Классификация вредных химических веществ

В настоящее время синтезированы миллионы химических веществ и смесей, из которых 60 тысяч находят свое практическое применение. Ежегодно разрабатывается от '500 до 1000 новых химических веществ с широкой перспективой использования, В связи с этим возникает определенный, риск для здоровья людей. Итак количество химических соединений, используемых в настоящее время настолько велико, а характер биологического действия настолько разнообразен что применяют несколько видов классификаций. В основу существующих классификаций вредных химических веществ положены различные принципы, учитывающие агрегатное состояние веществ, характер воздействия на организм, степень токсичности, опасности и другие признаки.

По агрегатному состоянию в воздушной среде вредные вещества могут быть классифицированы как газы, пары и аэрозоли (жидкие или твердые).

По химическому строению вредные химические вещества делят на органические, неорганические и элементоорганические. Исходя из принятой химической номенклатуры, определяют класс и группу этих веществ.

По пути проникновения в организм выделяют вещества, действующие через дыхательные пути, пищеварительную систему и кожу.

По цели применения выделяют следующие вещества:

· Ксенобиотики пищи, к ним относятся неалиментарные (не имеющие пищевой ценности) компоненты пищи и неалиментарные вещества, включающие, в частности, различные эссенции (сложные эфиры), нитриты и нитраты, кофеин, алкоголи, дубильные вещества (танниды), катехины и ряд других веществ.

· Промышленные вещества - наиболее разнообразная группа. Среди выбросов в атмосферу, почву, воду имеется группа неорганических веществ, содержащих практически все элементы периодической системы, а также все классы органических соединений, начиная с простейших алифатических углеводородов и кончая синтетическими высокомолекулярными соединениями, а также веществами, сравнимыми по степени токсичности с боевыми отрааляющими веществами.

· Агрохимикаты (пестициды и химические средства защиты растений), которые включают в себя гербициды, инсектициды, фунгициды, репелленты, протравители семян. Без использования этих веществ сегодня представляется немыслимым получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

· Лекарственные средства, имеющие свою фармакологическую классификацию.

· Косметические средства, которые также включают некоторые биологически активные соединения, чужеродные для организма и способные в определенных концентрациях вызывать токсический эффект, например, аллергические реакции.

· Отравляющие вещества (0В), которые применяются в качестве токсического оружия для массового уничтожения людей.

По виду токсического действия химические вещества разделяют по характеру их токсического действия на организм (избирательная токсичность): нервно- паралитическое действие; кожно- резорбтивное действие; общетоксическое действие; удушающее действие; слезоточивое и раздражающее действие; психотропное действие; «сердечные» яды; «нервные» яды; «печеночные» яды; «почечные» яды; «кровяные» яды; «желудочно- кишечные» яды; «аллергенные» яды; «канцерогенные» яды.

Следует иметь в виду, что избирательное токсическое действие яда не исчерпывает всего многообразия проявления интоксикации, а лишь указывает на непосредственную опасность, которая грозит определенному органу или системе организма как основному месту токсического поражения.

Кроме того, вредные вещества классифицируются по степени токсичности (4 класса), В основу данной классификации положена количественная оценка токсической опасности химических веществ, согласно экспериментальным данным по определению их ПДК, параметров токсикометрии (смертельная доза или концентрация – CL50, DL50), коэффициент межвидовой чувствительности - КМЧ, порог острого действия - Lim, коэффициент кумуляции - Ккум, порог хронического действия - Lim_ch, безопасные уровни воздействия - ОБУВ, ПД и др.).

По специфике биологического последствия отравления организма выделяют следующие группы химических веществ:

- раздражающего действия, которые обладают указанным воздействием, попадая на покровы, слизистые оболочки и прежде всего на орган зрения, верхние дыхательные пути;

- сенсибилизирующего (аллергического) действия, которые вызывают возникновение аллергических заболеваний – бронхиальной астмы, астматических бронхита, конъюнктивита, дерматита;

- мутагенного действия, которые повреждают генетическую наследственную функцию организма;

- тератогенного действия, которое приводит к отклонениям в развитии эмбриона, находящегося в чреве матери;

- канцерогенного действия, которые приводят в конечном счете к возникновению раковых заболеваний;

- репродуктивного действия, которые снижают детородную функцию у мужчин и женщин.

Пути поступления, распределения и проявления действия токсикантов.

Многие химические вещества, принятые внутрь в оптимальной дозе, приводят к восстановлению нарушенных какой-либо болезнью функций организма и тем самым проявляют лечебные свойства. Другие вещества являются составной частью живого организма (белки, жиры и т.д.), поэтому для проявления их токсических свойств нужны особые условия. Чаще токсическое влияние оказывают чуждые живому организму вещества, которые получили название ксенобиотики. Таким образом, одно и то же химическое вещество может быть ядом, лекарственным и необходимым для жизни средством в зависимости от ряда условий, при которых оно встречается и взаимодействует с организмом.

Вредное воздействие химических соединений проявляется в виде заболевания или нарушения состояния здоровья, обнаруживаемых современными методами как в процессе контакта с веществами, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Патологическое состояние, развивающееся вследствие взаимодействия вредного химического вещества с организмом, называется интоксикацией или отравлением. В соответствии с принятой терминологией отравлением обычно называют только те интоксикации которыё вызваны «экзогенными» ядами, поступившими в организм извне. В результате воздействий вредных веществ на организм могут развиться острые и хронические отравления.

Острые отравления характеризуются кратковременностью действия относительно больших количеств вредных веществ и ярким типичным проявлением непосредственно в момент воздействия или через сравнительно небольшой (обычно в несколько часов) скрытый (патентный) период.

Хронические, отравления развиваются постепенно, при длительном воздействии вредных веществ в относительно небольших количествах, Эти отравления возникают вследствие накопления вредного вещества в организме (материальная кумуляция) или вызываемых ими изменений (функциональная кумуляция). Хроническое профессиональное заболевание - это заболевание, являющееся результатом длительного воздействия на работника вредного производственного фактора (факторов), повлекшее за собою временную или стойкую утрату трудоспособности.

Любой организм представляет собой открытую систему, которая находится в постоянном обмене веществом, энергией и информацией с окружающей средой. Живой организм постоянно подвергается различным воздействиям среды, часто негативным, однако он сохраняет свои морфологические, функциональные и биохимические характеристики в определенных пределах, в пределах нормальных параметров жизнедеятельности и реакций на эти воздействия. Это достигается посредством автоматической саморегуляции гомеостаза.

Гомеостаз - свойство живых организмов сохранять относительное динамическое постоянство внутренней среды, сложившееся в процессе эволюции и генетически детерминированное. Существует три уровня (три типа) саморегуляции: низший - регулирует относительное постоянство основных физиологических и биохимических параметров жизнедеятельности; средний-регулирует приспособительные реакции в связи с изменением внутренней среды организма; высший - регулирует поведение организма и его адаптацию к внешней среде, здесь осуществляется выход на более высокий уровень межорганизменных популяционных взаимодействий и регуляций. Основными механизмами, регулирующими гомеостаз на организменном уровне, являются: нервный, гормональный, иммунный и генетический.

Изучение воздействия токсических веществ можно проводить на любом уровне регуляции гомеостаза. Однако каждый уровень имеет свои специфические особенности ответного реагирования на токсическое воздействие.

Вмешиваясь в молекулярные механизмы функционирования, химические агенты изменяют нормальное течение биосинтетических процессов, активность ферментов, чувствительность молекулярных рецепторов. Изменения в молекуле ДНК могут давать мутации, приводящие к различным генетическим отклонениям на клеточном, тканево- органном и организменном уровнях. Действуя на клеточном уровне, химические агенты вызывают разрушение клеточных мембран, изменяют их проницаемость, дезорганизуют клеточный метаболизм и могут вызвать гибель клеток. На тканево-органном уровне токсические воздействия нарушают жизненно важные функции организма, вызывают стресс, шок, гипоксию, аллергические реакции. Токсические нарушения на уровне организма вызывают острую или хроническую интоксикацию с различной симптоматикой вплоть до летального исхода и различные химические бопезни. Действуя на популяционном уровне, токсические агенты изменяют численность популяций, вызывают их гибель, смену экологических ниш и биоценозов.

Вторгаясь в живой организм, химические агенты производят чрезвычайные нарушения на самом глубоком молекулярном уровне, вмешиваясь в интимные биохимические процессы. Нарастая, первичные нарушения молекулярного уровня переходят на уровни более высокого порядка: клеточный, тканево-органный, организменный. Если количество токсина и скорость его поступления превышают детоксикационные возможности организма, нарушения гомеостаза на разных уровнях его регуляции становятся более существенными и могут стать несовместимыми с жизнью. Чем сильней и внезапней удар по гомеостазу, тем меньше возможностей для противостояния ему организма. При постепенном развитии явлений интоксикации гомеостатические механизмы успевают включиться в процесс детоксикации, что обеспечивает восстановление гомеостаза до уровня, совместимого с жизнью, и даже до уровня адаптации организма к химическому воздействию.