Кумуляция. Адаптация к ядам

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУМУЛЯЦИЯ. АДАПТАЦИЯ К ЯДАМ

Острые и хронические отравления. Основные понятия кумуляции и адаптации. Отравления бензином, оксидами азота, сероводородом, бромистым метилом, свинцом, марганцем, парами ртути

При воздействии вредных веществ на организм проявляются две взаимопротивоположные тенденции - повреждающее действие агента и приспособительная реакция организма, выработанная в процессе эволюции в ответ на непрерывно меняющийся состав окружающей среды.

В зависимости от степени агрессивности яда, его дозы и времени воздействия преобладает либо повреждающая (кумуляция), либо защитная (адаптация) тенденция.

Кумуляция означает суммирование действия повторных доз ядов, когда последующая доза поступает в организм раньше, чем заканчивается действие предыдущей.

Адаптация - приспособление организма к изменяющимся условиям окружающей среды (особенно химическим), которое происходит без необратимых нарушений данной биологической системы и без превышения нормальных (гомеостатических) способностей ее реагирования.

Долгое время считалось, что адаптация возможна лишь к отдельным веществам, и что она вообще не может развиваться по отношению к ядам, кумулирующим в организме. В настоящее время установлено, что адаптация на некоторый срок в какой-то мере при соответствующих условиях возникает к любому вредному веществу.

Для развития адаптации к хроническому воздействию яда необходимо, чтобы его концентрации (дозы) были достаточными для вызова ответной приспособительной реакции, но чтобы не были чрезмерными, приводящими к быстрому и серьезному повреждению организма.

Острые и хронические отравления

кумуляция адаптация яд отравление

Острым профессиональным отравлением называется заболевание, возникшее после однократного воздействия вредного вещества на работающего.

Острые отравления возникают в случае аварий, значительных нарушений технологического режима, правил техники безопасности, когда содержание вредного вещества в десятки и сотни раз превышает ПДК.

Острое отравление может окончиться быстрым выздоровлением, смертельным исходом или стойким нарушением здоровья. Например, при чистке цистерн высокие концентрации паров бензина вызывают гибель от паралича дыхательного центра, если пострадавшего сразу же не вынести на свежий воздух. Быстрая гибель наступает при вдыхании больших концентраций сероводорода, вызывая тканевую апоксию.

Отравление бромистым метилом, даже смертельное, выявляется после скрытого периода не менее 6-8 часов. Затем наступают подергивания, судороги, потеря сознания и смерть. Особенно коварны отравления оксидами азота из-за длительного (дни, недели) латентного периода, после которого развивается тяжелый или смертельный отек легких. Во многих случаях следствием перенесённого отравления являются стойкие нарушения здоровья. Так, в течение месяцев или даже лет после острого отравления бромистым метилом могут сохраняться неверная походка, повышенная утомляемость, ослабление зрения, забывчивость; после отравления сероуглеродом - расстройство чувствительности, нарушение рефлексов, дефекты зрения, психические расстройства.

Хроническим отравлением называют заболевание, развивающееся после систематического, длительного воздействия малых концентраций или доз вредного вещества, которые при однократном поступлении в организм не вызывают симптомов отравления.

Для промышленных ядов характерны только хронические отравления (свинец, марганец, тринитротолуол, пары ртути). Некоторые яды не вызывают хронических отравлений из-за быстрого расщепления их в организме или выведения. Так, двухвалентное железо - парализующий яд, но оно чрезвычайно быстро окисляется в организме в трехвалентное комплексное соединение, и производственные отравления железом не встречаются.

Отдаленные последствия воздействия ядов на организм. Гонадотропное, эмбриотропное, тератогенное, эмбриотоксическое, мутагенное действия промышленных ядов

Под термином “отдаленный эффект” следует понимать развитие патологических процессов и состояний у индивидуумов, имевших контакт с вредными веществами в отдельные сроки их жизни, а также в течение жизни нескольких их поколений.

К нему относятся гонадотропное, эмбриотоксическое, канцерогенное, мутагенное воздействие на организм.

В настоящее время описано свыше1500 нозологических форм наследственных болезней, развивающихся у многих миллионов людей на земном шаре. Известно, что на 1000 новорожденных 7 имеют цитогенетический дефект, 15% всех беременностей заканчиваются абортами, 30% всех спонтанных абортов обусловлены хромосомными отклонениями. Общая частота наследственных заболеваний составляет 2 - 4% общей патологии, но некоторые из этих болезней встречаются значительно чаще (Н.Ф. Измеров, 1984 г).

Гонадотропное действие вредных веществ

Гонадотропное действие проявляется нарушением сперматогенеза, овогенеза, появлением выкидышей, ослаблением половой потенции и бесплодия у мужчин и женщин.

Доказано нарушение функции гонад при воздействии бензола и его гомологов, хлорорганических соединений, марганца, хлоропрена, капролактама, борной кислоты, фенола, свинца. Причем выраженность гонадоксичного действия находится в прямой зависимости от концентрации (дозы) химических веществ, вызывающих ускоренное семяизвержение, снижение количества сперматозоидов в эякуляте. У женщин, работающих в производстве изопренового каучука, стирола, при работе с соединениями марганца, свинца, никеля нарушается менструальный цикл, увеличивается количество выкидышей и мертворожденных.

Эмбриотропное действие промышленных ядов

Влияние вредных веществ во время беременности может вызвать в развитии плода различные нарушения:

1) тератогенные - гистоморфологические, биохимические, функциональные и другие нарушения развития органов и систем.

2) эмбриотоксическое - внутриутробная гибель, снижение массы и размеров эмбрионов при нормальной дифференцирование тканей.

Тератогенным действием обладают хлоропреновый латекс, фенолформальдегидные смолы, ДДТ, кремнийорганические лаки и эмали, производство синтетического каучука. Химические вещества в дозах, не вызывающих токсический эффект у матерей, могут повредить плоду. Критические периоды с очень высокой чувствительностью к внешним воздействиям - 3 недели развития (предшествующие имплантации) и 4 - 7 недели (формирование плаценты).

Эмбриотоксический эффект зависит то степени проницаемости плаценты. Например, никотин делает плаценту проницаемой даже для тех веществ, которые в обычных условиях через неё не проходят. Поэтому дозы химических соединений, недостаточные чтобы вызвать токсический эффект у некурящей матери, у курящей - проникая через плаценту, могут оказывать неблагоприятное влияние на плод. Беременность как нагрузка может изменять устойчивость организма к воздействию различных факторов, в том числе и химических, в сторону снижения его резистентности, что также может являться причиной нарушения развития потомства, вплоть до его гибели.

Изучение эмбриотропного действия химических веществ проводится в экспериментах на лабораторных животных при нескольких концентрациях и на абортивном материале ранних и поздних сроках беременности. Эмбриотропное влияние на организм могут оказывать также фармацевтические препараты (противосудорожные, антибиотики, гормоны (кортизон и его производные, стероиды, эстрогены), кадмий, органическая ртуть, свинец и т.д.

Мутагенное воздействие

Под мутагенным действием химических веществ следует понимать изменение наследственных свойств организма, проявляющихся у его потомства.

Мутагенный процесс под влиянием токсинов можно разделить на две группы:

- мутагенез в зародышевых клетках;

- мутагенез в соматических клетках.

Следствием мутации в зародышевых клетках является образование генетически неполноценных гамет, приводящее к гибели зиготы, эмбриона, плода, рождению ослабленных детей с пороками развития, наследственными болезнями, т.е. воспроизведение мутации из поколения в поколение.

Мутации в соматических клетках приводят неизбежно к нарушению генетического гомеостаза. Мутации, связанные с изменением числа хромосом, относят к геномным, а с изменением структуры хромосом - к хромосомным.

Мутационным действием обладает хлоропренвинил хлорид, окись этилена, диметилфталат.

К потенциально опасным мутагенам в окружающей среде относят три группы веществ:

- естественные неорганические (оксиды азота, нитриты, нитраты, свинец, радиоактивные материалы);

- органические соединения (алкалоиды, гормоны), переработанные природные вещества (продукты нефти, сжигания угля и др.);

- химические вещества, не встречающиеся в природе (пестициды, пищевые добавки, лекарственные средства и др).

Наиболее активными является карбонил никеля, формальдегид, метилированная ртуть, алкил свинца. Распространенными - пестициды, пищевые красители, добавки к пластмассам, бумаге, каучуку, оксиды азота, серы и другие. Потенциальными они названы потому, что для проявления мутагенности требуется биотрансформация их в окружающей среде или трансформация в организме под влиянием микросомальных ферментов. Загрязнение окружающей среды мутагенными факторами при отсутствии контроля и регламентации угрожает человечеству генетической катастрофой.

Канцерогенные вещества. Профессиональные опухоли. Механизм возникновения опухолей при действии канцерогенов. Классификация канцерогенных веществ. Пути профилактики

Канцерогенные (бластомогенные) вещества - это вещества, воздействие которых на организм человека приводит к развитию злокачественных опухолей.

Профессиональными опухолями считают новообразования, возникновение которых связано с условиями производственной деятельности. Учитывая, что новообразования, связанные с профессией, по качественным признакам невозможно отличить от новообразований, вызываемых другими причинами (например, курением), главным критерием при решении этого вопроса становятся количественные показатели - более раннее и более частое развитие опухолей у работающих в определенных производственных условиях.

Установление связи возникновения рака с профессией затрудняет длительный латентный период от начала канцерогенного воздействия до обнаружения опухоли (в среднем 10-15 лет). К этому времени человек может уйти из онкоопасного производства. В связи с этим при установлении диагноза особенно важен сбор анамнеза с учетом профмаршрута, оценка длительности и интенсивности производственной экспозиции.

Новообразования могут возникать в различных органах и тканях. Наиболее часто встречаются новообразования, вызываемые прямым контактом с онкогенным фактором (например, опухоли кожи у трубочистов или опухоли органов дыхания у некоторых категорий шахтеров). Развитие опухолей может происходить и в печени, куда попадает большинство канцерогенов после всасывания, и на путях выведения (прежде всего в мочевом пузыре). Важным фактором возникновения опухолей является высокая чувствительность ткани (в частности, кроветворной ткани) к бластомогенному действию радиации.

Для выявления профессиональных канцерогенных факторов используют экспериментальные и эпидемиологические методы исследования заболеваемости и смертности от рака у представителей отдельных профессий по сравнению с остальным населением. Экспериментальные исследования позволили выявить конкретные канцерогенные агенты - химические вещества и различные виды излучений, вызывающие новообразования у животных и человека, а также наметить пути профилактики канцерогенного воздействия.

Механизмы возникновения опухолей при действии канцерогенных факторов в эксперименте

Для проявления онкогенных свойств соответствующие органические соединения должны претерпеть в организме ряд превращений. Метаболическая активация большинства канцерогенов происходит путем окисления с помощью микросомальных ферментов. Образующиеся канцерогенные метаболиты взаимодействуют с ДНК, что может вести к возникновению мутаций и активации клеточных онкогенов, нарушению дифференцировки тканей, ведущей к раку.

Из неорганических веществ лучше всего изучено канцерогенное действие металлов (никеля, хрома, бериллия, кадмия) и их производных, а также волокнистых минералов (асбест), вызывающих опухоли преимущественно на месте аппликации.

Основными канцерогенными факторами физической природы являются ионизирующие излучения и УФ-лучи. При общем облучении проникающей радиацией (гамма-лучами, жесткими рентгеновскими лучами, протонами, нейтронами) новообразования индуцируются практически в любом органе. При действии непроникающих ионизирующих излучений (мягких рентгеновских лучей, - и - частиц) опухоли развиваются на месте первичного и наиболее длительного контакта ткани с радиацией.

При действии УФ-лучей с длиной волны от 2900 до 3341 А., входящих в состав солнечного спектра, возникают опухоли кожи. Механизмы канцерогенного действия излучения так же, как и при химическом канцерогенезе, связывают с вызываемым им повреждением ДНК и возникновением мутаций.

Классификация канцерогенных веществ

Химические вещества и группы химических веществ по степени канцерогенной опасности для человека по классификации Международного агентства по изучению рака (МАИР, 1982) разделены на две большие группы:

Гр. I - вещества с доказанной канцерогенностью для человека: мышьяк и его соединения, асбест, 4-аминодифенил, бензол, бензидин, бис (хлорметиловый) и хлорметилметиловый эфир (технической чистоты), хром и некоторые его соединения, серный иприт, 2-нафтиламин, сажи, смолы, минеральные масла, винилхлорид.

Гр. II - вещества с вероятной канцерогенностью для человека (подразделяется на 2 подгруппы):

II-а, для которой эта вероятность высока,

II-б, для которой степень вероятности невысока.

К подгруппе II-а относятся: акрилонитрил, бенз(а)пирен; бериллий и его соединения; диэтилсульфат; диметилсульфат; никель и некоторые его соединения; о-толуидин.

К подгруппе II-б относятся: амитрол; ауромин (технической чистоты); бензотрихлорид; кадмий и его соединения; четыреххлористый углерод; хлороформ; хлорфенолы (производственная экспозиция); ДДТ; 3,3-дихлорбензидин (ортодианизидин); диметилкарбамоилхлорид; 1,4-диоксан; эпилхлоргидрин; дибромэтан; этиленоксид; этилентиомочевина;формальдегид (газ); гидразин; гербициды; производные феноксиуксусной кислоты; полихлорированные бифенилы; прямой черный 38, прямой синий 6, прямой коричневый 95 (технической чистоты).

Большинство веществ обеих групп канцерогенны для животных.

Пути профилактики

Различают два основных пути профилактики рака: первичную профилактику, направленную на устранение этиологических факторов, и вторичную профилактику, основанную на раннем выявлении и лечении предраковых заболеваний. При этом используют производственно-технические, санитарно-гигиенические и медико-биологические мероприятия.

Производственные мероприятия включают разнообразные инженерно-технические, правовые, организационные решения, осуществляемые на стадии проектирования и реконструкции производства. Они состоят в герметизации и автоматизации производства, изменении технологии (например, оптимизация процессов сжигания топлива с целью уменьшения образования ПАУ), деканцерогенизация промышленных продуктов путем очистки, разрушения канцерогенов, запрещения некоторых видов сырья и материалов.

Санитарно-гигиенические мероприятия направлены на выявление производственных канцерогенных факторов с помощью экспериментальных и эпидемиологических исследований. Важное звено профилактических мероприятий - регламентирование канцерогенов. Наиболее опасные требуют ограничения или запрещения их производства и применения.

Целям профилактики в значительной мере служит соблюдение правил личной гигиены и техники безопасности (использование средств индивидуальной защиты), своевременно проводимый инструктаж.

Медицинская профилактика включает предварительные при приеме на работу и периодические медицинские осмотры работающих, а также диспансеризацию населения.

Литература

Шапошников А.А.: Биохимия токсинов. - Белгород: БелГУ, 2009

Под ред. Т.В. Плетеневой; Рец.: В.А. Попков, В.О. Плаксин, Е.А. Краснов, В.А. Колесников: Токсикологическая химия. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008

Бахарев В.В.: Социальная экология. - Белгород: БелГУ, 2006

Междунар. эколог. ассоциация хранителей реки "Eco-TIRAS", Образоват. фонд. им. Л.С. Берга; Ред. совет: Т.С. Константинова и др.: Академику Л.С. Бергу - 130 лет. - Бендеры: Eco-TIRAS, 2006

Под ред. Т.В. Плетеневой: Токсикологическая химия. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006

Щадрин С.Ф.: Судебная медицина: Общая и Особенная часть. - М.: Эксмо, 2006

Казьмин В.Д.: Лечение мухоморами и другими ядовитыми и несъедобными грибами. - Ростов н/Д: Феникс, 2005

Кондрахин И.П.: Справочник ветеринарного терапевта и токсиколога. - М.: КолосС, 2005

Под ред. Т.В. Плетеневой: Токсикологическая химия. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова; Сост.: С.А. Куценко, А.Н. Гребенюк, В.А. Башарин: Медико-биологические проблемы противолучевой и противохимической защиты. - СПб.: Фолиант, 2004

Военно-медицинская академия; Н.Ф. Маркизова, А.Н. Гребенюк, В.А. Башарин, Т.Н. Преображенская; Рец.: А.Н. Петров, В.В. Шилов: Нефтепродукты. - СПб.: Фолиант, 2004

Военно-медицинская академия; Н.Ф. Маркизова, А.Н. Гребенюк, В.А. Баширин, Е.Ю. Бонитенко; Рец.: А.Н. Петров, В.В. Шилов: Спирты. - СПб.: Фолиант, 2004

Куценко С.А.: Основы токсикологии. - СПб.: Фолиант, 2004

МО РФ; БелГУ, каф. биохимии и фармакологии; Сост. А.А. Шапошников: Учебная программа дисциплины "Биохимия токсинов". - Белгород: БелГУ, 2004

Науч. ред.: С.Л. Аливани и др.: Рекомендации по качеству воздуха в Европе. - М.: Весь Мир, 2004

Размещено на Allbest.ru