут вызвать у работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования,
непосредственно в процессе работы или в отдаленные сроки».
Само определение ПДК содержит обоснование для изменения принятых ранее величин; при получении новых данных о токсичности уже регламентированного вредного вещества требуется пересмотреть принятые
44
ПДК. Так ПДК бензола менялась 4 раза с 200 мг/м3 до 100 мг/м3 (1930, 1947)
и затем до 50 (1954), 20 (1963), до 5 (1971 г.)
ПДК является основой для проектирования производственных зданий,
вентиляции и оборудования, а также юридической основой предупредительного и текущего санитарного надзора и основанием для оценки эффективности оздоровительных мероприятий. Естественно, что одной из главных практических задач промышленной токсикологии является возможность более точное установление ПДК т.к. занижение их ведет к непроизводительной затрате народных средств, а завышение к заболеваниям работающих, т.е. невыполнению основной задачи гигиенического регламентирования.
Организация токсикологических исследований включает в себя предварительную токсикологическую оценку, полную токсикологическую оценку и клинико – статистический метод или натуральные исследования влияния нового химического соединения на работающих.
Предварительная токсикологическая оценка вещества начинается во время разработки проектного задания или технологического проекта ещё до разработки рабочих чертежей. Совместными усилиями токсикологов и химиков производится рассмотрение теоретических схем синтеза вещества,
изучение кинетики соответствующих реакций а также литературных сведений о токсичности и опасности исходных и промежуточных продуктов.
На основании физико-химических свойств, а также структурной химической формулы изучаемых новых веществ вычисляются токсикологические показатели и ориентировочные ПДК. Более надежные результаты расчетов ориентировочных ПДК для воздуха рабочих помещений могут быть получены на основании экспериментального определения смертельной концентрации и дозы на мелких животных. По данным Люблиной Е.И. и
соавторов, для предварительной оценки токсичности ускоренным методом один научный сотрудник с помощником в течении полутора месяцев могут дать предварительную токсикологическую оценку четырёх веществ.
45
Ориентировочные рассчитанные ПДК доводят до сведения районной санитарно - эпидемиологической станции (СЭС), где ими временно пользуются для оценки и контроля за работой лабораторных и полузаводских установок, где воздействию нового малоизученного вещества подвергаются не более 100 работающих. Кроме контроля за составом воздушной среды опытных производств, СЭС проводят обязательные периодические осмотры работающих.
Предварительная токсикологическая оценка дает не только ориентировочную величину ПДК, но и понятие об общем характере действия вещества, указывает на возможность кожнорезорбтивного влияния, степень опасности острого отравления при аварийных ситуациях, предположения о наличии специфического действия. На основании указанных сведений появляется возможность прогнозировать ориентировочную величину смертельных доз яда, а также ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ).
Предварительные величины ПДК, в частности, полученные с помощью расчетных методов, в настоящее время обозначаются термином ОБУВ.
Результаты предварительной оценки вещества содержат следующее количественные характеристики: сведения о физико-химических свойствах
(насыщающей концентрации С20, коэффициентах распределения вода-воздух
– и масло – вода – К), о средне смертельных дозах(ДL50), об отношении СL50/С20 ( которое даст некоторое представление о реальной опасности острого отравления) и практические рекомендации. Практические выводы способствуют выбору оптимальной, с точки зрения экономики и профилактической медицины, технологии и средств промышленной санитарии, а также выбору наименее токсичного вещества из ряда эквивалентных с технологических позиций.
Опыт показывает, что тесное сотрудничество токсикологов, химиков и технологов на первом этапе разработок проекта приносит значительные технико–экономические и медико-профилактические выгоды.