Шкіра бере участь у процесі дихання і через шкіру значна кількість хімічних сполук може проникати в організм людини. Це можливо не тільки при забрудненні шкіри розчинами і пилом токсичних речовин, а й у випадку наявності токсичних газів у повітрі робочої зони. Потенційну небезпеку становлять шкідливі речовини, які добре розчинні в жирах і воді (наприклад, хлоровані вуглеводні - ССl4, С6Н6, дихлоретан, ароматичні аміни, нітросполуки, ціаніди та ін.). Токсичні пари і пил, що містяться в повітрі, всмоктуються через шкіру і надходять у кров.

Здатність шкідливих речовин проникати через шкіру враховується при гігієнічному нормуванні і проведенні оздоровчих заходів. Найбільша кількість виробничих отруєнь настає в результаті надходження шкідливих речовин у вигляді пари, газів, туманів, аерозолів в організм людини через органи дихання. Це спричинене великою поверхнею легеневої тканини, швидкістю проникнення в кров, відсутністю додаткових бар'єрів на шляху отрути з вдихуваним повітрям у різні органи і системи організму.

Враховуючи переважну дію на певні системи чи окремі органи, а також зовнішні ознаки отруєння, за характером дії шкідливі речовини умовно розділяють на 9 груп (табл. 4.3).

Дія шкідливих речовин на організм людини. Комбінована дія речовин. Звичайно працівники зазнають впливу кількох речовин одночасно, тобто має місце комбінована дія.

Розрізняють кілька видів спільної дії шкідливих речовин, що надходять одним шляхом.

Односпрямована дія — компоненти суміші діють на ті самі системи в організмі (наприклад, наркотична дія суміші вуглеводнів, дія роз'ятрювальних газів). При цьому сумарний ефект дії суміші дорівнює сумі ефектів діючих компонентів і має відповідати такому рівнянню (за Н.Г.Авер'яновим):

де С1, С2, С3, …, Сn - фактична концентрація компонентів суміші; ГДК1, ГДК2, ГДК3, …, ГДКn - гранично допустима концентрація компонентів суміші.

Незалежна дія - компоненти суміші діють на різні системи організму і їх токсичний ефект не залежить одне від одного (наприклад, бензол і роз'ятрювальні гази), тобто комбінований ефект не відрізняється від ізольованої дії. Переважає ефект якнайтоксичнішої речовини.

Потенційована (позитивний синергізм) та антагоністична (негативний синергізм) дія - комбінована дія суміші речовин, що за своїм ефектом у першому випадку є більшою, а в другому - меншою, ніж сума дії окремих речовин суміші, тобто в першому випадку відбувається посилення ефекту, і сумарна дія більша, ніж сумація, у другому випадку, навпаки, сумарний ефект впливу менший за очікуваний або за просту сумацію (послаблення).

Можливий також комплексний вплив речовин - коли отрути надходять в організм одночасно, але різними шляхами.

Наведена в табл. 4.3 класифікація має позитивні якості і хиби, оскільки підкреслює тільки одні, окремі властивості шкідливих речовин і не враховує або мало враховує побічні, часто не менш важливі властивості.

Фактори, що визначають токсичну дію шкідливих речовин на організм. Токсична дія речовин залежить від складу, будови, фізико-хімічних властивостей, кількості речовини, що потрапила в організм, статі, віку, індивідуальної чутливості організму, метеорологічних умов виробничого середовища.

Таблиця 4.3. Класифікація шкідливих речовин за характером дії на організм людини

№ п/п | Назва групи речовин | Ознаки отруєння

1 | Нервові (нейротропні) речовини -вуглеводні, спирти жирного ряду, сірководень, тетраетилосвинець, аміак, альдегіди | Викликає розлад функцій нервової системи, судороги, параліч

2 | Роз'ятрювальні речовини - хлор, аміак, діоксид сірки, туман кислот, оксиди азоту, хромати, біхромати, фосген, дрібний силікатний пил та ін. | Уражає верхні дихальні шляхи (легеневу тканину)

3 | Припікальної та роз'ятрювальної дії на шкіру і слизові оболонки - неорганічні кислоти, луги, деякі органічні кислоти (оцтова, мурашина), ангідриди тощо | Уражають шкірні покриви, викликають утворення наривів, виразок, омертвіння (некроз), опіки

4 | Ферментні - синильна кислота та її солі, миш'як і його сполуки, солі ртуті (сулема), фосфорорганічні сполуки та ін. | Порушують структуру ферментів, інактивують їх

5 | Печінкові - хлоровані вуглеводні, оксиди кадмію, бромбензол, фосфор, селен тощо | Викликають структурні зміни тканини печінки, що виражаються в жировому переродженні

6 | Кров'яні - оксид вуглецю, гомологи бензолу, ароматичні смоли, свинець і його неорганічні сполуки та ін. | Інгібують ферменти, що беруть участь в активізації кисню, взаємодіють з гемоглобіном крові

7 | Мутагени - етиленамін, оксиди етилену, сполуки свинцю, ртуті тощо | Впливають на генетичний апарат клітини

8 | Алергени - деякі сполуки нікелю, берилій, нітрохлорбензоли та ін. | Викликають алергійні захворювання - бронхіальну астму, дерматити

9 | Канцерогени - кам'яновугільна смола, 3,4-бензпірен, ароматичні аміни, азо- і діазосполуки тощо | Викликають утворення злоякісних пухлин

Для більшості хімічних речовин ступінь токсичності визначається їх будовою. Найкраще цей зв'язок вивчено для органічних сполук.

Характер дії і ступінь токсичності речовини залежить від фізико-хімічних властивостей - леткості, розчинності у воді і жирах, агрегатного стану і дисперсності. Зі збільшенням розчинності отрут у воді та рідинах організму збільшується їх токсичність. Наприклад, ВаСl2 (добре розчинний) - високотоксична речовина, а ВаSО4 (нерозчинний у воді) - не отруйний, використовується в медицині як рентгеноконтрастна речовина.

Значення має здатність речовини до випаровування і сублімації. Важливо знати температури, при яких відбуваються ці процеси. Найнебезпечнішим є пароподібний стан речовини (рідкий - менш небезпечний, і твердий - ще менш небезпечний).

Вплив дисперсності: що вище дисперсність, то більш небезпечною буде речовина.

Вплив статі у формуванні токсичного ефекту не є однозначним. До деяких отрут чутливіші жінки (бензол, ртуть, фенол, формальдегід, метанол та ін.), до інших - чоловіки (сполуки бору, марганцю). Це зумовлене специфічними ознаками ураження (ембріотоксична дія, вплив на гонади чоловіків і жінок).

Вплив віку на прояв токсичного ефекту при дії різних отрут неоднаковий: одні речовини токсичніші для молодих (наприклад, NaN02, SC2 тощо), інші - для людей похилого віку (наприклад, F2, дихлоретан); токсичний ефект третіх речовин не залежить від віку людини. Організм підлітків у 2-3 рази, а іноді й більше чутливіший до дії шкідливих речовин, ніж організм дорослих.

Індивідуальна чутливість до шкідливих речовин досить значна і залежить від особливостей протікання біохімічних процесів, а також функціональної активності різних фізіологічних систем окремої людини.

Мікроклімат виробничого середовища впливає на терморегуляцію організму і зміну сприйнятливості організму до шкідливих речовин.

Температура впливає на зміну функціонального стану організму, порушення терморегуляції, посилення потовиділення, зміну обміну речовин і прискорення багатьох біохімічних процесів. Часте дихання і посилення кровообігу збільшують надходження шкідливих речовин через органи дихання, а такий шлях проникнення шкідливих речовин становить найбільшу небезпеку. Це зумовлене тим, що слизова оболонка дихальних органів, починаючи з порожнини рота, носа, глотки, має велику всмоктувальну здатність. Значна частина шкідливих речовин усмоктується в кров через глибокі дихальні шляхи - альвеоли легень, поверхня яких становить 90-130 м2. Постійна течія крові легеневими капілярами також сприяє швидкому проникненню речовин з альвеол у кров.

Нереагуючі гази і пари (наприклад, вуглеводи, ацетон) усмоктуються в легені за законом простої дифузії в напрямку падіння концентрації. Швидкість насичення і граничний вміст у крові визначається фізико-хімічними властивостями.

Реагуючі гази і пари (наприклад, NН3, NO, NO2) затримуються в організмі при вдиханні з постійною швидкістю, яка не змінюється у часі.

Проникаючи в організм, шкідливі речовини переносяться кров'ю в усі органи і затримуються в них (динамічний розподіл). Потім відбувається перерозподіл речовин з переважним нагромадженням у тканинах з більшою сорбційною ємністю - статичний розподіл (наприклад, Мn, Сr, Zn, Сd, Со накопичуються у печінці та нирках; Рb, Bа - у кістковій тканині; ліпідорозчинні - у жировій тканині). Інші органи рівномірно включаються в розподіл.

Основу всіх процесів у життєдіяльності будь-якого організму складають тисячі хімічних реакцій, що протікають у його клітинах з величезними швидкостями. Білки, жири, вуглеводи в організмі послідовно розщеплюються на прості сполуки. Високі швидкості процесів розщеплення речовин спричинені тим, що вони мають каталітичний характер. Роль каталізаторів відіграють ферменти, які є молекулами білка, і майже всі хімічні реакції протікають за їх участю. Кожен фермент здатен каталізувати тільки певний процес. Незначна зміна в будові чи умовах дії ферменту призводить до втрати його каталітичної активності. Паталогічні процеси, що розвиваються при дії токсичних речовин, - це вияв дезорганізації функціонального і структурного стану ферментів.

Однією зі шкідливих речовин, які часто наявні в повітрі на промислових підприємствах - пил, що є дрібними частками твердої речовини. Залежно від походження прийнято розрізняти органічний та неорганічний пил.

До органічного належать рослинний і тваринний пил. Неорганічним вважається металевий і мінеральний (кварц, азбест, цемент тощо) пил.

За способом утворення розрізняють аерозолі дезінтеграції та аерозолі конденсації.

Аерозолі дезінтеграції з'являться при дробленні якої-небудь твердої речовини. При цьому утворюються порошини різних розмірів неправильної форми (у вигляді уламків).

Аерозолі конденсації виникають з парів металів, які при охолодженні перетворюються у тверді частки. При цьому розміри пилових часток значно менші, ніж при утворенні аерозолей дезінтеграції.

При оцінці токсичної дії пилу необхідно враховувати такі фактори, як дисперсність, форма часток, розчинність, полярність, хімічний склад.

За дисперсністю розрізняють пил:*

крупнодисперсний - частки розміром понад 10 мкм осідають у нерухомому повітрі