ЛЕКЦИЯ 5
Тема « Полициклические, ароматические и хлорсодержащие углеводороды. Диоксины и диоксиноподобные соединения. Генетически модифицированные источники»
1. Полициклические, ароматические и хлор содержащие углеводороды.
2.Диоксины и диоксиноподобные соединения.
3. Генетически модифицированные источники.
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) широко распространены в окружающей среде. Они образуются в процессах горения и содержатся во многих природных продуктах. Представители этой группы соединений обнаружены в выхлопных газах двигателей, продуктах горения печей и отопительных установок, табачном и коптильном дыме. Полициклические ароматические углеводороды присутствуют в воздухе, почве и воде.
Загрязнение почвы одним из ПАУ - бенз(а)пиреном является индикатором общего загрязнения окружающей среды вследствие возрастающего загрязнения атмосферного воздуха.
Накапливаемый в почве бенз(а)пирен может переходить через корни в растения, то есть растения загрязняются не только осаждающейся из воздуха пылью, но и через почву. Концентрация его в почве разных стран изменяется от 0,5 до 1 000 000 мкг/кг.
В воде в зависимости от загрязнения найдены различные концентрации бенз(а)пирена: от 1 до 100 мкг/м3.
ПАУ чрезвычайно устойчивы в любой среде, и при систематическом их образовании существует опасность их накопления в природных объектах. В настоящее время 200 представителей канцерогенных углеводородов, включая их производные, относятся к самой большой группе известных канцерогенов, насчитывающей более 1000 соединений.
«Углубление) в структуре
Бенз(а)пирен
Интересно, что все эти соединения имеют «углубление» в структуре молекулы, так называемую «Вау» - область, характерную для многих канцерогенных веществ.
По канцерогенности полициклические ароматические углеводороды делят на основные группы:
1 - наиболее активные канцерогены - бенз(а)пирен, дибенз(а, h)антрацен, дибенз(а, i)пирен;
2 - умеренно активные канцерогены - бенз(h)флуорантен;
3 - менее активные канцерогены - бенз(е)пирен, бенз(а)антро-цен, дибенз(а, с)антрацен, хризен и др.,
Бенз(а)пирен попадает в организм человека не только из внешней среды, но и с такими пищевыми продуктами, в которых существование канцерогенных углеводородов до настоящего времени не предполагалось. Он обнаружен в хлебе, овощах, фруктах, растительных маслах, а также обжаренном кофе, копченостях и мясных продуктах, поджаренных на древесном угле.
Образование канцерогенных углеводородов можно снизить правильно проведенной термической обработкой. При правильном обжаривании кофе в зернах образуется 0,3 ... 0,5 мкг/кг бенз(а)пирена, а в суррогатах кофе - 0,9 ... ! мкг/кг наряду с другими полициклическими соединениями. В подгоревшей корке хлеба содержание бенз(а)пирена повышается до 0,5 мкг/кг, а в подгоревшем бисквите - до 0,75 мкг/кг. При жарении мяса содержание бенз(а)пирена также повышается, но незначительно.
Сильное загрязнение продуктов полициклическими ароматическими углеводородами наблюдается при обработке их дымом. При исследовании солодового кофе было обнаружено большое количество канцерогенных веществ, которое намного превышает их содержание в жареных зернах. Так, в солодовом кофе, поджаренном при непосредственном контакте с дымом, выявлено в 50 раз больше бенз(а)пирена (15...16 мкг/кг). При сушке зерна дымовыми газами, образуемыми при сгорании необработанного бурого угля загрязнение бенз(а)пиреном в 10 раз превышает первоначальное его содержание, а при использовании брикетов из бурого угля - в 2 раза. При сушке зерна топочными газами, образуемыми при сгорании мазута, содержание бенз(а)пирена увеличивается в 2...3 раза, при сгорании дизельного топлива - в 1,4 ... 1,7 раза, при использовании природного газа - в 1,2 раза. Содержание бенз(а)пирена зависит не только от технологического процесса сушки, но и от места его произрастания. Образцы зерна в областях, удаленных от промышленных предприятий, содержат в среднем 0,73 мкг/кг бенз(а)пирена, а зерна в промышленных районах - 22,2 мкг/кг.
В плодах и овощах бенз(а)пирена содержится в среднем 0,2 ... 150 мкг/кг сухого вещества. Мойка удаляет вместе с пылью 20% полициклических ароматических углеводородов. Незначительная часть углеводородов может быть обнаружена и внутри плодов. Яблоки из непромышленных районов содержат 0,2 ... 0,5 мкг/кг бен з(а)пирена, вблизи дорог с интенсивным движением-до 10 мкг/кг.
Основными загрязнителями наряду с бенз(а)пиреном являются фенантрен (l0 ... 500мкг/кг), дибенз(а, i)пирен (8...3200мкг/кг) и бенз(h)флуорантрен (3..400мкг/кг).
Это приводит К тому, что в среднем каждый житель планеты в течение жизни (70 лет) принимает с пищевыми продуктами от 24 до 85 мг бенз(а)пирена.
Нормативы содержания полициклических ароматических углеводородов в питьевой воде составлены с учетом их возможного канцерогенного действия. Для стран Европейского сообщества предельно допустимая концентрация составляет 0,2 мкг/л, а по рекомендациям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) -0,01 мкг/л. По нормативам, принятым еще в Советском Союзе, техническая допустимая концентрация меньше 0,005 мкг/л. Предполагают, что для человека с массой тела 60 кг ДСД бенз(а)пирена должна быть не более 0,24 мкг, ПДК - в атмосферном воздухе -0,1 мкг/l00м3, в почве -0,2 мг/кг.
Точных значений предельных концентраций ПАУ, оказывающих на человека канцерогенное действие, нет, так как локальное воздействие этих веществ проявляется только при непосредственном контакте. Опыты с животными показали, что при нанесении вещества кисточкой на отдельные участки тела активность проявляют ПАУ в количестве 10 ... 100 мкг.
При попадании в организм полициклические углеводороды под действием ферментов образуют эпоксисоединение, реагирующее с гуанином, что препятствует синтезу ДНК, вызывает нарушение или приводит к возникновению мутаций, способствующих развитию раковых заболеваний, в том числе таких видов рака, как карциномы и саркомы.
Учитывая, что почти половина всех злокачественных опухолей у людей локализуется в желудочно-кишечном тракте, отрицательную роль загрязненной канцерогенами пищевой продукции трудно переоценить. Для максимального снижения содержания канцерогенов в пище основные усилия должны быть направлены на создание таких технологических приемов хранения и переработки пищевого сырья, которые бы предупреждали образование канцерогенов в продуктах питания или исключали загрязнение ими.
С 1970-х годов актуальной стала проблема загрязнения окружающей среды алкилхлоридами - хлорсодержащими углеводородами. Хлорированные алканы и алкены особенно часто используются в качестве растворителей либо как материал для ряда синтезов. Из-за сравнительно низких температур кипения (40 ... 87 ºС) и значительно более высокой, чем у полициклических ароматических углеводородов, растворимости в воде (около 1 г/л при 25 ºС) алкил-хлориды широко распространились в окружающей среде. Особо летучие соединения могут проникать даже через бетонные стенки канализационных систем, попадая, таким образом, в грунтовые воды. Поскольку у хлоралканов и хлоралкенов сильнее выражен липофильный, чем гидрофильный, характер, они накапливаются в жировых отложениях организма. Это предопределяет их накопление в отдельных звеньях цепи питания.
Эти вещества подразделяют на две группы по их воздействию на печень человека:
1) соединения, оказывающие сильное действие на печень, - тетрахлорметан, 1,1,2-трихлорметан, 1,2-дихлорэтан;
2) соединения, оказывающие менее сильное действие на печень, трихлорэтилен, дихлорметан.
Из группы сильнодействующих на печень хлорированных углеводородов следует выделить тетрахлорметан, используемый, главным образом, для синтеза фторхлоруглеводородов. Кроме того, его применяют в, качестве растворителя жиров. Предполагают, что от 5 до 10% всего производимого тетрахлорметана попадает в окружающую среду.
Для хлорированных растворителей в Германии и Швейцарии принят неофициальный норматив (ТПК - техническая предельная концентрация). Для питьевой воды ТПК равна 25 мкг/л, в то же время норматив ВОЗ составляет 3 мкг/л. Для стран Европейского сообщества ТПК составляет 1 мкг/л, а предельная концентрация CC14 в воздухе - 65 мкг/м3.
К числу хлорированных углеводородов, обладающих некоторым отравляющим действием на печень, относится среди других и трихлорэтилен. Около 90 ... 100% всего производимого трихлорэтилена попадает в окружающую среду, главная часть - в воздух, остальная - в твердые отходы и сточные воды.
Токсическое действие на человека трихлорэтилена обусловлено его метаболическими превращениями. Под действием моно-оксигеназы трихлорэтилен превращается в эпоксисоединение, которое самопроизвольно преобразуется в трихлорацетальдегид, реагирующий с ДНК и образующий промутагенные вещества. При систематическом воздействии подобных хлоруглеводородов могут наблюдаться повреждения центральной нервной системы. Предельно допустимые концентрации хлоруглеводородов - только растворителей - принимаются для всей суммы веществ этой группы. Они были приведены выше при рассмотрении тетрахлорметана.
Некоторые хлоруглеводороды находят применение в качестве пестицидов, например ДДТ и линдан (см. разд. 5.5).
Одним из представителей хлорированных углеводородов, эффективных против фасциол, дикроцелий, парамфистом и опи- сторхов, является политрем (а также его модификация под названием антитрем), который представляет собой 1,4-бис- трихлорметилбензол.
Политрем, по-видимому, угнетает углеводный обмен, уменьшая количество гликогена, снижает активность ацетилхо- линэстеразы, щелочной фосфатазы и других ферментов фасциол, о чем указывали авторы, изучавшие механизм действия параби- стрихлорметилбензола - препарата из этого класса соединений (М.В. Вертинская, Т.С. Новик, З.А. Вайткявичене, 1988). Этот препарат вызывает также угнетение нервной системы. Присоски фасциол под его действием после нескольких сокращений открываются и полностью теряют способность прикрепляться (Т.П. Веселова, 1968). При длительном воздействии препарата сокращения фасциол и их двигательная активность нарушаются, они самопроизвольно могут выходить в желчный пузырь и двенадцатиперстную кишку и лизироваться. Кроме того, препарат действует на фасциолы путем нарушения обмена ненасыщенных жирных кислот и образования при этом липидных перекисей (Г.К. Резник, 1966; В.И. Ткач, 1968).
Таким образом, гибель фасциол происходит в результате комплексного воздействия препарата на основные функции организма паразита, включая нервную, репродуктивную системы, углеводный и жировой обмены, ферментную систему и другие функции. Не исключена возможность действия препарата на се- ротонинергическую нейромедиаторную систему паразита.
У фасциол, обнаруженных у крупного рогатого скота после обработки антитремом и политремом в дозах 0,2 г/кг, наблюдали сходную степень дегенерации семенников и яичников (И.А. Архипов и др., 2002). В семенниках пристеночные сперматогонии сохранились, но не имеют отчетливых очертаний. Другие клеточные стадии сперматогенеза смешаны из-за распада клонов. На первый взгляд, клеточная структура семенников сохранена, но из-за распада клонов клеточные формы имеют другие расположения, что свидетельствует о необратимых процессах и торможении образования половых клеток. Овогонии яичника располагаются в малом количестве вдоль внутренней стороны стенки. Их контуры сглажены, стадии митоза не определяемы. Овоциты имеют разрушенную цитоплазму с пикнотическими ядрами.
Таким образом, исследования F. hepatica после воздействия антитрема и политрема показали, что они вызывают в органах половой системы некротические явления, сопровождающиеся морфологическими изменениями в виде разрушения стенок клеток и распада клеточных элементов. В результате прекращается формирование яиц, так как нарушается поступление яйцеклеток и сперматозоидов и меняются их свойства.
Дихлорэтан, хлористый метил, хлористый метилен, ароматические хлорированные углеводороды – хлорбензол, дихлорбензол, хлорированные дифенилы, хлорные нафталины.
Хлорированные углеводороды поступают в организм через органы дыхания, кожу. Все токсичны относятся к наркотикам и обладают токсическим действием на ЦНС и периферические отделы нервной системы, поражают почки, печень, сердечную мышцу. Аллергические дерматиты, фотодерматозы.
СЕРОВОДОРОД
Бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Встречается в шахтах, при взрывных работах, коксовые заводы, нефтяная промышленность, в канализационной сети. ПДК=10 мг/м³.
Поступает через дыхательные пути, кожу. В организме окисляется до серы и сульфатов, которые выделяются почками 7%, через легкие выделяются в неизмененном виде.
Сероводород высокотоксичен, обладает сильным раздражающим действием на слизистую глаз, ВДП, поражает ЦНС, подобно цианидам вызывает тканевую гипоксию.
Острое отравление.
Легкой степени: ощущение жжения, рези в глазах, слезотечение, светобоязнь, блефароспазм, покраснение конъюнктивы, насморк, чувство царапания в горле, за грудиной, кашель. В легких сухие хрипы, спазм бронхов.
Средней степени: помимо указанных выше признаков - головная боль, тошнота, рвота, головокружение, слабость, нарушение координации, обмороки или возбуждение. Поносы, расстройства мочеиспускания.
Тяжелой степени: рвота, «синюха», нарушение сердечно-сосудистой деятельности и дыхания. Затем коматозное состояние со смертельным исходом. При благоприятном течении кома сменяется двигательным возбуждением с последующим глубоким сном. После пробуждения – оглушенность, апатия, астенический синдром, энцефалопатия, отек легкого.
Хроническое отравление. Хроническое воспаление глаз, ВДП, желудочно-кишечные расстройства, вегетоастенический синдром, вегетативные полиневриты.
Сернистый газ – бесцветный газ с резким удушающим запахом.
Поступает в организм через легкие. При контакте с влажной поверхностью слизистых оболочек образует сернистую и серную кислоты. Образуется, в крови и моче увеличивается количество неорганических фракций серы. Сернистый газ обладает раздражающим действием на слизистую глаз, ВДП, поражает легкие. Резорбтивное действие нарушает обменные процессы.
Острая гипоксия – раздражение глаз, слизистой носа, ощущение боли и жжения в горле, гиперемия слизистых, кашель, охриплость голоса.
Средней тяжести – головная боль, приступы сухого кашля, афония, носовое кровотечение, тошнота, рвота, цианоз губ, острая эмфизема, токсическая пневмония, расстройства дыхания, кровообращения деструктивные изменения в почках, миокарде и нервной системе.
Тяжелое отравление – резкое раздражение слизистых, наступает смерть от бронхоспазма.
Хроническая интоксикация – риниты, чаще атрофические, евстахииты, ларингофарингиты, нередко хронический астмотойдный бронхит. Разрушение зубов, конъюнктивиты, желудочно-кишечные расстройства, эмфизема, пневмосклероз, угнетение функции щитовидной железы, нарушение менструального цикла, гиповитаминоз вит.В1.
Окись углерода (угарный газ) – бесцветный газ, без вкуса и запаха.
Образуется везде, где есть условия для неполного сгорания углеводосодержащих веществ.
Поступление и выделение через органы дыхания в неизменном виде. Вследствие высокого сродства к гемоглобину вызывает блокаду гемоглобина и нарушается транспорт О2. Гипокапния. Окись углерода быстро проникает через гематоэнцефалический барьер. Действие на ЦНС обусловлено гипоксией и непосредственно окисью углерода.
Острая интоксикация .
Легкая степень – головная боль в области висков, лба, пульсация в висах, головокружение, шум в ушах, тошнота, рвота, мышечная слабость, обморочные состояния. СОНb= 20-30%
Средняя степень – потеря сознания в течении нескольких часов, провалы в памяти, резкая адинамия, нарушение координации. СОНb= 30-35%
Тяжелая степень – затяжное коматозное состояние (5-7суток). Диффузное поражение головного мозга, ригидность мышц конечностей. Клонические и тонические судороги, цвет лица ярко-алый (такую окраску придает карбоксигемоглобин). Дыхание прерывистое (Чейн –Стокса), пульс 110-120 уд./мин., гипотония, смерть – паралич дыхания. Последняя –пароксизм, развитие психозов.
Хроническая интоксикация– отличается полиморфизмом. Типичные жалобы – головная боль, шум в голове, повышенная утомляемость, раздражительность, плохой сон, ухудшение памяти, сердцебиение, боли в сердце, обморочные состояния, расстройства кожной чувствительности, нарушение цветоощущения, сужение полей зрения, нарушения аккомодации. Импотенция, астения, вегетативная дисфункция с ангиодистоническим синдромом, наклонность к сосудистым спазмам, гипертензии, эндокринные нарушения. Церебро-кардиальные и диэнцефальные кризы, токсическая энцефалопатия.
АЛЛЕРГЕНЫ
Вещества способные изменять реактивность организма при повторных действиях на него. Аллергенами могут быть различные вещества белковой природы (микробы, продукты их жизнедеятельности), разнообразные химические вещества и соединения, как неорганические (Со, Ni, As, Cr, Be и др.) и органические (антибиотики, винилпиридин, скипидар, канифоль и др.). Наиболее сильными аллергенами являются диамины (в частности урсол), нафтиламины, аминофенолы, аминосулфоновые кислоты, нитробензолы, аминобензолы.
Антигенными свойствами обладают только те вещества, которые могут образовывать в организме комплексные соединения, с различными протеинами, образуя так называемые комплексные антигены. Такие прочные связи между протеином и химическим веществом осуществляются посредством определенных реактивных групп ряда аминокислот, входящих в состав некоторых протеинов, как, например, тирозин (-ОН), цистеин (-SH), цистин (-S-S-), лизин (-NH2) и др.
При первичном воздействии химического вещества происходит сенсибилизация организма – повышается чувствительность.
Аллергены, вступая в цепную реакцию с плазматическими клеточными элементами, участвующими в иммуногенезе, вызывают образование специфических для них антител. При повторном воздействии того же самого аллергена, в результате реакции антиген-антитело, образуются разнообразные продукты, обладающие токсическим действием, особенно на форменные элементы крови (гранулоциты, тромбоциты), кроветворные органы, соединительную ткань, тучные клетки.
Повреждение тучных клеток высвобождает из них ряд высоактивных биологических веществ (гистамин, серотонин, ацетилхолин, гепарин и др.), действием которых запускается в ход сложная цепь реакций, характерных для аллергических явлений.
Аллергические реакции могут проявляться в самых разнообразных формах: ангионевротический отек, бронхиальная астма, лейкопения, анемия, гепатит, крапивница, токсикодермия и др. Чаще возникает профессиональный дерматит или экзема.
Фотодерматозы могут вызываться каменноугольной смолой, пеком, головаксом и другими соединениями, содержащими нафтанолы, производные нафталина, дифенила и прочие многоядерные ароматические углеводороды.
Токсикодермию может вызвать нитрохлорбензол. Крапивница и различные сыпи возникают при контакте с антибиотиками.
Экзема возникает при действии никеля, хрома и др. веществ.
Бронхиальная астма – интоксикация бериллием, хромом, урсолом и другими соединениями.
Некоторые заболевания крови при отравлении бензолом, свинцом являющимися аллергенами.
МУТАГЕНЫ
1. Физические – ионизирующее излучение, температура;
2. Химические – широкий круг веществ обладаюших мутагенным действием.
Соматические мутации проявляются развитием злокачественных опухолей, ускоренным старением. Половые мутации – органические, неорганические вещества, вызывающие отравления в состоянии здоровья у потомства.
КАНЦЕРОГЕНЫ
К канцерогенам можно отнести:
· физические;
· химические;
· биологические агенты.
Наиболее распространенные и представляющие большую опасность, считаются химические бластомогенные вещества. Постоянный или частичный контакт ведет к образованию злокачественных опухолей.
Установление связи профессии с онкологической заболеваемостью бывает затруднено. Во-первых из-за сходства структуры и локализации опухоли. Во-вторых профессиональные опухоли характеризуются длительным латентным периодом за время которого изменяется характер работы, профессия, место работы (опухоль мочевого пузыря при контакте с ароматическими аминосоединениями развивается спустя 12-15 лет после контакта, асбест, никель, хром через 7-21 год).
Классификация
1. Полициклические ароматические углеводороды – бенз-(а)-пирен;
2. Ароматические аминосоединения – типа диметиламина, азобензола;
3. Ароматические аминосоединения – типа бензидина;
4. Нитрозосоединения – типа нитрозодиметиламина;
5. Карбаматы – типа уретана;
6. Металлы, металлоиды и неорганические соли.
По характеру действия все канцерогены могут быть разделены на 3 группы:
1. Вещества, вызывающие опухоли на месте аппликации (бенз-(а)-пирен и некоторые другие полициклические ароматические углеводороды – произвольные антрацено, пирена, фенантрена и др. более 200 видов).
2. Вещества отдаленного селективного действия, индуцирующие опухоли избирательно в том или ином органе 2-нафтиламин вызывают опухоли только мочевого пузыря, о-аминоазотолуол индуцирует опухоли печени.
3. Вещества множественного действия, вызывающие опухоли различного мофологического строения в разных органах (о-толидин - опухоли молочных желез, сальных желез и др. органов).
По степени канцерогенной опасности вещества делятся на 4 категории:
В условиях производства канцерогенные соединения могут поступить через органы дыхания, кожу, ЖКТ.
Канцерогенное действие может проявится либо при первичном контакте с тканями (рак легких, носоглотки – никель; рак кожи – полициклические углеводороды), либо в органах на путях экскреции продуктов (рак мочевого пузыря – ароматические амины).
Ароматические аминосоединения приобретают канцерогенные свойства лишь после их метаболического превращения в печени.
Полициклические ароматические углеводороды – они входят в состав сырой нефти; образуются при термической обработке (350º) нефти, при сухой переработке каменного угля; коксование или полукоксование угля – каменноугольная смола, тяжелые карболовые и антраценовые масла,пек.
Используются для смазочных масел, пропитки шпал. Битумы, сажа, гипалопропиточное масло.
Металлы, металлоидные соли.
Окись железа (гематит) – рак легкого (латентный период несколько десятилетий на фоне пневмокониоза, сидеросилекоза).
Хром – сталелитейное производство, машиностроение, электрохимическое производство, производство органических красителей, кож. Рак носовых ходов, гортани, легких.
Никель – рак полости носа, придаточных пазух, легких.
Асбест – рак легкого, мезотелиома плевры и брюшины, желудка.
Мышьяк – рак кожи, легких, придаточных пазух носа, печени, ЖКТ.
Латентный период 15 лет.
Бериллий – рак легкого.
Венилхлорид – поливинилхлорид для производств слоистых пластиков, линолеума.
Хлорированные углеводороды
Ароматические углеводороды
К этой группе веществ относятся: бензол (С 6 Н 6), толуол (С 6 Н 5 СНз), ксилол С 6 Н 4 (СНз) 2 и другие производные. Это летучие жидкости, хорошо растворимые в жирах, липоидах и органических растворителях. Растворимость их в воде очень мала. Применяются в качестве растворителей (красок, лаков), в химической, радиотехнической, резиновой, фармацевтической промышленности. Поступают в организм преимущественно ингаляционным путем, через кожные покровы (бензол). Выделяются через дыхательные пути (с выдыхаемым воздухом), почками, молочными железами. В организме накапливаются во внутренних органах, оказывают токсическое действие на кроветворный аппарат, нервную систему и внутренние органы (печень). Бензол обладает более выраженной токсичностью, чем толуол и ксилол, в организме окисляется в фенол и диоксибензол. Картина острого отравления бензолом характеризуется преимущественно симптомами наркотического и общетоксичеcкого действия.
Острые отравления бензолом бывают легкими, средней тяжести и тяжелыми. Острое легкое отравление характеризуется функциональным расстройством нервной деятельности (слабость, головная боль, тошнота).
Хроническая интоксикация бензолом имеет несколько стадий. Первая (начальная) - характеризуется изменением системы крови (лейкопения), неврастеническим синдромом (с вегетативной дисфункцией), геморрагическим синдромом. Во второй (умеренно выраженной) стадии присоединяются тромбоцитопения, астеновегетативные изменения (с артериальной гипотонией), явления миокардиострофии, вегетативного полиневрита. В третьей (выраженной) стадии возникают анемия, явления энцефалопатии, токсического гепатита͵ нефропатии (тематурия).
ПДК=5 мг/м 3 , класс опасности 2, агрегатное состояние – пары.
К этой группе веществ относятся: четыреххлористый углерод (CCl 4), дихлорэтан (C 2 H 4 Cl 2), тетрахлорэтан (С 2 Н 2 С1 4), хлорэтан (С 2 Н 5 Сl), трихлорэтилен (С 2 НСl 3), галовакс (C 10 Н 7 Сl). Представляют собой летучие жидкости я газы (за исключением галовакса), хорошо растворяются в жирах, плохо растворимы в воде.
Широко применяются при органическом синтезе, а также в различных отраслях промышленности в качестве органических растворителей, диэлектриков. Поступают в организм ингаляционным путем, а также через кожные покровы. Выделяются через дыхательные пути, почками, молочными железами. В организме накапливаются в липоидосодержащих тканях. Хлорированные углеводороды относятся к так называемым гепатотропным ядам, оказывают непосредственное действие на митохондрии печеночных клеток, угнетая окислительные и обменные процессы в них, нарушают внутридольковое кровообращение. Οʜᴎ обладают также наркотическим и раздражающим действием, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ сильнее выражено у производных этана и метана, чем этилена.
Легкое острое отравление характеризуется наркотическим (слабость, тошнота) и раздражающим действием. Могут быть начальные явления токсического гепатита (четыреххлористый углерод, дихлорэтан, галовакс). Тяжелое острое отравление протекает при явлениях токсического гепатита͵ межуточного миокардита и нефрозонефрита. Характерными являются также геморрагический синдром, гематологические изменения (лейкоцитоз), повышение температуры тела, изменение функции центральной и периферической нервной системы (начальные явления полиневрита). Хроническое отравление характеризуется астено-вегетатикным синдромом, начальными явлениями токсического гепатита.
ПДК дихлорэтана = 10 мг/м 3 , класс опасности 2, агрегатное состояние – пары и газы.
Хлорированные углеводороды - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Хлорированные углеводороды" 2017, 2018.
Негативное влияние на структуру и функцию печени проявляют сотни химических соединений. Среди них много лекарственных препаратов. Наиболее актуальными по частоте и негативными последствиями являются острые отравления хлорированными углеводородами, грибами и т.д..
Отравления хлорированными углеводородами
К хлорированным углеводородам, которые чаще вызывают поражение печени, относятся: хлористый метил, хлористый метилен, хлороформ, четыреххлористый углерод (СCИ4), хлористый этил, дихлорэтан, трихлорэтан, пентахлоретан, дихлорпропан, пропан, дихлоретилен, тетрахлорэтилен, аллил, хлорбутадион т.п..
Они используются в промышленности как органические растворители жиров, смол, парафинов, для очистки металлических агрегатов и изделий; в производстве фреонов, пластических масс; в быту — в составе клеев и пятновыводителей, а некоторые в медицине и ветеринарии, в частности хлороформ, хлористый этил, четыреххлористый углерод.
Летальные дозы печеночных ядов для людей при пероральном приеме не превышают 20 г, например дихлорэтана — около 20 г, дихлордифенилдихлоретану (ДДТ) — 5-10 г. их токсичность возрастает с увеличением числа атомов хлора в молекуле, под влиянием спирта этилового т.п..
Эти вещества проникают в организм через ЖКТ, ингаляционным путем или через кожу. В печени они метаболизируются по типу летального синтеза с образованием более токсичных веществ. Так, ССИ4 в эндоплазматическом ретикулуме гепатоцитов, а также клеток мозга, легких, почек, связывается с цитохромом Р450, в результате чего образуются свободные радикалы ССИ3 — пусковое звено гепатотоксичности ССИ4. Эти радикалы через процесс автокаталитический переокисления микросомальных липидов способствуют образованию метаболитов с очень высокой гепатотоксичностью.
Кроме этого, есть гиперлипопероксидационный механизм ССИ4 может повреждать клетки путем прямого воздействия на них.
В ЖКТ уже в течение первых 3-4 ч, особенно при наличии в нем жирной пищи или алкоголя, хлорированные углеводороды в значительном количестве резорбируються в кровь, далее фиксируются в тканях, мембраны которых богатые липидами, т.е. в печени, головном мозге, надпочечниках, сальнике. В печени они конъюгируются из глутатиона в нетоксичные меркаптуровые кислоты. Выводятся из организма почками, легкими, кишечником.
Клинические признаки
Первые клинические проявления острой интоксикации хлорированными углеводородами определяются путями проникновения в организм. При попадании на кожу — немедленно появляется гиперемия, отек, даже признаки дерматита. В случае ингаляционного проникновения в течение 1-2 суток пострадавшие жалуются на недомогание, головную боль, головокружение, слезотечение, озноб, повышение температуры.
Появляются признаки ринита, а в тяжелых случаях — оглушение, даже кома, паралич дыхательного центра или гипотензия, фибрилляция желудочков сердца. При наличии в воздухе высоких концентраций хлорированных углеводородов, как, например, при входе в железнодорожные цистерны, в которых перевозят четыреххлористый углерод, может наступить внезапная смерть. При вдыхании меньших концентраций ССИ4 появляется головная боль, головокружение, тошнота, рвота, икота, боль в животе, понос.
Может появиться возбуждение, бессонница, потеря сознания, после (на 2-4 — е сутки) — судороги, проявления энцефаломиелита, кровоизлияния или эмболия сосудов мозга, его отек.
Тяжелые последствия острого отравления хлорированными углеводородами возникают при пероральном попадании яда в организм. В таком случае уже через несколько минут появляются диспепсические проявления: боль в животе, саливация, тошнота, рвота, нередко с примесью крови в рвотных массах, хлопьевидные стул. Возникает резкая слабость, головная боль, психомоторное возбуждение, со стороны сердечно-сосудистой системы — признаки коллапса, комы, тахикардия, экстрасистолия, даже фибрилляция желудочков сердца, со стороны крови — геморрагический диатез, кровотечение из носа, ЖКТ, даже из мест инъекций. В большинстве случаев рано возникает гиповолемический шок (в первые 2-3 ч).
Печень увеличивается, становится болезненной при пальпации, проявляется иктеричность склер, желтушность кожи. На поражение печени и почек указывают также лабораторные данные. В крови увеличивается содержание конъюгированного и неконъюгированного билирубина, мочевины, остаточного азота, креатинина, возрастает активность аминотрансфераз, нарушается изоферментный спектр лактатдегидрогеназы и соотношение белковых фракций.
В моче неуклонно возрастает содержание белка, появляются цилиндры и эритроциты. Итак, на протяжении всего заболевания ведущую роль играет гепаторенальный синдром.
Позже, на 2-5-е сутки острого отравления, развивается олигурия. Пострадавшие могут умирать не только от печеночно-почечной недостаточности, но и в первые дни от шока или паралича дыхательного центра. Тяжесть течения острого отравления хлорированными углеводородами, как летальность, резко возрастает при наличии у пострадавших лиц заболеваний печени, почек, сердца и т.д..
Неотложная помощь
Неотложная помощь, как и при любых других острых отравлениях химическими агентами, прежде всего, заключается в недопущении дальнейшего проникновения яда в организм. Для этого при наличии яда на коже следует смыть ее водой с мылом. При проникновении паров хлорированных углеводородов ингаляционным путем необходимо обеспечить доступ свежего воздуха в помещение, где находится пострадавший, а также вдыхания им кислорода.
При пероральном отравлении проводится промывание желудка, введение в него адсорбентов и солевых слабительных средств. Рекомендуется перед промыванием желудка ввести в него 200 мл масла вазелинового, затем промыть его, после чего снова ввести масло и уголь активированный. Использование растительных масел противопоказано, так как они способствуют всасыванию хлорированных углеводов в ЖКТ.
После этого проводится комплекс медикаментозного лечения с целью сохранения жизненно важных функций организма и предупреждение или уменьшение повреждения головного мозга, печени, миокарда. Для этого всем пострадавшим вводят унитиол 5-10 мл 5% раствора, цитохром С 4 мл 0,25% раствора, кислоту липоевую 2 мл 0,5% раствора, преднизолон 90-150 мг, а также витамины: аскорбиновую кислоту 5 мл 5 % раствора тиамина хлорид 4-5 мл 5% раствора, пиридоксин гидрохлорид 4-5 мл 5% раствора и подкожно 1 мл 30% масляного раствора токоферола ацетата.
Целесообразна также инфузия внутривенно натрия гидрокарбоната 300-400 мл 4% раствора, глюкозы 500 мл 5-10% раствора с инсулином, 100 мл 5% раствора ацетилцистеина, а как пресорний и кардиотоническое средство — дофамин внутривенно капельно по 5-10 мкг / кг 1 мин до суточной дозы 0,4 г. Использование адреналина, норадреналину и эфедрина при острых отравлениях хлорированными углеводородами недопустимо, поскольку они сенсибилизирующие миокард к этим средствам, то есть к катехоламинам.
Все пострадавшие от острого отравления хлорированными углеводородами подлежат госпитализации в лечебные учреждения, в распоряжении которых имеется аппарат «искусственная почка».