OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA SZKODLIWYCH SUBSTANCJI CHEMICZNYCH

Toksykologia przemysłowa -

stanowi

część medycyny pracy. Zajmuje się

szkodliwym działaniem substancji

chemicznych występujących w środowisku

pracy, określeniem skutków biologicznych

narażenia zawodowego na te substancje,

wypracowaniem metod oznaczania ich w

środowisku pracy i w materiale

biologicznym ludzi narażonych,

obserwacjami medycznymi populacji

eksponowanych oraz doskonaleniem metod

diagnostyki i leczenia.

Substancja chemiczna -

pierwiastki i związki

chemiczne oraz ich

mieszaniny, zarówno

pochodzenia naturalnego,

jak i otrzymane w wyniku

syntezy chemicznej.

Szkodliwa substancja (substancja toksyczna)

jest to substancja chemiczna powodująca

szkodliwe efekty w organizmach żywych.

Substancje toksyczne występują w postaci gazów,

par, cieczy lub ciał stałych. Mogą się one wchłaniać

drogą oddechową, przez skórę i błony śluzowe. Nie

można również wykluczyć wchłaniania pewnych

ilości tych związków drogą pokarmową.

Efekty działania substancji chemicznych dzieli się

na miejscowe, układowe i odległe (działanie

kancerogenne, teratogenne, embriotoksyczne

Efekty działania mogą występować:

=> w miejscu wchłaniania - skóra, oczy, nabłonek

nosa, płuca, przewód pokarmowy,

=> w miejscu przemian - wątroba, płuca, nerki,

przewód pokarmowy, miejsca zawierające

specyficzne mechanizmy przemian,

=> w miejscu kumulacji (odkładania) - nerka,

ośrodkowy układ nerwowy, wątroba,

=> w miejscu wydalania - wątroba, przewód

pokarmowy, nerka, pęcherz moczowy,

=> w miejscach o szczególnej wrażliwości -

gonady, zarodek, układ nerwowy, narządy

wydzielania

wewnętrznego, układ krwiotwórczy, układ

odpornościowy.

Dawka jest to ilość substancji chemicznej

podana, pobrana lub wchłonięta do

organizmu

określoną drogą, warunkująca brak lub

wystąpienie określonych efektów

biologicznych, wyrażonych

odsetkiem organizmów odpowiadających

na tę dawkę. Zwykle dawka jest wyrażona

w Jednostkach

wagowych na masę lub powierzchnię

ciała, niekiedy dodatkowo na dobę.

W zależności od wywołanych przez substancje

toksyczne skutków rozróżnia się następujące

dawki:

• DAWKA NIESKUTECZNA - ilość substancji

chemicznej nie działająca na organizm testowy.

Jest ona niższa od dawki progowej i jest

wyznaczana po jej ustaleniu.

• DAWKA PROGOWA - najmniejsza ilość

substancji, która po wprowadzeniu do organizmu

wywołuje określony efekt biologiczny lub

kliniczny u 5 % organizmów testowych.

• DAWKA SKUTECZNA MEDIALNA (ED

) -

statystycznie obliczona dawka substancji

wywołująca określony skutek u 50 % organizmów

doświadczalnych danej populacji w określonych

warunkach.

•

DAWKA ŚMIERTELNA BEZWZGLĘDNA

(LD

100

) - najmniejsza ilość substancji

powodująca

śmierć 100 % organizmów testowych.

• DAWKA ŚMIERTELNA MEDIALNA (LD

) -

statystycznie obliczona na podstawie

wyników ba

ań doświadczalnych ilość

substancji chemicznej, która powoduje

śmierć 50 % organizmów badanych po jej

podaniu w określony sposób.

» STĘŻENIE ŚMIERTELNE (LC) - stężenie

potencjalnie toksycznej substancji

chemicznej w medium środowiskowym

powodujące śmierć organizmów żywych w

określonym czasie po narażeniu.

» STĘŻENIE ŚMIERTELNE MEDIALNE (LC

) -

statystycznie obliczone stężenie substancji

chemicznej w medium środowiskowym,

powodujące śmierć 50 % organizmów

danej populacji w określonych warunkach.

» STĘŻENIE PROGOWE - najniższe

stężenie lub dawka substancji

chemicznej powodująca zmiany

czynności poszczególnych narządów

lub układów w organizmie,

przekraczające fizjologiczne

możliwości adaptacyjne

Na podstawie wartości dawki śmiertelnej

medialnej (LD

) dokonuje się grupowania

i klasyfikowania substancji chemicznych

ze względu na ich toksyczność.

Klasa
toksycznośc
i

podanie do
żołądka
szczura

naniesienie
na skórę
szczura lub
królika

narażenia
inhalacyjne szczura

na
aerozole

na pary i
gazy

mg/kg
masy ciała

mg/l/4h

bardzo
toksyczne

0,25

0,5

toksyczne

ponad 25
do 200

ponad 50
do 400

ponad
0,25 do 1

ponad
0,5 do 2

szkodliwe

ponad 200
do 2000

ponad 400
do 2000

Ponad 1

do 5

ponad 2
do 20

Zaklasyfikowanie substancji lub preparatu

chemicznego do grupy związków poza

klasyfikacją toksyczności według kryteriów

podanych w załączniku nr 1 do

rozporządzenia MZiOS świadczy o braku

działania silnie toksycznego, toksycznego i

szkodliwego substancji lub preparatu przy

przyjęciu doustnym w warunkach

narażenia ostrego (w dawce jednorazowej).

Rodzaje zatruć

Zatrucie następuje wtedy, gdy narażenie

na substancje chemiczne jest powyżej

określonych granic wydolności organizmu

ludzkiego, który nie potrafi usunąć

substancji (poprzez strawienie, bądź

wydalenie lub wchłonięcie).

Biorąc pod uwagę dynamikę, mechanizm

oraz działanie substancji toksycznej na

organizm zatrucia można podzielić na:

•

Zatrucia ostre -

jest to proces

chorobowy wywołany przez substancję

toksyczną wchłoniętą do organizmu w

dawce jednorazowej, charakteryzujący się

na ogół dużą dynamiką objawów

klinicznych.

• Zatrucia podostre -

są to szkodliwe

zmiany w organizmie występujące w

sposób mniej gwałtowny po podaniu

jednorazowej lub kilkakrotnej dawki.

• Zatrucia przewlekłe -

jest to proces

chorobowy powstający w warunkach

przewlekłego narażenia na substancję

toksyczną. Przebieg zatruć zawodowych

ma przeważnie charakter przewlekły

Również substancje toksyczne

zanieczyszczające środowisko człowieka

występują przeważnie w tak małych

stężeniach, że wywołują tylko działanie

przewlekłe.

Reakcja organizmu na wnikanie związków

toksycznych zależy od ich właściwości

fizykochemicznych, drogi wchłaniania,

dawki, płci, wieku, stanu

endokrynologicznego, immunologicznego,

genetycznego, ogólnego stanu zdrowia i

odżywiania, a także czynników

zewnętrznych, jak temperatura,

okres narażenia, wilgotność powietrza itd

W warunkach przemysłowych jest raczej

zasadą niż wyjątkiem sytuacja, gdy ta

sama populacja pracowników jest

eksponowana na różne substancje

szkodliwe. Występuje wtedy współdziałanie

substancji toksycznej z innymi czynnikami

szkodliwymi, a także jednoczesne

współdziałanie kilku różnych substancji.

Gdy organizm narażony jest na dwie lub więcej

substancji chemicznych ich łączne działanie

toksyczne może być:

• niezależne, gdy substancje chemiczne wywołują

różne efekty lub wykazują różne mechanizmy

działania;

• sumujące (addytywne), gdy wielkość efektów

lub odpowiedzi powodowanej przez dwie lub

więcej substancji chemicznych jest ilościowo

równa sumie efektów lub odpowiedzi

spowodowanych przez substancje chemiczne

podawane pojedynczo;

• synergistyczne, gdy następuje potęgowanie

działania toksycznego jednej substancji

chemicznej przez inną substancję, jednocześnie

wprowadzoną

;

antagonistyczne, gdy następuje osłabienie

działania substancji toksycznej występującej w

obecności innej substancji toksycznej

Drogi wchłaniania do organizmu

szkodliwych substancji chemicznych

Wchłanianie (absorpcja) polega na

wnikaniu substancji do narządów, tkanek,

komórek lub płynów ustrojowych w

wyniku transportu substancji przez błony

ustrojowe lub wprowadzenia w inny

sposób.

Najważniejsze, w przypadku przenikania

substancji toksycznych przez błony, są

mechanizmy dyfuzji biernej i pinocytozy.

Dyfuzja bierna zachodzi wyłącznie zgodnie z

gradientem stężeń i nie wymaga nakładu energii.

Istotną cechą określającą szybkość przenikania

przez błony na zasadzie dyfuzji biernej jest

rozpuszczalność substancji w lipidach. Przyjmuje

się, że dyfuzja bierna przez błony zwiększa się z

rozpuszczalnością substancji w lipidach.

W odniesieniu do substancji toksycznych

pinocytoza (pochłanianie przez komórkę

substancji w postaci „kropli" i trawienie jej

wewnątrz komórki) może odgrywać istotną

rolę w procesach wchłaniania aerozoli w

drogach oddechowych, a także metali

związanych w kompleksach białkowych - w

przewodzie pokarmowym.

Wchłanianie zachodzi różnymi drogami:



przez układ pokarmowy,



przez skórę (dermalnie),



przez układ oddechowy (inhalacyjnie),



drogą pozajelitową (parenteralną) -

dożylną dootrzewnową, domięśniową, doskórną,

podskórną, dordzeniową,



przez jamy ciała – dospojówkową, donosową,

doodbytniczą

W warunkach narażenia zawodowego

wchłanianie substancji toksycznych

zachodzi przede wszystkim przez układ

oddechowy, przez skórę i przez układ

pokarmowy.

Przebieg procesu wchłaniania substancji

toksycznych zależy od masy

cząsteczkowej, konfiguracji przestrzennej,

rozpuszczalności w lipidach, stopnia

jonizacji, stężenia, rozdrobnienia, a także

od wielkości powierzchni wchłaniania i

ukrwienia miejsca, w którym zachodzi

absorpcja. Na intensywność nasilenia

objawów i czas trwania zatrucia wpływa

szybkość wchłaniania.

Wchłanianie w drogach oddechowych

Substancje toksyczne mogą występować

w powietrzu pomieszczeń pracy w różnych

stanach skupienia. W praktyce najczęściej

mamy do czynienia z jednorodnym

układem, w którym substancja chemiczna

w postaci par tworzy mieszaninę z

powietrzem. Pary definiuje się jako stan

gazowy substancji, która jest cieczą lub

substancją stałą w normalnej

temperaturze i ciśnieniu. Podobne,

jednorodne mieszaniny z powietrzem

tworzą substancje, będące w pokojowej

temperaturze gazami (tlenki azotu, tlenki

węgla, chlorek winylu, itp.).

Aerozole -

dwufazowe układy, ciało stałe-

gaz lub ciecz-gaz, w których fazą

rozpraszającą (gazową) jest powietrze.

Aerozole ciał stałych przyjęto nazywać

ziarnami, natomiast cieczy - kropelkami.

Istnieje szereg klasyfikacji aerozoli, z

których najbardziej praktyczny wydaje się

podział na pyły, dymy i mgły

Pyłem

nazywamy zawiesinę ziaren substancji

stałych w powietrzu, powstałych przez

mechaniczne rozdrobnienie (aerozol

dezintegracyjny). Wymiary ziaren pyłu wahają

się w granicach 0,1 - 500 μm, przy czym za

najbardziej szkodliwą dla organizmu przyjmuje

się frakcję o średnicy poniżej 7 μm, jako najlepiej

wchłanianą w drogach oddechowych (frakcja

respirabilna).

Dym

jest to zawiesina cząstek stałych,

powstających na drodze kondensacji w

procesach takich jak spalanie, sublimacja,

prażenie itp. (aerozol kondensacyjny). Wymiary

ziaren w dymach wahają się od poniżej 0,1 do

100 μm. Przykładami dymów są aerozole

substancji smolistych, dymy spawalnicze itp.

Mgła -

płynny aerozol utworzony przez

kondensację par lub atomizację cieczy.

Przykładami mgły są aerozole mgły olejowej,

występujące przy obróbce skrawaniem.

Na tym samym stanowisku pracy substancja

toksyczna może występować w powietrzu

jednocześnie w kilku postaciach, w zależności od

stosowanego procesu technologicznego.

Wchłanianie substancji toksycznych przez układ

oddechowy (inhalacyjnie) odgrywa szczególną

rolę w zatruciach zawodowych i

środowiskowych. Duża powierzchnia dróg

oddechowych i minimalna grubość bariery

powietrze-krew sprawiają że wchłanianie gazów i

par przez płuca zachodzi bardzo szybko i z dużą

wydajnością. Substancje toksyczne wchłonięte

tą drogą rozprowadzane są z krwią do tkanek i

narządów z pominięciem wątroby.

Na wchłanianie substancji chemicznych w

drogach oddechowych wywierają wpływ

różne czynniki, z których najważniejsze

to:

• rozpuszczalność w wodzie;

• współczynnik podziału powietrze: woda;

• stężenie substancji toksycznej w

powietrzu;

• wentylacja płuc;

• szybkość przemian i wydalania

szkodliwej substancji chemicznej z

organizmu;

• stan skupienia

Wchłanianie par i gazów

W obrębie układu oddechowego wyróżnia się

górne drogi oddechowe (nos, usta, gardło), dalej

tchawicę, oskrzela, oskrzeliki, przewody

pęcherzykowe oraz obszar wymiany gazowej

(pęcherzyki płucne), gdzie tlen zawarty w

powietrzu wdychanym przenika do krwi, z której

do powietrza wydalany jest dwutlenek węgla.

Podczas oddychania substancje chemiczne,

znajdujące się w powietrzu, dostają się do jamy

nosowej lub ust i przechodząc z powietrzem przez

kolejne odcinki dróg oddechowych przedostają

się do strefy wymiany gazowej w płucach. Tam

mogą ulegać odkładaniu lub przenikać do krwi

poprzez ścianę komórkową tej strefy.

Mechanizm wchłaniania substancji

toksycznych znajdujących się w powietrzu

w postaci gazów i par oparty jest na

zjawisku dyfuzji gazów. W przeciwieństwie

do wymiany tlenu i dwutlenku węgla,

wchłanianie toksycznych gazów odbywa

się w całym układzie oddechowym.

Substancje lotne, dobrze rozpuszczalne w

wodzie, jak np. amoniak czy chlorowodór,

wchłaniają się w górnych drogach

oddechowych, słabo rozpuszczalne jak

ozon, tlenki azotu, fosgen, trafiają prawie

w całości do pęcherzyków płucnych.

Wchłanianie aerozoli

Wchłanianie aerozoli (pyłów i dymów) w

drogach oddechowych zależy od ich

rozmiaru i rozpuszczalności w wydzielinie

pokrywającej powierzchnię dróg

oddechowych. Mgły mogą być wchłaniane

bezpośrednio w stanie ciekłym przez

nabłonek oddechowy.

Wchłanianie aerozoli nie jest całkowite. Część

pyłów zostaje wydalona w śluzie, wykrztuszona w

plwocinie lub połknięta. Cząstki o średnicy

poniżej 7 μm (pył respirabilny) uważane są za

najbardziej niebezpieczne, gdyż są w największej

ilości zatrzymywane w obszarze wymiany

gazowej lub wchłaniane do krwi. Wskutek

odkładania się małych cząstek pyłu i reakcji

tkanek płuc na nie powstaje pylica płuc. Pylica

zmniejsza zdolność płuc do wchłaniania tlenu. U

pracownika pojawia się skrócenie oddechu,

zwłaszcza podczas działalności związanej z

wysiłkiem fizycznym. Efekt ten jest

nieodwracalny. Przykładami substancji

powodujących pylicę płuc są: krzem krystaliczny,

azbest, talk, węgiel.

Wchłanianie przez skórę

Wchłanianie substancji toksycznych przez skórę

ma szczególne znaczenie w zatruciach

zawodowych. Skóra stanowi najważniejszą

barierę oddzielającą organizm ludzki od

środowiska zewnętrznego. Jest jednak w różnym

stopniu przepuszczalna dla bardzo wielu

czynników chemicznych. W porównaniu z innymi

drogami, wchłanianie przez nieuszkodzoną skórę

zachodzi wolno.

Czynniki chemiczne w środowisku pracy

Powierzchnia skóry dorosłego człowieka wynosi

1,25 - 2 m

. Zbudowana jest z naskórka, skóry

właściwej i tkanki podskórnej. W zależności od

umiejscowienia grubość jej u człowieka wynosi

0,25 mm do 4 mm.

Wyróżnia się dwa zasadnicze mechanizmy

przenikania substancji toksycznych przez skórę:



dyfuzja przez kolejne warstwy naskórka

(transport transepidermalny),



przez przydatki skóry - mieszek włosa, przewód

i gruczoł łojowy (transport transfolikularny).

Transport transepidermalny, wprost przez

naskórek, zachodzi przez warstwy

komórek naskórka oraz przestrzenie

międzykomórkowe za pomocą dyfuzji

biernej lub absorpcji konwekcyjnej

(transport przez pory substancji wraz z

wodą).

Na zasadzie dyfuzji wchłaniają się związki

organiczne o dużym współczynniku podziału olej

-woda i małym stopniu jonizacji. Mechanizm ten

odgrywa istotną rolę przy wchłanianiu przez skórę

węglowodorów aromatycznych i alifatycznych,

aromatycznych amin i związków nitrowych, fenoli,

insektycydów fosforoorganicznych, dwusiarczku

węgla, czteroetylku ołowiu. W danym szeregu

homologicznym (związki o podobnej strukturze,

których właściwości fizyczne zmieniają się wraz ze

wzrostem masy cząsteczkowej) szybkość

wchłaniania związku maleje ze zwiększeniem

masy cząsteczkowej.Szczególnie łatwo wchłaniają

się przez skórę substancje dobrze rozpuszczalne

zarówno w wodzie jak i lipidach.

Transport transfolikularny zachodzi przez przydatki

skóry, głównie gruczoły łojowe i mieszki włosowe,

w mniejszym stopniu przez gruczoły potowe.

Wchłanianie przez mieszki włosowe i gruczoły

łojowe następuje za pomocą absorpcji

konwekcyjnej, co umożliwia przenikanie substancji

przez struktury hydrofobowe (unikające wody)

skóry z pominięciem bariery naskórka. W ten

sposób wchłaniają się elektorolity, metale ciężkie,

w tym także ich połączenia organiczne. Transport

transfolikularny ma

drugorzędne znaczenie dla

wchłaniania substancji toksycznych z uwagi na

fakt, że przydatki skóry zajmują zaledwie od 0,1

do 1 % powierzchni.

Wchłanianie przez skórę substancji

znajdujących się w powietrzu środowiska

pracy w postaci par lub gazów nie posiada

istotnego znaczenia. Generalnie tą drogą

może się wchłaniać około 1 % ilości

wchłanianej w drogach oddechowych.

Wyjątkami są fenol, nitrobenzen i anilina,

gdzie wydajność wchłaniania w postaci

par przez skórę może wynosić około 30 %

ilości zawartej w powietrzu środowiska

pracy.

Wchłanianie substancji toksycznych przez skórę

zależy od wielu czynników. Do najważniejszych

należą: stan patologiczny skóry, różnice

anatomiczne, wiek, temperatura, wilgotność.

Skaleczenia, oparzenia termiczne i chemiczne

oraz różne choroby skóry eliminują działanie

bariery naskórkowej i znacznie zwiększają

wchłanianie związków chemicznych. Substancje

zasadowe, jak np. proszki do prania zmieniając

lub usuwając fizjologiczny kwaśny odczyn skóry,

ułatwiają wchłanianie elektrolitów i usuwają

ochronną barierę dla drobnoustrojów.

Wchłanianie w przewodzie

pokarmowym

Po wprowadzeniu substancji toksycznej do

przewodu pokarmowego wchłanianie

może się odbywać w różnych jego

odcinkach: począwszy od jamy ustnej i

przełyku, poprzez żołądek do jelit.

Śluzówka jamy ustnej jest przepuszczalna

dla substancji rozpuszczalnych w wodzie,

np. cyjanki, nikotyna, nitrogliceryna.

Błona śluzowa żołądka jest

stosunkowo mało przepuszczalna dla

substancji toksycznych. Niemniej

jednak łatwo wchłaniają się tam takie

substancje jak alkohole. Wchłanianie

to może być w znacznym stopniu

modyfikowane obecnością w żołądku

kwasu solnego oraz enzymów

trawiennych, które mogą zwiększać

rozpuszczalność wprowadzonych

substancji toksycznych lub

powodować ich rozkład.

Błona śluzowa jelit, w przeciwieństwie do

żołądka, jest fizjologicznie przystosowana

do wchłaniania, toteż wchłanianie

szkodliwych substancji chemicznych

zachodzi tu stosunkowo szybko.

Przyczynia

się do tego znaczna

powierzchnia chłonna jelit (u dorosłego

człowieka wynosi ona od 200 m

do 300

Substancje toksyczne wchłonięte przez

błonę śluzową jelit przed dostaniem się do

krwiobiegu trafiają do wątroby, gdzie pod

wpływem układów enzymatycznych

ulegają przemianom metabolicznym.

Dalsze odcinki układu pokarmowego,

okrężnica i odbytnica odgrywają mniejszą

rolę przy wchłanianiu substancji

chemicznych.

W odniesieniu do metali, które mogą w

środowisku pracy ulegać wchłanianiu w

przewodzie pokarmowym w wyniku

zanieczyszczenia pożywienia lub połykania

ziaren aerozolu , brak jest określonych

reguł dotyczących

mechanizmów i

wydajności wchłaniania. Istotne znaczenie

posiada forma chemiczna w jakiej

występuje dany metal.

Metylortęć ulega wchłanianiu z przewodu

pokarmowego z wydajnością 90-100 %

podczas gdy rtęć w postaci związków

nieorganicznych wchłania się z

wydajnością ok. 10 %, a rtęć metaliczna

praktycznie nie ulega wchłanianiu tą

drogą. Znaczne różnice wydajności

wchłaniania z przewodu pokarmowego

nieorganicznych związków metali od 10 %

w przypadku kadmu, ołowiu, cyny do

prawie 100 % dla arsenu, germanu czy

talu mogą być związane z obecnością lub

brakiem odpowiednich mechanizmów

transportu.

Na wydajność wchłaniania może wywierać

wpływ skład diety. Niska zawartość w

diecie wapnia, żelaza oraz białek wpływa

na zwiększenie wydajności wchłaniania

takich toksycznych metali jak ołów i kadm.

Metabolizm i wydalanie

Substancja chemiczna wchłonięta do

organizmu jedną z dróg dostaje się do krwi,

skąd może być transportowana do tkanek,

w których ulega przemianie i wywiera

działanie na określone tkanki i narządy. Jej

metabolity mogą wrócić do krwi skąd

zostają wydalone. Możliwe jest też

odłożenie substancji np. w tkance

tłuszczowej lub w kościach.

Substancje chemiczne stosunkowo rzadko

są wydalane z organizmu wyłącznie w

postaci niezmienionej. Na ogół

przynajmniej część dawki ulega procesom

przemian metabolicznych, w wyniku

których nie zawsze powstają produkty

mniej toksyczne, ale z reguły lepiej

rozpuszczalne w wodzie i łatwiej wydalane

z organizmu.

Szybkość z jaką substancja ulega

przemianom i wydalaniu jest istotna dla

oceny zagrożenia substancjami

toksycznymi wchłanianymi do organizmu

ze środowiska.

Substancja obca (ksenobiotyk) może być

wydalona z organizmu, zależnie od

właściwości, z powietrzem wydechowym,

z moczem lub z kałem.

Wydalanie innymi

drogami odgrywa podrzędną rolę.

Wydalanie substancji z moczem jest procesem

złożonym, na który składają się trzy procesy

zachodzące w nerkach.

Z moczem wydalają się

niskocząsteczkowe związki polarne

(rozpuszczalne w wodzie).

Związki rozpuszczalne

w tłuszczach ulegają przemianom i warunkiem

niezbędnym dla ich wydalenia jest przemiana do

związków polarnych.

Z żółcią ulegają wydaleniu związki wysoko

cząsteczkowe

, głównie w postaci polarnych

produktów.

Sposoby działania szkodliwych

substancji chemicznych

Skutki narażenia

na szkodliwe substancje

chemiczne mogą być

miejscowe i

układowe

, a ich

nasilenie

może mieć

charakter

ostry

lub

przewlekły

Skutki

miejscowe

, jest to

działanie drażniące i

uczulające skórę i błony śluzowe

Skutki

układowe są to zmiany w ośrodkowym i

obwodowym układzie nerwowym,

wątrobie, nerkach, układzie sercowo-

naczyniowym

itd.

Wyróżnia się także odległe następstwa

ekspozycji na substancje toksyczne.

Definiuje się je jako procesy patologiczne

rozwijające się w organizmie po dłuższym

lub krótszym okresie utajenia przy

jednorazowym narażeniu na działanie

substancji biologicznie aktywnej.

Działanie odległe może rozwijać się

bezpośrednio w organizmach narażonych

na działanie substancji toksycznej lub

dopiero w następnych pokoleniach

Działanie miejscowe substancji

chemicznych

Termin „miejscowe działanie substancji

chemicznych" jest zwykle ograniczony do

ich działania w warunkach bezpośredniego

kontaktu ze skórą, gałką oczną i błonami

śluzowymi górnych dróg oddechowych.

Działanie drażniące

Efekty działania drażniącego

mogą

wystąpić, jeżeli substancja chemiczna

znajdzie się w

bezpośredniej styczności z

organizmem

. Części ciała, które zazwyczaj

mogą być narażone na działanie

drażniące substancji chemicznych, to

skóra, oczy i układ oddechowy.

Działanie drażniące na skórę

Właściwości drażniące posiada wiele

substancji chemicznych stosowanych w

warunkach pracy przemysłowej.

Bezpośrednią konsekwencją kontaktu ze

skórą substancji o takich właściwościach

są

stany zapalne skóry (wysuszenie,

chropowatość i owrzodzenie

). Określamy

je jako wyprysk z podrażnienia, czy

wyprysk toksyczny. Dla substancji, które

powodują tę postać zmian chorobowych

na skórze na ogół używana jest nazwa

„substancja pierwotnie drażniąca

Wyróżnia się kilka postaci wyprysku z

podrażnienia:

•

ostre podrażnienie

wywołane pojedynczym,

działającym jednorazowo bodźcem. Gdy zmiany

są spowodowane kontaktem ze szkodliwym

czynnikiem w trakcie pracy zawodowej, wyprysk

ten jest łatwo rozpoznawany i w związku z tym

można łatwo zapobiegać jego rozwojowi,

•

podrażnienie przewlekłe

- występuje w

przypadkach, gdy działają substancje chemiczne

na ogół słabo drażniące w dłuższym okresie

czasu.

Najważniejsze substancje pierwotnie drażniące

to zasady, kwasy, rozpuszczalniki organiczne,

mydła i środki piorące

Działanie drażniące na oczy

W następstwie bezpośredniej styczności

substancji chemicznych z oczami mogą

wystąpić skutki zdrowotne o

zróżnicowanym nasileniu. Mogą to być

skutki o charakterze przejściowego,

umiarkowanego, nieprzyjemnego odczucia

(szczypanie, łzawienie) do nawet trwałego

ich uszkodzenia. Wielkość i nasilenie

uszkodzenia zależy od ilości substancji, na

którą zostały narażone oczy oraz od

natychmiastowego udzielenia pierwszej

pomocy. Przykładami

substancji

, które

działają na

oczy są kwasy, zasady i

rozpuszczalniki.

Działanie drażniące na układ

oddechowy

Następstwem działania drażniącego

gazów lub pyłów są zmiany zapalne w

drogach oddechowych. Odczyny te

obejmują różne odcinki dróg

oddechowych i mogą występować z różną

intensywnością.

Gazy i pary takich

związków, jak fluorowodór, chlorowodór,

amoniak, formaldehyd, kwas octowy

wywołują przede wszystkim zmiany w

górnych drogach oddechowych - w nosie,

w jamie nosowo- gardzielowej i w krtani.

Związki takie jak

chlor, dwutlenek siarki,

trójchlorek arsenu, trójchlorek fosforu

wywołują zmiany w górnych drogach

oddechowych i oskrzelach.

Pod wpływem działania drażniącego

substancji chemicznych powstają odruchy

kaszlu (skrócenie oddechu), kichania, w

dużych stężeniach może nawet dojść do

skurczu nagłośni i oskrzeli.

Natomiast bezpośrednio w

tkance płucnej

zmiany wywołują np. fosgen czy tlenki

azotu

. Wskutek reakcji tych substancji z

tkankami płuc

może powstać obrzęk płuc

(pojawienie się wysięku w płucach).

Wysięk może się pojawić bezpośrednio po

narażeniu na taką substancję lub po

upływie kilku godzin od narażenia.

Objawom narażenia towarzyszy kaszel,

sinica (objaw niedotlenienia) oraz

odkrztuszanie dużych ilości śluzu

Działanie uczulające

Choroby uczuleniowe skóry, to wyprysk

kontaktowy uczuleniowy (alergiczny)

występujący u pracowników mających kontakt ze

szkodliwymi substancjami chemicznymi

mającymi właściwości uczulające. Schorzenie to

w ostatnich latach dominuje wśród chorób

zawodowych skóry. Określa się, że ponad 70 %

rozpoznawanych stanów zapalnych skóry było

wynikiem uczulenia na związki chemiczne o

charakterze alergenów, tj. działających

uczulające.

Najczęściej

alergiczny wyprysk

kontaktowy powodują aminy

aromatyczne, terpentyna, żywice

epoksydowe, trietylenotetraamina,

wyroby gumowe, chrom

sześciowartościowy, nikiel, kobalt,

tetracyklina, formalina, barwniki

anilinowe, olejki eteryczne

Nadwrażliwość na poszczególne związki

kształtuje się odmiennie w różnych odcinkach

czasu. Przebieg tego rodzaju wyprysku zależy w

dużym stopniu od charakteru kontaktu z

alergenem. W przypadku stałego i długotrwałego

kontaktu uczulenie jest oporne na leczenie.

Jedynie całkowite odsunięcie od pracy z

substancjami chemicznymi o właściwościach

alergennych jest skutecznym sposobem

wyleczenia.

Uczulenie układu oddechowego, powstałe

w trakcie narażenia zawodowego na

substancje chemiczne, powoduje astmę.

Objawy astmy obejmują kaszel, szczególnie

w nocy oraz trudności w

oddychaniu, takie

jak sapanie i skrócenie oddechu

Przykładem substancji powodujących takie

zmiany

jest:

formaldehyd

Działanie układowe szkodliwych

substancji chemicznych

Szkodliwe substancje chemiczne mogą

wywierać działanie układowe prowadzące

do zmian morfologicznych i

czynnościowych w określonych narządach

lub grupach narządów.

Narażenie na substancje o działaniu

neurotoksycznym może upośledzać

procesy wewnętrznego hamowania lub

stymulacji przewodzenia bodźców w

ośrodkowym lub obwodowym układzie

nerwowym.

Prowadzi to do zaburzeń w ośrodkowym

układzie nerwowym i obwodowym układzie

nerwowym. Stopień ciężkości tych zmian i

czas potrzebny do ich wywołania zależą od

stężenia lub dawki substancji

neurotoksycznej. Mogą też występować

fazy depresji lub pobudzenia układu

nerwowego wskazujące na współzależność

pomiędzy działaniem toksycznym, a

mechanizmami adaptacyjnymi, które mogą

prowadzić do pozornej normalizacji układu

nerwowego.

Subtelne zmiany czynnościowe w

ośrodkowym i obwodowym układzie

nerwowym są coraz częściej

rozpoznawane jako poważne skutki

narażenia na względnie niskie stężenia

szkodliwych substancji chemicznych w

przemyśle.

Do związków działających na ośrodkowy

układ nerwowy należą m.in. chloroalkeny,

disiarczek węgla, pary rtęci i ołów

Na obwodowy układ nerwowy szczególnie

silnie działają alkany (np. heksan), ketony

alifatyczne i disiarczek węgla

Do związków uszkadzających wątrobę

należą m.in. nitozwiązki (trinitrotoluen),

chloroalkeny, chloro- i bromo- pochodne

benzenu

. Objawy uszkodzenia wątroby

wywołane przez te substancje (żółte

zabarwienie skóry i oczu) mogą być

błędnie rozpoznane jako zapalenie

wątroby.

Substancje takie, jak

tetrachlorek

węgla, glikol etylenowy, disiarczek

węgla uszkadzają zdolność nerek do

wydalania toksycznych produktów.

Inne substancje, jak kadm ołów,

terpentyna, metanol, toluen, ksylen,

powodują wolniej rozwijające się

uszkodzenie czynności nerek.

W ostatnich latach szczególną uwagę poświęcono

szkodliwemu działaniu substancji chemicznych na

funkcje rozrodcze kobiet i mężczyzn.

Obniżenie

płodności u mężczyzn

może być związane z

narażeniem na takie substancje chemiczne, jak

dibromoetylen, benzen, gazy stosowane do

narkozy, chloropren, ołów, rozpuszczalniki

organiczne i disiarczek węgla

Poronienia u kobiet

mogą wystąpić po narażeniu

na gazy stosowane do

narkozy, tlenek

etylenortęciowy, aldehyd kwasu glutarowego,

chloropren

(

do produkcji kauczuku

ołów,

rozpuszczalniki organiczne, disiarczek węgla i

chlorek winylu

Substancje takie jak arsen, azbest, chrom, nikiel

mogą powodować

nowotwory płuc

Nowotwory jamy nosowej i zatok nosowych

mogą

być powodowane przez chrom, nikiel, oleje

izopropylowe, pył drewna twardego i pył z

wyprawionych skór.

Z narażeniem na

benzydynę, 2-naftyloaminę lub

na pył z wyprawionych skór

wiąże się

występowanie

nowotworów pęcherza

moczowego

Z kolei przypadki

nowotworów skóry

przypisuje

się narażeniu na

arsen, smołę węglową i produkty

ropopochodne

. Narażenie na

chlorek winylu

może

spowodować zmiany

nowotworowe w wątrobie

Benzen

powoduje zmiany

nowotworowe w szpiku

kostnym.

Właściwości rakotwórcze związków

chemicznych można wykryć na podstawie

wyników:

• badań epidemiologicznych,

• długoterminowych badań

doświadczalnych na zwierzętach,

• krótkoterminowych testów,

umożliwiających ocenę toksyczności

genetycznej (mutacji i nietrwałych

uszkodzeń DNA - kwasu

dezoksyrybonukleinowego).

Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem

(IARC) jest w skali międzynarodowej najbardziej

znaną instytucją zajmującą się zarówno

badaniami naukowymi w tym zakresie, jak

również gromadzeniem i oceną informacji

dotyczących biologicznego działania i

zdrowotnych następstw ekspozycji na czynniki

rakotwórcze.

Podstawą oceny siły dowodu działania

rakotwórczego dokonywanych przez Grupy

Robocze IARC są dane z piśmiennictwa

dotyczące ludzi oraz pochodzące z

doświadczeń przeprowadzonych na

zwierzętach. Na ich podstawie zalicza się

czynnik, mieszaninę lub zespół czynników

charakterystycznych dla określonego

procesu technologicznego do wyższej lub

niższej kategorii:

Grupa 1 -

Czynniki (jeden określony czynnik,

mieszanina lub zespół zanieczyszczeń

charakterystycznych i ściśle związanych z danym

procesem technologicznym) rakotwórcze dla

ludzi.

Grupa 2 -

Czynniki prawdopodobnie i

przypuszczalnie rakotwórcze dla ludzi.

Grupa 2A -

Czynniki prawdopodobnie

kancerogenne dla ludzi (gdy istnieje ograniczony

dowód kancerogenności u ludzi i wystarczający

dowód kancerogenności u zwierząt

doświadczalnych).

Grupa 2B -

Czynniki przypuszczalnie

rakotwórcze dla ludzi (gdy istnieje ograniczony

dowód rakotwórczości u ludzi i brak

wystarczającego dowodu u zwierząt

doświadczalnych).

Grupa 3 -

Czynniki nieklasyfikowalne pod

względem rakotwórczości dla ludzi.

Grupa 4 -

Czynniki prawdopodobnie

nierakotwórcze dla ludzi (w stosunku do

których istnieją dowody wskazujące na

nierakotwórczość dla ludzi i zwierząt

doświadczalnych).



Pierwszy akt prawny w Polsce, który określił



wykaz czynników rakotwórczych wraz ze sposobem



rejestracji narażenia pracowników na te czynniki oraz



warunkami sprawowania nadzoru nad stanem zdrowia



osób narażonych na nie zawodowo, to rozporządzenie



Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z dnia 11 września



1996 roku w sprawie czynników rakotwórczych w



środowisku pracy oraz nadzoru nad stanem zdrowia



pracowników zawodowo narażonych na te czynniki.



Rozporządzenie przestało obowiązywać w momencie



wejścia Polski do Unii Europejskiej

Klasyfikacja czynników rakotwórczych

przyjęta w Polsce.



W Polsce do czasu ukazania się ustawy z dnia

14 listopada 2003 r. o zmianie ustawy – kodeks

pracy oraz o zmianie niektórych ustaw (DzU nr

213/2003, poz. 2081) obowiązywało

rozporządzenie Ministra Zdrowia i Opieki

Społecznej z dnia 11 września 1996 r. w sprawie

czynników rakotwórczych w środowisku pracy

oraz nadzoru nad stanem zdrowia pracowników

zawodowo narażonych na te czynniki (DzU nr

121/1996, poz. 571 ze zm.). Wykaz czynników

rakotwórczych i prawdopodobnie rakotwórczych

dla ludzi stanowiący załącznik nr 1 do ww.

rozporządzenia ustalono w oparciu o oceny

dokonane przez Grupy Ekspertów IARC oraz

badania Instytutu Medycyny Pracy w Łodzi.

Klasyfikacja czynników rakotwórczych

przyjęta w Polsce.

Za czynniki rakotwórcze wg ww. rozporządzenia uważa się czynniki
zaliczone do kategorii 1 lub 2 substancji rakotwórczych, które są
zamieszczone w wykazie substancji niebezpiecznych według
rozporządzenia ministra zdrowia z dnia 2 września 2003 r. w sprawie
wykazu substancji niebezpiecznych wraz z ich klasyfikacją i
oznakowaniem (Dz.U.2003, nr 199, poz. 1948 - które obowiązywało do
dnia 29.10.2005 r., a następnie zostało uchylone przez Rozporządzenie
Ministra Zdrowia z dnia 28 września 2005 r. w sprawie wykazu
substancji niebezpiecznych wraz z ich klasyfikacją i oznakowaniem –
Dz.U. 2005 nr 201 poz. 1674).

Wykaz obejmuje 42 substancje kategorii 1, 775 kategorii 2 (670 z nich
stanowią produkty węglo- i ropopochodne)

W porównaniu z wykazem czynników

rakotwórczych z 1996 roku, wykaz

czynników rakotwórczych lub

mutagennych w środowisku pracy jest

znacznie obszerniejszy. Szczególnie

istotne zmiany zostały wprowadzone w

części dotyczącej substancji i

preparatów chemicznych.



Wykaz z 1996 roku obejmował 100

substancji chemicznych, mieszanin i

procesów technologicznych uznanych za

rakotwórcze, podczas gdy obecnie w

wykazie substancji rakotwórczych lub

mutagennych jest 819 pozycji (w tym

663 pozycji stanowią złożone substancje

ropo- i węglopochodne).

Dla sklasyfikowania substancji jako rakotwórczej i

należącej do kategorii 2, powinny być dostępne

albo pozytywne wyniki badań przeprowadzonych

na dwóch gatunkach zwierząt, albo wyraźne

dowody pozytywne badań przeprowadzonych na

jednym gatunku, łącznie z takimi

potwierdzającymi dowodami jak: dane

genotoksyczne, badania metabolizmu lub

biochemiczne, indukowanie łagodnych

nowotworów, pokrewieństwo strukturalne z

innymi uznanymi kancerogenami lub dane

pochodzące z badań epidemiologicznych

sugerujące związek danej substancji z działaniem

rakotwórczym. Substancje rakotwórcze stosowane

w Polsce podlegają zgłoszeniu do rejestru, który

prowadzi Instytut Medycyny Pracy w Łodzi.

•

Najwyższe Dopuszczalne Stężenia

(NDS) -

średnie ważone, którego

oddziaływanie na pracownika w ciągu 8-

godzinnego czasu pracy i 42-godzinnego

tygodniowego wymiaru czasu pracy przez

okres jego aktywności zawodowej nie

powinno spowodować ujemnych zmian w

jego stanie zdrowia oraz w stanie zdrowia

jego przyszłych pokoleń;

» Najwyższe Dopuszczalne Stężenia

Chwilowe (NDSCh) -

jako wartość średnia, która

nie powinna spowodować ujemnych zmian w

stanie zdrowia pracownika oraz w stanie zdrowia

jego przyszłych pokoleń, jeżeli utrzymuje się w

środowisku pracy nie dłużej niż 15 minut i nie

częściej niż 2 razy w czasie zmiany roboczej;

» Najwyższe Dopuszczalne Stężenia

Pułapowe (NDSP) -

stężenie, które ze względu

na zagrożenie zdrowia lub życia pracownika nie

może być w środowisku pracy przekroczone w

żadnym momencie.

Ważnym zagadnieniem w ocenie ryzyka

zdrowotnego jest ocena narażenia. Prawidłowe

jej przeprowadzenie wymaga określenia

populacji potencjalnie narażonych, a przede

wszystkim stwierdzenia, czy istnieją grupy

szczególnie narażone na dany czynnik toksyczny

po wstępnej identyfikacji źródeł jego emisji,

czasu trwania narażenia oraz wyznaczenia

potencjalnych dróg narażenia. Ilościowej oceny

źródeł emisji można dokonać w oparciu o

monitoring środowiskowy polegający na

pomiarze czynników szkodliwych w środowisku

pracy lub monitoring biologiczny odnoszący się

do stężeń czynników szkodliwych lub ich

metabolitów w tkankach, wydzielinach lub

wydalinach.

Ocenione ryzyko zdrowotne dla związków nie

rakotwórczych jest prawdopodobieństwem

wchłonięcia danego związku do organizmu oraz

wystąpienia szkodliwych skutków zdrowotnych.

Ocena ryzyka zdrowotnego dla związków

rakotwórczych polega na określeniu

prawdopodobieństwa zachorowania lub zgonu z

powodu choroby nowotworowej w następstwie

narażenia środowiskowego na ocenianą

substancję rakotwórczą

Ocena ryzyka zdrowotnego

związanego z

narażeniem na substancje chemiczne w

środowisku pracy służy do:



oceny ryzyka zawodowego o którym

pracodawca jest zobowiązany poinformować

pracownika,



oceny wpływu szkodliwych substancji

chemicznych na pracownika przy uwzględnieniu

wszystkich źródeł narażenia oraz dróg

wchłaniania,



podjęcia działań zapobiegawczych i

ograniczających szkodliwy wpływ substancji

chemicznych na zdrowie pracowników -jest

elementem procesu zarządzania ryzykiem,



ustalania wartości najwyższych

dopuszczalnych stężeń,



liminacji szkodliwego wpływu substancji

chemicznych w fazie projektowania nowych i

modernizacji istniejących technologii.

Badania toksyczności.

Badanie toksyczności ostrej

- polega na

ocenie zdolności substancji do wywołania

efektu toksycznego po jej podaniu

(wchłonięciu) do organizmu w dawce

jednorazowej lub po jednorazowym

narażeniu. W wyniku badania toksyczności

ostrej uzyskuje się informacje o dawce

śmiertelnej i wartość medialnej dawki LD

która stosowana jest do klasyfikacji

substancji.

Badanie toksyczności podostrej

(podprzewlekłej, podchronicznej) - polega na

podawaniu organizmom testowym substancji

badanej (lub ich eksponowaniu inhalacyjnie)

codziennie w sposób przerywany lub ciągły przez

okres 28 dni (toksyczność podostra) lub 90 dni

(toksyczność podprzewlekła) i obserwacji efektów

toksycznych w trakcie narażenia lub po jego

zakończeniu. Celem badania toksyczności

podprzewlekłej jest określenie narządów i

układów, które mogą ulegać uszkodzeniu w

wyniku działań substancji oraz poziomu

narażenia, przy którym nie obserwuje się skutków

działania.

Badanie toksyczności przewlekłej

(chronicznej) - polega na podawaniu organizmom

testowym substancji badanej codziennie w

sposób przerywany lub ciągły w okresie czasu

bliskim długości życia danego gatunku i

obserwowaniu efektów toksycznych w trakcie

narażenia lub po jego zakończeniu. oceny

substancji Badanie to ma głównie na celu

określenie specjalnych właściwości związku

takich jak działanie

rakotwórcze.

Pytania kontrolne

1. Co to jest toksykologia przemysłowa?

2. Jaka jest definicja szkodliwej substancja

chemicznej, w jakiej postaci występuje, jak może

być wchłaniania?

3. Efekty działania substancji chemicznych?

Jak definiujemy pojęcie dawki, rodzaje dawki.

5. jak definiujemy stężenie progowe?

6. Jaki proces chorobowy nazywamy zatruciem

przewlekłym?

przewlekłym?
7.Rodzaje zatruć, podział zatruć.
8

. Na jakiej podstawie klasyfikuje się substancje

lub preparaty ze względu na ich toksyczność ?

. Od czego zależy przebieg procesu wchłaniania

substancji toksycznej do organizmu?

10. Jakie są główne drogi wchłaniania substancji

toksycznych w warunkach narażenia

przemysłowego?

11. Czy uszkodzenie skóry przyspiesza

wchłanianie substancji chemicznych tą drogą?

. Co to jest pył, dym mgła, areozol?

. Jakimi drogami może być substancja

toksyczna wydalona z organizmu?

14. Na czym polega działanie miejscowe

substancji toksycznej?

15. Na czym polega działanie embriotoksyczne

substancji chemicznej?

16. Kto jest upoważniony do określenia, w drodze

rozporządzenia, wykazu najwyższych

dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników

szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy?

17. Jaka jest definicja Najwyższego

Dopuszczalnego Stężenia (NDS)?

18. Jaka jest definicja Najwyższego

Dopuszczalnego Stężenia Pułapowego (NDSP)?

19. Do czego służą wartości najwyższych

dopuszczalnych stężeń?

. Co to jest ryzyko zdrowotne?

1. Na czym polega ocena ryzyka zdrowotnego

dla związków rakotwórczych?

. Do czego zobowiązany jest producent

substancji chemicznej lub preparatu przed

wprowadzeniem go do obrotu?

23. W jaki sposób substancja może być wydalona

z organizmu?

Document Outline