Токсическое действие химических веществ

Содержание

Введение 2

1. Токсическое действие химических веществ 3

2. Условия определения токсического действия ядовитых веществ 5

3. Пути  введения ядов в организм 9

Заключение 13

Список литературы 14

Введение

Бурное развитие химической промышленности и химизация  всего народного хозяйства привели  к значительному расширению производства и применения в промышленности различных  химических веществ; так же значительно расширился ассортимент этих веществ: получено много новых химических соединений, таких, как мономеры и полимеры, красители и растворители, удобрения и ядохимикаты, горючие вещества и др. Многие из этих веществ небезразличны для организма и, попадая в воздух рабочих помещений, непосредственно на работающих или внутрь их организма, они могут неблагоприятно воздействовать на здоровье или нормальную жизнедеятельность организма. Такие химические вещества называются вредными. Последние в зависимости от характера их действия делятся на раздражающие вещества, токсические (или - яды), сенсибилизирующие (или аллергены), канцерогенные и другие. Многие из них обладают одновременно несколькими вредными свойствами, и прежде всего в той или иной мере токсическими, поэтому понятие “вредные вещества” нередко отождествляется с “токсическими веществами”, “ядами” независимо от наличия в них других свойств. 

Цель написания  работы является исследование токсических  веществ, и их влияние на организм человека.

Для написание работы были использованы учебники, монографии, научная литературы, а так же сеть Интернет.

2. Токсическое действие химических веществ 
   

Наука о ядах и отравлениях  называется токсикологией (от греч. toxycon - "яд"). Выделяют токсикологию судебную, промышленную, пищевую, военную.

Судебная токсикология в  качестве отравления рассматривает  расстройство здоровья с возможным  смертельным исходом, возникшее  от действия ядовитых и сильнодействующие  веществ, поступивших в организм извне.¹

Следовательно, расстройство здоровья, вызванное болезнетворными  агентами, различными нарушениями обмена, ядовитыми веществами, вырабатывающимися  в самом организме, и другими  аналогичными причинами, не является отравлением.

По происхождению все  отравления можно разделить на случайные и умышленные, причем случайные встречаются чаще. Случайные отравления бывают домашними, медикаментозными и профессиональными.

Пищевые отравления развиваются  от разных причин в связи с употреблением  пищи.

Существуют также привычные  отравления так называемые токсикомании (алкоголизм, морфинизм и др.)

Умышленные отравления могут  быть самоубийством или убийством. При самоубийствах чаще используются доступные яды (уксусная эссенция, минеральные  кислоты, каустическая сода и др.), реже применяются лекарственные средства (снотворные, наркотики и др.).

Убийства посредством  отравления в настоящее время  встречаются редко. Чаще для этих целей применяются сильнодействующие  вещества, не имеющие особого запаха и вкуса. К таким ядам относятся  соединения мышьяка, которые доступны населению, поскольку входят в состав препаратов для борьбы с грызунами и насекомыми.

Все вещества, рассматриваемые  в качестве ядов должны соответствовать  следующим критериям:

- токсическое вещество может стать ядом лишь при известных условиях (имеются в виду доза, способ введения, состояние организма и т. д.);

- яды должны обладать химическим или физико-химическим действием;

- яды - вещества, действующие в относительно небольших дозах.

Яды - вещества, которые, действуя химически или физико-химически, будучи введены в организм в относительно небольших количествах, при определенных условиях вызывают расстройство здоровья или смерть.

Абсолютных ядов в природе  не существует.

4. Условия определения токсического действия ядовитых веществ

Введенное в организм извне  химическое вещество проявляет свойства яда и вызывает отравление только при определенных условиях, знание которых необходимо эксперту для  правильного понимания возникновения, течения и исхода отравления. Основными  из этих условий являются следующие.²

Доза (количество) и концентрация химического вещества. Действие яда  зависит от его количества, вводимого  в организм. В одних дозах вводимое вещество оказывает лечебный эффект (терапевтическая доза), в других — токсический эффект (токсическая доза) или приводит к смерти (летальная, или смертельная, доза). Указанные дозы для многих ядовитых веществ могут быть весьма различны в зависимости от путей введения яда. Так, например, терапевтические дозы при введении через рот могут стать летальными при поступлении яда непосредственно в кровь.

Одно и то же количество вещества, но в разных концентрациях  может оказывать различное воздействие  на организм. Так, например, 100 мл 96% этилового спирта вызовет более быстрое и более глубокое опьянение, чем то же количество алкоголя, введенного в виде 40 % спирта (водки) или 6 % (пива).

Физическое состояние  вещества и его растворимость  в средах организма имеют существенное значение. Ядовитые вещества могут  находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. Вводимые в организм твердые  химические вещества действуют лишь после их растворения и всасывания в желудочно-кишечном тракте, поэтому  отравление ими наступает значительно медленнее, чем при отравлении газообразными и жидкими веществами.

Некоторые токсичные для  организма химические вещества при  их приеме не оказывают свое действие в связи с их нерастворимостью в средах организма (вода, липиды, жиры). Так, например, при рентгенографии желудочно-кишечного тракта широко применяется сульфат бария, являющийся весьма токсичным для организма человека веществом. Однако он нерастворим в желудочном соке и поэтому не оказывает своего токсического действия. При поступлении в организм карбоната или хлорида бария (растворимые соли) возникает отравление. 
Быстрота всасывания и выведения яда из организма определяет количество (концентрацию) яда в организме на тот или иной момент отравления. Поэтому соотношение этих процессов во многом формирует степень интоксикации.

Сопутствующие вещества, а  также химические примеси, вводимые в организм совместно с ядом, могут как усиливать, так и ослаблять воздействие последних на организм человека. Так, например, содержащиеся в этиловом спирте примеси сивушных масел могут не только усиливать интоксикацию этанолом, но и иметь решающее значение в наступлении смертельного исхода.

Пути и условия введения яда определяют скорость его воздействия  на организм и степень интоксикации. Всасывание яда ведет к поступлению  в кровь. Поэтому одна и та же концентрация вещества при введении под кожу может  оказывать лечебный эффект, а при введении под кожу в кровяное русло может вызвать тяжелую интоксикацию и даже смерть. 
Ряд веществ обладает кумулятивным свойством, т. е. способен накапливаться в организме, — фосфорорганические соединения, соли тяжелых металлов, многие лекарственные препараты. Кумуляция присуща веществам, которые медленно метаболизируют или плохо выводятся из организма. Так, ФОС сохраняют в сублетальных дозах эффект действия до 2 суток, стрихнин, мышьяк, метиловый спирт — несколько суток, тяжелые металлы — несколько месяцев, а серебро и золото — несколько лет. 
Состояние организма и его особенности в период введения ядов в организм. Разные люди могут неодинаково реагировать на одно и то же ядовитое химическое вещество.

Существенное значение в  индивидуальной реакции организма  на воздействие химического вещества имеют тип и состояние ЦНС, возраст, деятельность ферментных систем, половые различия, масса тела, гормональная активность, характер питания, наличие  заболеваний, физическое напряжение и  др.

Повторное воздействие веществ  может приводить к развитию биологической  зависимости, сенсибилизации и возникновению  аллергических реакций. Биологическая  зависимость проявляется в том, что при длительном применении какого-либо препарата у больного вырабатывается потребность в продолжении его приема без медицинских показаний к тому. Прекращение приема таких веществ может сопровождаться развитием тяжелых нарушений физического состояния (абстинентный синдром). Такая зависимость может развиваться при приеме многих лекарственных препаратов — морфина, барбитуратов и др. Установлено, что привыкание ко многим лекарственным препаратам связано с их способностью ускорять общий метаболизм, вызывая своеобразную «индукцию» ферментов. Это относится к фенобарбиталу (люминалу), гексобарбиталу, мепробамату (мепротану) и др.

Аллергическая реакция на яд наступает в случаях, когда  организм был предварительно сенсибилизирован этим либо близким ему по химической структуре веществом. При повторных  воздействиях происходит реакция антиген  — антитело, проявляющаяся в виде типичных аллергических синдромов. При медикаментозной аллергии не существует зависимости между дозой  вещества и степенью проявления аллергической  реакции. Даже самое ничтожное количество препарата может вызвать тяжелейшую реакцию в сенсибилизированном организме. От аллергии надо отличать идиосинкразию — генетически обусловленную реакцию организма на определенный препарат. Идиосинкразитический эффект, как и токсический, зависит от дозы яда. На практике провести дифференциальную диагностику интоксикации (токсический эффект от применения ядов в высоких дозах, идиосинкразии и аллергии не всегда легко.

Различные факторы внешней  среды (холод, перегревание, шум, ионизирующая радиация, повторное воздействие  химических веществ, перепады барометрического давления и др.) в известной мере могут влиять на течение интоксикации. Эти и другие факторы могут  сказываться на скорости метаболизма  — стимулируя или, наоборот, угнетая  его.

5. Пути  введения ядов в организм

Ядовитые вещества могут поступать в организм различными путями: через рот, дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки, плаценту и др.

Поступление ядов в организм через рот. Статистика показывает, что наибольшее число отравлений происходит в результате поступления ядов в организм через рот. Этот путь проникновения ядов в организм характерный для большинства пищевых и бытовых отравлений. При пищевых отравлениях яды поступают через рот вместе с пищей.

Яды, поступившие в организм через рот, могут всасываться как во рту, так и в соответствующих отделах пищевого канала.

Вещества, всасывающиеся в кровь из слизистой оболочки полости рта, не подвергаются воздействию желудочного и кишечного соков. Они не поступают непосредственно в печень, как это происходит после всасывания их из желудка и кишок. Слизистой оболочкой рта всасываются цианиды, никотин, фенол, нитроглицерин. Этиловый спирт и спиртовые растворы некоторых веществ также могут проникать в организм через слизистую оболочку полости рта.

Значительно большее число  ядовитых веществ, поступивших в организм через рот, всасываются в желудке и тонкой кишке. Скорость всасывания веществ, поступивших в пищевой канал, зависит от их физических и химических свойств, рН содержимого желудка и кишок. Ядовитые вещества кислотного и основного характера всасываются в пищевом канале в виде недиссо-циированных молекул рН желудочного сока приблизительно равен единице. При этом значении рН подавляется диссоциация поступивших в желудок кислот. В результате этого вещества кислотного характера находятся в виде недиссоциированных молекул, которые хорошо всасываются в желудке. К таким веществам относятся барбитураты, которые под влиянием кислой среды желудочного сока переходят в кислотную форму, практически не диссоциирующую при рН=1. В желудке также всасываются молекулы многих недиссоциированных веществ, а также липидофильные вещества.

Органические вещества основного характера (алкалоиды, их синтетические аналоги и многие амины) под влиянием кислой среды желудочного сока превращаются в хорошо диссоциирующие соли. Поэтому органические вещества основного характера не всасываются в желудке.

Содержимое тонкой кишки  имеет рН = 5,07...7,07. При этом значении рН большинство алкалоидов, их синтетические аналоги и другие вещества основного характера находятся в виде недиссоциированных молекул, которые хорошо всасываются в тонкой кишке. Кроме того, в тонкой кишке, как и в желудке, всасываются липидорастворимые вещества.

Поступление ядов через дыхательные  пути (ингаляционный путь). Через  дыхательные пути в организм могут проникать ядовитые вещества, находящиеся в окружающем воздухе в виде газов, паров или пыли. Отравления путем вдыханияуказанных веществ могут происходить главным образом в недостаточно вентилируемых производственных помещениях. Отравления оксидом углерода (II) и другими веществами, поступающими в организм через дыхательные пути, могут быть и в быту.

При ингаляционном поступлении  ядов в организм они быстро проникают в кровь. Это объясняется большой поверхностью легочных альвеол, через которые всасываются ядовитые вещества, незначительной толщиной альвеолярных мембран, интенсивным током крови в легочных капиллярах.

Некоторые летучие вещества начинают всасываться уже в верхних дыхательных путях. Однако большинство таких веществ наиболее полно всасывается в легких.

Проникновение летучих веществ в организм происходит по законам диффузии. Через дыхательные пути поступают в организм пары хлорпроиз-водных углеводородов, спиртов, летучих соединенийсеры, азота, фосфора, мышьяка, сероуглерода, синильной кислоты, ацетона, бензина, диэтилового эфира, формальдегида и др.

С вдыхаемым воздухом в дыхательные пути могут проникать аэрозоли. 80—90 % крупных частиц в аэрозолях (диаметром до 10 мкм) задерживается в верхних дыхательных путях, а в альвеолярную область поступает 70—90 % частиц диаметром 1—2 мкм и меньше. Поступившие в дыхательные пути нерастворимые в воде частицы удаляются с мокротой, а растворимые аэрозоли могут всасываться всей поверхностью дыхательных путей. Часть этих веществ со слюной попадает в желудок.³

Проникновение в организм ядов через кожу. Кожа является одним из возможных путей поступления ядов в организм. Через эпидермис проникают только растворимые в липидах вещества.

Водорастворимые вещества проникают через кожу только в незначительных количествах.

Проникновению водорастворимых веществ в организм препятствует жировой слой, образующийся на поверхности кожи в результате секреторной деятельности сальных желез. Через кожу легко проникают никотин, тетраэтилсвинец,    хлорпроизводные    углеводородов,    хлорсодержащие 

ядохимикаты,ароматические амины, углеводороды жирного ряда (от С 6 до С 10 ), мелкоизмельченные соли таллия, ртути и других металлов. При механическом повреждении кожи, ожогах увеличивается проникновение ядовитых веществ через кожу.

Парентеральное поступление  ядов в организм. При парентеральном введении ядов (путем инъекций под кожу, в мышцы, вену, серозные полости и т. д.) они минуют пищевой канал и поступают в кровь. Статистика показывает, что такие отравления встречаются редко.

Поступление ядов в организм через плаценту. Этим путем могут поступать токсические вещества от матери к плоду. Описаны случаи отравлений плода этиловым спиртом, хлорсодержа-щими ядохимикатами, солями тяжелых металлов и др.

Ядовитые вещества могут также поступать в организм через влагалище, прямую кишку и некоторыми другими путями.

Заключение

К наиболее токсически опасным веществам относятся свинец, ртуть, кадмий, диоксины, полициклические ароматические углеводороды, летучие органические соединения, фтор и фторсодержащие соединения, стирол, хлористый водород, аммиак, метилмеркаптан, фенол.

Все перечисленные вещества оказывают существенное влияние  на здоровье человека, причем степень  выраженности воздействия зависит  от концентрации, периодичности и  времени воздействия вещества, а  также состояния окружающей среды, возраста, пола и состояния организма  самого человека. Так, в большей степени  уязвимы дети, больные, лица, работающие во вредных производственных условиях, курильщики.

Все токсичные вещества отличаются избирательностью оказанного воздействия. Так, окислы серы, окись углерода, окислы азота, сернистые соединения, сероводород, этилен, пропилен, бутилен, жирные кислоты, ртуть, свинец способствуют развитию болезней системы кровообращения, поражая сердце и сосуды. При отравлении хромом, сероводородом, двуокисью кремния и ртутью возникают заболевания нервной системы и органов чувств, а также психические расстройства. Повышение содержания в атмосферном воздухе таких веществ, как пыль, окислы серы и азота, окись углерода, сернистый ангидрид, фенол, аммиак, углеводород, двуокись кремния, хлор, ртуть вызывает заболевания органов дыхания и пищеварительной системы.

Основными путями поступления  вредных веществ в организм являются дыхательные пути, пищеварительный  тракт и кожный покров. 

Список литературы

1. Голдовская, Л.Ф. Химия окружающей среды / Л.Ф. Голдовская. - М.: Мир, 2007. - 294 с.
2. Келина Н.Ю. Безручко Н.В. Экология человека: Учеб. пособие. - Р-н/Д: Феникс, 2009. - 395 с.
3. Ким А.М. Химическая экология человека: Метод. пособие. - Новосибирск: Изд-во НГПУ, 2007. - 198 с.
4. Новиков, Ю.В. Экология, окружающая среда и человек / Ю.В. Новиков - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002. - 550 с.
5. Прохоров Б.Б. Здоровье детей и загрязнение окружающей среды // Проблемы прогнозирования. -2000. - № 1. - С. 118.
6. Ревич Б.А. Опасность токсикантов для здоровья // Экологический Атлас России. М., «Карта», 2002. С.105.
7. Романов В.И., Романова Р.Л. Выбросы вредных веществ и их опасности для живых организмов. - М.: Физматкнига, 2009. - 376 с.
8. Стадницкий, Г.В. Экология / Г.В. Стадницкий. - СПб.: Химиздат, 2001. -283 с.
9. Тетиор А.Н. Городская экология: Учеб. пособие для студентов вузов. – Академия, 2008. - 331 с.
10. Человек и среда его обитания. Хрестоматия. Под ред. Г.В. Лисичкина и Н.Н.Чернова. М., Мир, 2003 – 460 с.

¹ Голдовская, Л.Ф. Химия окружающей среды / Л.Ф. Голдовская. - М.: Мир, 2007. - 105 с.

² Человек и среда его обитания. Хрестоматия. Под ред. Г.В. Лисичкина и Н.Н.Чернова. М., Мир, 2003 – 122 с.

³ Ревич Б.А. Опасность токсикантов для здоровья // Экологический Атлас России. М., «Карта», 2002. С.97