В процессе жизнедеятельности на человека могут воздействовать вредные вещества. Вредными являются вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в процессе работы, так и в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений (ГОСТ 12.1.007-76*). Вредные вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки.
Токсическое действие веществ определяется взаимодействием их с организмом, зависит от факторов окружающей среды, физических свойств веществ, их концентрации, длительности поступления в организм, индивидуальных особенностей человека, путей поступления и выделения вредных веществ, распределения их в организме.
Различают общее и местное действия вредных веществ. При общем действии они поступают в кровь и распространяются по всему организму, поражая в основном органы и системы, чувствительные к данному веществу. Например, нарушение функционирования нервной системы происходит при отравлении марганцем, а органов кроветворения – бензолом. При местном действии преобладает повреждение тканей в месте их контакта с вредным веществом. Наблюдаются воспаления, раздражения, ожоги кожных и слизистых покровов. Местные действия сопровождаются и общими явлениями из-за всасывания вредных соединений и рефлекторных реакций организма.
Отравления вредными веществами могут быть острыми и хроническими. Острые отравления возникают быстро при наличии относительно высоких концентраций вредных веществ. Они характеризуются кратковременностью действия и поступлением в организм вредного вещества в относительно больших количествах. Например, оксиды азота при большой концентрации могут привести к судорогам, резкому падению артериального давления. Хронические отравления развиваются медленно в результате длительного воздействия вредных веществ малых концентраций. При этом развиваются функциональные изменения, приводящие в ряде случаев к заболеваниям. Некоторые вещества способны накапливаться в организме.
Большинство случаев профессиональных заболеваний и отравлений связано с поступлением токсических газов, паров и аэрозолей в организм человека через органы дыхания. Этот путь наиболее опасен, поскольку вредные вещества поступают через разветвлённую систему лёгочных альвеол, имеющих площадь повехности более 120 м2, непосредственно в кровь и разносятся по всему организму.
Действие вредных веществ на организм человека обусловлено их физико-химическими свойствами. Согласно ГОСТ 12.0.003 - 74* химические опасные и вредные факторы по характеру воздействия на организм человека подразделяется на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию. Общетоксические вещества вызывают отравление всего организма или поражают отдельные системы, приводят к патологическим изменениям печени, почек (ароматические и хлорированные углеводороды, ртутьорганические соединения, тетраэтилсвинец, фосфорорганические вещества и др). Раздражающие вещества вызывают воспалительную реакцию слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, лёгких, кожных покровов (кислоты, щёлочи, хлор-, фтор-, серо- и азотсодержащие соединения). Сенсибилизирующие вещества при повторном воздействии вызывают больший эффект, чем при первичном. При этом у человека могут возникать бурные реакции, сопровождающиеся кожными изменениями, астматическими явлениями, заболеваниями крови (бериллий и его соединения, карбониты никеля, железа, кобальта, соединения ванадия, ртути, формальдегид и т. д.). Канцерогенные вещества вызывают развитие злокачественных новообразований (хром, никель, полициклические ароматические углеводороды, которые могут входить в состав сырой нефти, мазута, гудрона, битума, сажи, и др.). Мутагенные вещества приводят к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (формальдегид, свинец, марганец и др.). К веществам, влияющим на репродуктивную функцию (функцию воспроизведения потомства), относят бензол, свинец, сурьму, марганец, никотин, соединения ртути.
Одним из распространенных на производстве факторов является пыль. Она может оказывать на организм человека фиброгенное, раздражающее и токсическое действия. При фиброгенном действии пыли в лёгких происходит разрастание соединительной ткани, нарушающее их нормальное строение и функции. Пыль некоторых веществ и материалов (стекловолокна, слюды) оказывает раздражающее действие на верхние дыхательные пути, слизистую оболочку глаз, кожи. Поражающее действие пыли во многом определяется её дисперсностью (размером частиц). Наибольшей фиброгенной активностью обладают аэрозоли с размером частиц 1...2 мкм и менее. Опасность пыли зависит от формы частиц, их твёрдости, волокнистости, заряженности и т. п.
Вредность производственной пыли обусловлена её способностью вызывать профессиональные заболевания лёгких, в первую очередь пневмокониозы. Производственная пыль, оказывая раздражающее действие, может вызвать профессиональные бронхиты, пневмонии, астматические риниты, бронхиальную астму, снизить защитные свойства организма. Под влиянием пыли развиваются конъюнктивиты, поражения кожи. Асбестовая пыль обладает канцерогенными свойствами. Действие пыли усугубляют тяжёлый физический труд и неблагоприятный микроклимат.
Часто человек подвергается одновременному воздействию ряда вредных веществ. При этом различают следующие его виды: аддитивное (суммарный эффект равен сумме эффектов отдельных воздействий), независимое (преобладает эффект наиболее токсичного вещества), антагонистическое (одно вещество ослабляет действие другого) и синергетическое (одно вещество усиливает негативное действие другого).
Основными путями поступления вредных веществ в организм являются дыхательные пути, пищеварительный тракт и кожный покров.
Наибольшее значение имеет поступление их через органы дыхания. Поступившие в воздух помещений токсические пыли, пары и газы вдыхаются рабочими и проникают в легкие. Через разветвленную поверхность бронхиол и альвеол они всасываются в кровь. Поступившие через органы дыхания в кровь яды разносятся по всему организму, вследствие чего токсическое их действие может сказываться на самых различных органах и тканях.
Вредные вещества поступают в органы пищеварения при заглатывании токсических пылей, осевших на слизистых оболочках полости рта, либо путем занесения их туда загрязненными руками.
Поступившие в пищеварительный тракт яды на всем его протяжении всасываются через слизистые оболочки в кровь. В основном всасывание происходит в желудке и кишечнике. Поступившие через органы пищеварения яды кровью направляются в печень, где некоторые из них задерживаются и частично обезвреживаются, потому что печень является барьером для поступающих через пищеварительный тракт веществ. Только пройдя через этот барьер, яды поступают в общий кровоток и разносятся им по всему организму.
Токсические вещества, обладающие способностью растворять или растворяться в жирах и липоидах, могут проникать через кожный покров при загрязнении последнего этими веществами, а иногда и при наличии их в воздухе (в меньшей степени). Проникшие через кожный покров яды сразу поступают в общий кровоток и им разносятся по организму.
Поступившие в организм тем или иным путем яды могут относительно равномерно распределяться по всем органам и тканям, оказывая на них токсическое действие. Некоторые же из них скапливаются преимущественно в каких-то одних тканях и органах: в печени, костях и др. Такие места преимущественного скопления токсических веществ называют депо яда в организме. Для многих веществ характерны определенные виды тканей и органов, где они депонируются. Задержка ядов в депо может быть как кратковременной, так и более длительной — до нескольких дней и недель. Постепенно выходя из депо в общий кровоток, они также могут оказывать определенное, как правило, слабо выраженное токсическое действие. Некоторые необычные явления (прием алкоголя, специфическая пища, болезнь, травма и др.) могут вызвать более быстрое выведение ядов из депо, в результате чего их токсическое действие проявляется более выраженно.
Выделение ядов из организма происходит главным образом через почки и кишечник; наиболее летучие вещества выделяются также и через легкие с выдыхаемым воздухом.