яя я яяя я яяя я я яяя я ввввв яяяя ввввв яяяяя в ввя 7 страница

Периферическая нервная система осуществляет связь ЦНС с ко­жей, мышцами и внутренними органами. ЦНС условно подразделя­ют на соматическую и вегетативную. Периферические нервные во- локна, связывающие ЦНС с кожей и слизистыми оболочками, мыш­цами, сухожилиями и связками, относятся к соматической нервной системе (СНС). Нервные волокна, связывающие ЦНС с внутренни­ми органами, кровеносными сосудами, железами, принадлежат к ве­гетативной нервной системе (ВНС). В отличие от соматической веге­тативная система обладает определенной самостоятельностью и по­тому ее называют автономной.

На основе структурно-функциональных свойств вегетативную нервную систему подразделяют на симпатическую и парасиматиче- скую, которые оказывают антагонистическое действие на органы. Например, симпатическая нервная система расширяет зрачок, вызы­вает учащение пульса и повышение кровяного давления; парасимпа­тическая система сужает зрачок, замедляет сердечно-сосудистую дея­тельность, снижает кровяное давление.

Нервная система функционирует по принципу рефлекса. Рефлек­сом называют любую ответную реакцию организма на раздражение из окружающей или внутренней среды, осуществляющуюся с участием ЦНС.

В случаях экстремального воздействия на организм нервная сис­тема формирует защитно-приспособительные реакции, определяет соотношение воздействующего и защитного эффектов.

Человек постоянно приспосабливается к изменяющимся услови­ям окружающей среды благодаря гомеостазу — универсальному свойству сохранять и поддерживать стабильность работы различных систем организма в ответ на воздействия, нарушающие эту стабиль­ность.

Гомеостаз — относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологиче­ских функций организма.

Любые физиологические, физические, химические или эмоцио­нальные воздействия, будь то температура воздуха, изменение атмо­сферного давления или волнение, радость, печаль могут быть пово­дом к выходу организма из состояния динамического равновесия. Ав­томатически, на основе единства гуморальных и нервных механизмов регуляции осуществляется саморегуляция физиологических функ­ций, обеспечивающая поддержание жизнедеятельности организма на постоянном уровне. При малых уровнях воздействия раздражителя человек просто воспринимает информацию, поступающую извне. Он видит окружающий мир, слышит его звуки, вдыхает аромат различ­ных запахов, осязает и использует в своих целях воздействие многих факторов. При высоких уровнях воздействия проявляются нежела­тельные биологические эффекты. Компенсация изменений факторов среды обитания оказывается возможной благодаря активации сис­тем, ответственных за адаптацию (приспособление).

Защитные приспособительные реакции имеют три стадии: нор­мальная физиологическая реакция (гомеостаз); нормальные адапта­ционные изменения; патофизиологические адаптационные измене­ния с вовлечением в процесс анатомо-морфологических структур (структурные изменения на клеточно-тканевом уровне).

Гомеостаз и адаптация — два конечных результата, организую­щих функциональные системы.

Вмешательство внешних механизмов в состояние гомеостаза при­водит к адаптивной перестройке, в результате которой одна или не­сколько функциональных систем организма компенсируют дискоор- динацию для восстановления равновесия. Вначале происходит моби­лизация функциональной системы, адекватной к данному раздражи­телю, затем на фоне некоторого снижения резервных возможностей организма включается система специфической адаптации и обеспе­чивается необходимое повышение функциональной активности ор­ганизма. В безвыходных ситуациях, когда раздражитель чрезмерно силен, эффективная адаптация не формируется и сохраняется нару­шение гомеостаза; стимулируемый этими нарушениями стресс дос­тигает чрезвычайной интенсивности и длительности; в такой ситуа­ции возможно развитие заболеваний.

В процессе трудовой деятельности человек расплачивается за адаптацию к производственным факторам. Расплата за эффективный труд или оптимальный результат трудовой деятельности носит назва­ние «цена адаптации», причем нередко расплата формируется в виде перенапряжения или длительного снижения функциональной актив­ности механизмов нервной регуляции как наиболее легко ранимых и ответственных за постоянство внутренней среды.

В организме человека функционирует ряд систем обеспечения безопасности. К ним относятся глаза, уши, нос, костно-мышечная система, кожа, система иммунной защиты. Например, глаза имеют веки — две кожно-мышечные складки, закрывающие глазное яблоко при смыкании. Веки несут функцию защиты глазного яблока, предо­храняя орган зрения от чрезмерного светового потока и механическо­го повреждения, способствуют увлажнению его поверхности и удале­нию со слезой инородных тел. Уши при чрезмерно громких звуках обеспечивают защитную реакцию: две самые маленькие мышцы среднего уха резко сокращаются и три самых маленьких косточки (молоточек, наковальня и стремячко) перестают колебаться., насту­пает блокировка и система косточек не пропускает во внутреннее ухо чрезмерно сильных звуковых колебаний.

Чихание относится к группе защитных реакций и представляет собой форсированный выдох через нос (при кашле — форсирован­ный выдох через рот). Благодаря высокой скорости воздушная струя уносит из полости носа попавшие туда инородные тела и раздражаю­щие агенты.

Слезотечение возникает при попадании раздражающих веществ на слизистую оболочку верхних дыхательных путей: носа, носоглот­ки, трахеи и бронхов. Слеза выделяется не только наружу, но и попа­дает через слезоносный канал в полость носа, смывая тем самым раз­дражающее вещество (поэтому «хлюпают» носом при плаче).

Боль возникает при нарушении нормального течения физиологи­ческих процессов в организме вследствие воздействия вредных фак­торов. Субъективно человек воспринимает боль как тягостное, гнету­щее ощущение. Объективно боль сопровождается некоторыми веге­тативными реакциями (расширением зрачков, повышением кровя­ного давления, бледностью кожных покровов лица и др.). Характер болевых ощущений зависит от особенностей конкретного органа и силы разрушительного воздействия. Например, боль при поврежде­нии кожи отличается от головной боли, при травме нервных стволов возникает жгучее болевое ощущение — каузалгия. Болевое ощуще­ние как защитная реакция нередко указывает на локализацию про­цесса. В зависимости от локализации различают два типа симптома­тических болевых ощущений; висцеральные и соматические. Висце­ральные боли появляются при заболевании или травме внутренних органов (сердца, желудка, печени, почек и др.); для них характерно сильное болевое ощущение и широкая иррадиация, возможна «отра­женная боль», которая ощущается далеко от проекции пораженного органа, иногда в другой части тела. Соматические боли возникают при патологических процессах в коже, костях, мышцах, они локали­зованы и наиболее отчетливо выполняют функцию естественной за­щиты информационным способом.

Еще один пример естественной системы защиты — движение. Активное движение нередко приглушает душевную и физическую боль. Это механизм бдительно стоит на страже нервного благополу­чия, готовый в случае надобности предохранить мозг от слишком большого горя и слишком большой радости.

В организме человека функционирует система иммунной защи­ты. Иммунитет — это свойство организма, обеспечивающее его ус­тойчивость к действию чужеродных белков, болезнетворных (пато­генных) микробов и их ядовитых продуктов.

Различают естественный и приобретенный иммунитет. Естест­венный, или врожденный, иммунитет — это видовой признак, пере- дающийся по наследству (например, люди не заражаются чумой рога­того скота). Если микробы все-таки проникли в организм, их распро­странение задерживается благодаря развивающейся реакции воспа­ления. Печень, селезенка, лимфатические узлы также способны задерживать и частично обезвреживать продукты деятельности мик­робов.

Значительная роль в иммунитете принадлежит специфическим защитным факторам сыворотки крови — антителам, которые накап­ливаются в сыворотке после перенесенного заболевания, а также по­сле искусственной иммунизации (прививок).

В процессе активной иммунизации изменяется чувствительность организма к повторному введению соответствующего антигена, т. е. изменяется иммунореактивность организма в форме повышения или понижения чувствительности отдельных органов и тканей к микро­бам, ядам или другим антигенам. Изменение иммунореактивности не всегда полезно для организма: при повышении чувствительности к какому-нибудь антигенту могут развиваться аллергические заболева­ния. Иммунологическая реактивность существенно зависит от воз­раста: у новорожденных она резко снижена, у пожилых развита сла­бее, чем у лиц среднего возраста.

6.2. ВОЗДЕЙСТВИЕ ОПАСНОСТЕЙ И ИХ НОРМИРОВАНИЕ

Оценка негативных факторов. При оценке воздействия негатив­ных факторов на человека следует учитывать степень влияния их на здоровье и жизнь человека, уровень и характер изменений функцио­нального состояния и возможностей организма, его потенциальных резервов, адаптивных способностей и возможности развития послед­них.

При оценке допустимости воздействия вредных факторов на ор­ганизм человека исходят из биологического закона субъективной ко­личественной оценки раздражителя Вебера—Фехнера. Он выражает связь между изменением интенсивности раздражителя и силой вы­званного ощущения: реакция организма прямо пропорциональна от­носительному приращению раздражителя

яг ^dR

dL = а—,

Я

где dL — элементарное ощущение организма; а — коэффициент про­порциональности; dR — элементарное приращение раздражителя.

Интегрируя данное выражение и принимая а = 10 lg, получают уровень ощущения раздражителя (дБ)

L = lOlg-!-,

где — пороговое значение ощущений, т. е. минимальная энергия раздражителя, характеризующая начало ощущения.

На базе закона Вебера — Фехнера построено нормирование вред­ных факторов. Чтобы исключить необратимые биологические эф­фекты, воздействие факторов ограничивается предельно допустимы­ми уровнями или предельно допустимыми концентрациями.

Предельно допустимый уровень или предельно допустимая кон­центрация — это максимальное значение фактора, которое, воздей­ствуя на человека (изолированно или в сочетании с другими фактора­ми), не вызывает у него и у его потомства биологических изменений даже скрытых и временно компенсируемых, в том числе заболеваний, изменений реактивности, адаптационно-компенсаторных возмож­ностей, иммунологических реакций, нарушений физиологических циклов, а также психологических нарушений (снижения интеллекту­альных и эмоциональных способностей, умственной работоспособ­ности). ПДК и ПДУ устанавливают для производственной и окру­жающей среды. При их принятии руководствуются следующими принципами:

177. приоритет медицинских и биологических показаний к уста­новлению санитарных регламентов перед прочими подходами (технической достижимостью, экономическими требованиями);

178. пороговость действия неблагоприятных факторов (в том числе химических соединений с мутагенным или канцерогенным эффек­том действия, ионизирующего излучения);

179. опережение разработки и внедрения профилактических меро­приятий появления опасного и вредного фактора.

Ниже рассмотрено воздействие на организм человека и гигиени­ческое нормирование негативных факторов техносферы.

6.2.1. Вредные вещества

В настоящее время известно около 7 млн химических веществ и соединений (далее вещество), из которых 60 тыс. находят примене­ние в деятельности человека. На международном рынке ежегодно по­является 500... 1000 новых химических соединений и смесей.

Вредным называется вещество, которое при контакте с организ­мом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Химические вещества (органические, неорганические, элемент- органические) в зависимости от их практического использования классифицируются на:

180. промышленные яды, используемые в производстве: напри­мер, органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бу­тан), красители (анилин);

181. ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос) и др.;

182. лекарственные средства;

183. бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;

184. биологические растительные и животные яды, которые содер­жатся в растениях и грибах (аконит, цикута), у животных и насекомых (змей, пчел, скорпионов);

185. отравляющие вещества (ОВ): зарин, иприт, фосген и др.

Ядовитые свойства могут проявить все вещества, даже такие, как

поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении. Однако к ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или го­товых продуктов встречаются в производстве.

В организм промышленные химические вещества могут прони­кать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповреж­денную кожу. Однако основным путем поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.

Бытовые отравления чаще всего возникают при попадании яда в желудочно-кишечный тракт (ядохимикатов, бытовых химикатов, ле­карственных веществ). Возможны острые отравления и заболевания при попадании яда непосредственно в кровь, например при укусах змеями, насекомыми, при инъекциях лекарственных веществ.

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показа­телями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества класси- фицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Эффект токсического действия различ­ных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаи­модействия с биологическими средами (кровью, ферментами). Кро­ме того, эффект зависит от пола, возраста, индивидуальной чувстви­тельности, путей поступления и выведения, распределения в орга­низме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.

Общая токсикологическая классификация вредных веществ при­ведена в табл. 6.2.

Яды наряду с общей обладают избирательной токсичностью, т. е. они представляют наибольшую опасность для определенного органа или системы организма. По избирательной токсичности выделяют яды:

186. сердечные с преимущественным кардиотоксическим дейст­вием; к этой группе относят многие лекарственные препараты, расти­тельные яды, соли металлов (бария, калия, кобальта, кадмия);

187. нервные, вызывающие нарушение преимущественно психи­ческой активности (угарный газ, фосфорорганические соединения, алкоголь и его суррогаты, наркотики, снотворные лекарственные препараты и др.);

188. печеночные, среди которых особо следует выделить хлориро­ванные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды;

189. почечные — соединения тяжелых металлов этиленгликоль, щавелевая кислота;

190. кровяные — анилин и его производные, нитриты, мышьяко­вистый водород;

191. легочные — оксиды азота, озон, фосген и др.

Показатели токсиметрии и критерии токсичности вредных ве­ществ — это количественные показатели токсичности и опасности вредных веществ. Токсический эффект при действии различных доз и концентраций ядов может проявиться функциональными и струк­турными (патоморфологическими) изменениями или гибелью орга­низма. В первом случае токсичность принято выражать в виде дейст­вующих, пороговых и недействующих доз и концентраций, во вто­ром — в виде смертельных концентраций.

Смертельные, или летальные, дозы DL при введении в желудок или в организм другими путями или смертельные концентрации CL могут вызывать единичные случаи гибели (минимальные смертель­ные) или гибель всех организмов (абсолютно смертельные). В качест­ве показателей токсичности пользуются среднесмертелъными дозами и концентрациями: DZ₅₀, CL₅₀ — это показатели абсолютной токсично­сти. Среднесмертельная концентрация вещества в воздухе CL₅₀ — это концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % подопытных жи­вотных при 2...4-часовом ингаляционном воздействии (мг/м³); сред­несмертельная доза при введении в желудок (мг/кг) обозначается как DL*о, среднесмертельная доза при нанесении на кожу — DL^K₅₀.

Степень токсичности вещества определяется отношением 1 /DL₅₀ и 1/CZ₅₀; чем меньше значения токсичности DL₅₀ и CZ₅₀, тем выше степень токсичности.

Об опасности ядов можно судить также по значениям порогов вредного действия (однократного, хронического) и порога специфи­ческого действия.

Порог вредного действия (однократного или хронического) — это минимальная (пороговая) концентрация (доза) вещества, при воз­действии которой в организме возникают изменения биологических показателей на организменном уровне, выходящие за пределы при­способительных реакций, или скрытая (временно компенсирован­ная) патология. Порог однократного действия обозначается Lim_an порог хронического Lim_ch, порог специфического Lim_sp.

Опасность вещества — это вероятность возникновения неблаго­приятных для здоровья эффектов в реальных условиях производству или применения химических соединений.

Возможность острого отравления может оцениваться коэффици­ентом опасности внезапного острого ингаляционного отравления (КОВОИО):

КОВОИО = C₂₀/(CL₅₀X),

где С₂₀ — насыщенная концентрация при температуре 20°С; X — ко­эффициент распределения газа между кровью и воздухом.

При утечке газа или летучего вещества возможность острого от­равления тем выше, чем выше насыщающая концентрация при тем­пературе 20°С. Если КОВОИО меньше 1 — опасность острого отрав­ления мала, если КОВОИО выражается единицами, десятками и бо­лее, существует реальная опасность острого отравления при аварий­ной утечке промышленного яда, например для паров этанола КОВОИО меньше 0,001, хлороформа около 7, формальгликоля около 600.

Если невозможно определить значение X, то вычисляют коэффи­циент возможности ингаляционного отравления (КВИО):

КВИО = C₂₀/CL₅₀.

О реальной опасности развития острого отравления можно судить также по значению зоны острого действия. Зона острого (однократ­ного) токсического действия Z_ac — это отношение среднесмертель- ной концентрации (дозы) вещества CL₅₀ к пороговой концентрации (дозе) при однократном воздействии Lim_ac: Z_ac = CL₅o/Lim_ac. Чем меньше зона, тем больше возможность острого отравления, и наобо­рот. Показателем реальной опасности развития хронической инток­сикации является значение зоны хронического действия Z_ch, т. е. от­ношение пороговой концентрации (дозы) при однократном воздей­ствии Lim_ac к пороговой концентрации (дозе) при хроническом воз­действии Lim_ch. Чем больше зона хронического действия, тем выше опасность Z_ch = Lim_ac/Lim_ch. На рис. 6.8 показана зависимость интен­сивности вредного воздействия вещества от параметров токсикомет­рии. Показатели токсикометрии определяют класс опасности веще-

Рис. 6.8. Зависимость интенсивности вредного воздействия вещества от параметров токсико­метрии:

R — интенсивность вредного воздействия (хроническое, острое летальное отравление), C(Z>) — параметры токси­кометрии (концентрация, дозы); К₃ = ^^im<:h — коэффи-

ПДК

Циент запаса; Z_ch == LimJLim_ch — зона хронического дей­ствия; Z_ac = CLJLim_ac — зона острого действия; К₂, Z_ch и Z_ac показаны на рис. условно

ства, определяющим является тот показатель, который свидетельст­вует о наибольшей степени опасности. Например, озон, будучи веще­ством остронаправленного действия, относится к 1-му классу опасности, его ПДК = 0,1 мг/м³; оксид углерода относится также к веществам остронаправленного действия, однако по показате­лям острой и хронической токсичности для него установлена ПДК ~ = 20 мг/м³, 4-й класс опасности. В табл. 6.3 приведена классифика­ция производственных вредных веществ по степени опасности.

Отравления протекают в острой, подострой и хронической формах. Острые отравления чаще бывают групповыми и происходят в резуль­тате аварий, поломок оборудования и грубых нарушений требований безопасности труда; они характеризуются кратковременностью дейст­вия токсичных веществ, не более чем в течение одной смены; поступ­лением в организм вредного вещества в относительно больших коли­чествах — при высоких концентрациях в воздухе; ошибочном приеме внутрь; сильном загрязнении кожных покровов. Например, чрезвы­чайно быстрое отравление может наступить при воздействии паров бензина, сероводорода высоких концентраций и закончиться гибелью от паралича дыхательного центра, если пострадавшего сразу же не вы­нести на свежий воздух. Оксиды азота вследствие общетоксического действия в тяжелых случаях могут вызвать развитие комы, судороги, резкое падение артериального давления.

Хронические отравления возникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах.

Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного ве­щества в организме (материальной кумуляции) или вызываемых ими нарушений в организме (функциональная кумуляция). Хронические отравления органов дыхания могут быть следствием перенесенной однократной или нескольких повторных острых интоксикаций. К ядам, вызывающим хронические отравления в результате только функциональной кумуляции, относятся хлорированные углеводоро­ды, бензол, бензины и др.

При повторном воздействии одного и того же яда в субтоксиче­ской дозе может измениться течение отравления и кроме явления ку­муляции развиться сенсибилизация и привыкание.

Сенсибилизация — состояние организма, при котором повторное воздействие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущее. Эффект сенсибилизации связан с образованием в крови и других внутренних средах измененных и ставших чужеродными для организ­ма белковых молекул, индуцирующих формирование антител. По­вторное, даже более слабое токсическое воздействие с последующей реакцией яда с антителами вызывает извращенный ответ организма в виде явлений сенсибилизации. Более того, в случае предварительной сенсибилизации возможно развитие аллергических реакций, выра­женность которых зависит не столько от дозы воздействующего ве­щества, сколько от состояния организма. Аллергизация значительно осложняет течение острых и хронических интоксикаций, нередко приводя к ограничению трудоспособности. К веществам, вызываю­щим сенсибилизацию, относятся бериллий и его соединения, карбо- нилы никеля, железа, кобальта, соединения ванадия и т. д.

При повторяющемся воздействии вредных веществ на организм можно наблюдать и ослабление эффектов вследствие привыкания. Для развития привыкания к хроническому воздействию яда необходи­мо, чтобы его концентрация (доза) была достаточной для формирова­ния ответной приспособительной реакции и нечрезмерной, приводя­щей к быстрому и серьезному повреждению организма. При оцен­ке развития привыкания к токсическому воздействию надо учиты­вать возможное развитие повышенной устойчивости к одним ве­ществам после воздействия других. Это явление называют толе­рантностью.

Существуют адаптогены (витамины, женьшень, элеутерококк), способные уменьшить реакцию вредных веществ и увеличить устой­чивость организма к многим факторам окружающей среды, в том числе химическим. Однако следует иметь в виду, что привыкание яв­ляется лишь фазой приспособительного процесса, и уловить грань между физиологической нормой и напряжением регуляторных меха- низмов не всегда удается. Перенапряжение же систем регуляции при­водит к срыву адаптации и развитию патологических процессов.

На производстве, как правило, в течение рабочего дня концентра­ции вредных веществ не бывают постоянными. Они либо нарастают к концу смены, снижаясь за обеденный перерыв, либо резко колеблют­ся, оказывая на человека интермиттирующее (непостоянное) дейст­вие, которое во многих случаях оказывается более вредным, чем не­прерывное, так как частые и резкие колебания раздражителя ведут к срыву формирования адаптации. Неблагоприятное действие интер- миттирующего режима отмечено при вдыхании оксида углерода СО.

Биологическое действие вредных веществ осуществляется через рецепторный аппарат клеток и внутриклеточных структур. Во многих случаях рецепторами токсичности являются ферменты (например, ацетилхолинэстераза), аминокислоты (цистеин, гистидин и др.), ви­тамины, некоторые активные функциональные группы (сульфгид- рильные, гидроксильные, карбоксильные, амино- и фосфорсодержа­щие), а также различные медиаторы и гормоны, регулирующие обмен веществ. Первичное специфическое действие вредных веществ на ор­ганизм обусловлено образованием комплекса «вещество — рецеп­тор». Токсическое действие яда проявляется тогда, когда минималь­ное число его молекул способно связывать и выводить из строя наи­более жизненно важные клетки-мишени. Например, токсины боту- линуса способны накапливаться в окончаниях периферических двигательных нервов и при содержании восьми молекул на каждую нервную клетку вызывать их паралич. Таким образом, 1 мг ботулину- са может уничтожить 1200 т живого вещества, а 200 г этого токсина способны погубить все население Земли.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: