Ada beberapa cara SDYAV (AHOV) untuk masuk ke dalam tubuh manusia:

1) inhalasi - melalui saluran pernapasan. Dalam hal ini, zat kimia berbahaya darurat, pelepasan (tumpahan) yang dapat menyebabkan kerusakan besar pada manusia jika terhirup disebut – bahan kimia berbahaya darurat tindakan inhalasi (AKHOVID);

2) perkutan - melalui kulit dan selaput lendir yang tidak terlindungi

3) oral - dengan air dan makanan yang terkontaminasi.

Besarnya dan struktur kehilangan sanitasi populasi di fokus lesi SDYAV tergantung pada banyak faktor: kuantitas, sifat SDYAV, luasnya zona infeksi, kepadatan populasi, ketersediaan peralatan pelindung, dll.

Perlindungan individu disediakan:

· alat pelindung diri untuk kulit (SIZK), ditujukan untuk melindungi kulit manusia dari aerosol, uap, tetes, fase cair bahan kimia berbahaya, serta dari api dan radiasi termal;

· alat pelindung diri untuk organ pernapasan Saya(PPE), memberikan perlindungan sistem pernapasan, wajah, mata dari aerosol, uap, tetes bahan kimia berbahaya.

Keandalan sarana perlindungan kolektif hanya menyediakan tempat berlindung. Ketika orang berada dalam fokus lesi SDYAV di area terbuka tanpa masker gas, hampir 100% populasi dapat menerima berbagai tingkat keparahan lesi. Dengan pasokan masker gas 100%, kerugian akibat penggunaan yang tidak tepat waktu atau tidak berfungsinya masker gas bisa mencapai 10%. Kehadiran masker gas dan penggunaannya tepat waktu di tempat penampungan dan bangunan paling sederhana mengurangi kerugian hingga 4 - 5%.

Struktur kerugian yang diharapkan dalam fokus lesi SDYAV (dalam persen):

Dalam kasus kecelakaan di benda-benda kimia berbahaya, SDYAV harus diharapkan pada 60-65% korban, cedera traumatis pada 25%, luka bakar pada 15%. Pada saat yang sama, pada 5% korban, lesi dapat digabungkan (SDYAV + trauma; SDYAV + luka bakar).

Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia

Institut Murom (cabang)

lembaga pendidikan anggaran negara federal

pendidikan profesional yang lebih tinggi

"Universitas Negeri Vladimir

dinamai Alexander Grigorievich dan Nikolai Grigorievich Stoletovs

(MI (cabang) VlGU)

Departemen keselamatan teknosfer

Latihan #3

Pedoman pelaksanaan kerja praktek pada disiplin ilmu “Toksikologi”

untuk siswa jurusan 280700.62 "Keamanan teknosfer"

Rute masuknya zat beracun ke dalam tubuh.

Menurut tugas:

1. Mendeskripsikan mekanisme resorpsi suatu bahan kimia melalui kulit tubuh (perkutan).

2. Mendeskripsikan mekanisme resorpsi suatu zat kimia melalui selaput lendir tubuh (secara inhalasi).

3. Mendeskripsikan mekanisme resorpsi suatu zat kimia melalui selaput lendir tubuh (secara oral).

Tabel 1

nomor pilihan	Nomor seri zat menurut GN 2.2.5.1313-03			Catatan

Untuk menentukan karakteristik penuh zat, gunakan dataINTERNETsebuah

Bahan-bahan yang dibutuhkan untuk kerja praktek.

1. Rute masuknya bahan kimia beracun ke dalam tubuh

Bahan kimia beracun (toxicants) dapat masuk ke dalam tubuh melalui kulit (perkutan), saluran pernafasan (inhalasi), saluran pencernaan (oral). Masuknya toksikan dari lingkungan ke dalam sistem peredaran darah dan limfatik tubuh disebut resorpsi, dan aksi toksikan dalam hal ini disebut aksi resorptif (sistemik). Zat beracun dapat memiliki efek lokal pada kulit, selaput lendir dan tidak memasuki sistem peredaran darah atau limfatik (tidak ada resorpsi). Toxicants memiliki kemampuan untuk aksi lokal dan resorptif.

Rute masuknya suatu zat ke dalam tubuh ditentukan oleh keadaan agregasinya, lokasinya di lingkungan, dan area kontak dengan tubuh. Jadi, suatu zat yang berbentuk uap memiliki kemungkinan yang sangat tinggi untuk diserap di saluran pernapasan, tetapi tidak dapat masuk ke dalam tubuh melalui saluran pencernaan dan kulit.

Laju dan sifat resorpsi zat ditentukan oleh sejumlah faktor: karakteristik organisme; jumlah dan sifat zat; parameter lingkungan. Oleh karena itu, karakteristik kualitatif dan kuantitatif dari resorpsi toksikan dapat bervariasi pada rentang yang luas.

resorpsi melalui kulit. Stratum korneum superfisial epidermis mencegah resorpsi toksikan. Kulit adalah membran bermuatan listrik di mana bahan kimia beracun dimetabolisme dalam jumlah 2-6% relatif terhadap aktivitas metabolisme hati.

Asupan zat melalui kulit dilakukan dengan tiga cara: melalui epidermis; melalui kelenjar sebaceous dan keringat; melalui folikel rambut. Untuk senyawa dengan berat molekul rendah dan lipofilik yang menembus kulit dengan baik, jalur transepidermal adalah yang utama. Zat yang diserap perlahan memasuki rute transfollicular dan transglandular. Misalnya, mustard belerang dan nitrogen, yang larut dengan baik dalam lemak, menembus kulit secara transepidermal.

Dengan penetrasi zat transepidermal, adalah mungkin bagi mereka untuk melewati sel dan melalui ruang antar sel. Mengingat perjalanan zat melalui kulit, perlu untuk membedakan antara resorpsi aktual (masuk ke dalam darah) dan aksi lokal.

(endapan zat di kulit). Penetrasi xenobiotik melalui kulit adalah

merupakan proses difusi pasif. Laju resorpsi dipengaruhi oleh area dan lokalisasi permukaan resorbsi, intensitas suplai darah ke kulit, dan sifat toksikan. Jumlah zat yang menembus kulit sebanding dengan luas kontak antara zat dan kulit. Dengan bertambahnya luas, jumlah zat yang diserap juga meningkat. Di bawah aksi zat dalam bentuk aerosol, area kontak dengan kulit meningkat dengan penurunan diameter partikel secara bersamaan.

Suplai darah ke kulit kurang dari jaringan dan organ lain, seperti otot. Dengan meningkatnya aliran darah kulit, kemampuan zat beracun untuk menembus kulit meningkat. Tindakan zat yang mengiritasi, iradiasi ultraviolet, paparan suhu, disertai dengan vasodilatasi, pembukaan anastomosis, meningkatkan resorpsi racun.

Resorpsi dipengaruhi oleh sifat fisikokimia toksikan, terutama kemampuannya larut dalam lipid (lipofilisitas). Terdapat korelasi yang jelas antara nilai koefisien distribusi dalam sistem minyak/air dengan laju resorpsi.

Agen lipofilik (misalnya FOS, gas mustard, karbohidrat terklorinasi) dengan mudah melewati sawar kulit. Agen hidrofilik, terutama molekul bermuatan, sulit menembus kulit. Dalam hal ini, permeabilitas penghalang terhadap asam dan basa lemah pada dasarnya tergantung pada tingkat disosiasinya. Jadi, asam salisilat dan molekul netral alkaloid mampu diserap, namun anion asam dan kation alkaloid tidak menembus tubuh dengan cara ini. Pada saat yang sama, penetrasi ke dalam tubuh zat lipofilik yang tidak larut dalam air sama sekali juga tidak mungkin: mereka disimpan dalam pelumasan lemak dan epidermis dan tidak ditangkap oleh darah. Karena itu, minyak tidak menembus kulit. Oksigen, nitrogen, karbon dioksida, hidrogen sulfida, amonia, helium, hidrogen mampu resorpsi kulit. Peningkatan tekanan parsial gas di udara mempercepat penetrasinya ke dalam tubuh, yang dapat menyebabkan keracunan parah.

Kerusakan pada stratum korneum epidermis dan pelumasan lemak pada kulit dengan agen keratolitik dan pelarut organik meningkatkan resorpsi toksikan. Kerusakan mekanis pada kulit dengan pembentukan cacat, terutama yang besar, menghilangkan sifat penghalangnya. Racun lebih baik diserap melalui kulit terhidrasi daripada melalui kulit kering. Tingkat resorpsi zat yang diterapkan dalam bentuk emulsi, larutan, salep dipengaruhi oleh sifat pembawa (pelarut, pengemulsi, basis salep).

Resorpsi melalui selaput lendir. Selaput lendir tidak memiliki stratum korneum dan lapisan lemak di permukaan. Mereka ditutupi dengan film air, di mana zat dengan mudah menembus ke dalam jaringan tubuh. Resorpsi zat melalui selaput lendir ditentukan terutama oleh faktor-faktor berikut:

a) keadaan agregasi suatu zat (gas, aerosol, suspensi, larutan);

b) dosis dan konsentrasi toksikan;

c) jenis selaput lendir, ketebalannya;

d) durasi kontak;

e) intensitas suplai darah ke struktur anatomi;

f) faktor tambahan (parameter lingkungan, derajat pengisian lambung).

Luas permukaan yang besar, mukosa yang tipis, dan suplai darah yang baik membuat kemungkinan besar zat melewati organ pernapasan dan dinding usus kecil.

Banyak racun cepat diserap di rongga mulut . Epitel rongga mulut bukanlah penghalang yang signifikan untuk xenobiotik. Semua bagian rongga mulut terlibat dalam resorpsi. Hanya zat yang berada di rongga mulut dalam bentuk molekul yang dapat menembus selaput lendir. Oleh karena itu, solusi lebih baik diserap daripada suspensi. Solusinya menyelimuti seluruh permukaan mukosa mulut, menutupinya dengan film yang mengandung zat beracun. Darah yang mengalir dari mukosa mulut memasuki vena cava superior, dan oleh karena itu zat tersebut masuk langsung ke jantung, ke dalam sirkulasi pulmonal, dan kemudian ke dalam sirkulasi umum. Tidak seperti metode penetrasi lain melalui selaput lendir saluran pencernaan, selama resorpsi di rongga mulut, racun yang diserap didistribusikan ke dalam tubuh, melewati hati, yang mempengaruhi aktivitas biologis senyawa yang terdegradasi dengan cepat.

Berdasarkan resorpsi zat di lambung - mekanisme difusi sederhana. Faktor yang menentukan karakteristik lambung adalah keasaman isi lambung. Laju difusi ditentukan oleh koefisien distribusi zat dalam sistem minyak/air. Senyawa yang larut dalam lemak (atau larut dalam pelarut organik non-polar) cukup mudah menembus mukosa lambung ke dalam darah.

Fitur resorpsi di perut adalah bahwa hal itu dilakukan dari lingkungan dengan nilai pH rendah. Dalam hal ini, epitel mukosa membentuk semacam penghalang lipid antara fase air: asam (keasaman lambung kira-kira sama dengan 1) dan basa (pH darah 7,4). Racun dapat mengatasi penghalang ini hanya dalam bentuk molekul tidak bermuatan. Banyak senyawa tidak mampu disosiasi dalam larutan berair (non-elektrolit), molekulnya tidak membawa muatan, dan mereka dengan mudah melewati mukosa lambung (dikloroetana, karbon tetraklorida). Asam kuat dan alkali (sulfat, hidroklorida, asam nitrat, NaOH, KOH) sepenuhnya terdisosiasi dalam larutan apa pun dan oleh karena itu masuk ke dalam darah hanya jika selaput lendir dihancurkan (luka bakar kimia).

Untuk asam lemah, lingkungan asam mendorong transformasi suatu zat menjadi bentuk yang tidak terionisasi, untuk basa lemah, nilai pH rendah (konsentrasi tinggi ion hidrogen di lingkungan) berkontribusi pada transformasi zat menjadi terionisasi membentuk.

Molekul tidak terionisasi lebih lipofilik, mereka lebih mudah menembus penghalang biologis. Karena itu, asam lemah lebih baik diserap di perut.

Kondisi yang diperlukan untuk resorpsi suatu zat di lambung adalah kelarutannya dalam jus lambung. Karena itu, zat yang tidak larut dalam air di lambung tidak diserap. Suspensi senyawa kimia harus masuk ke dalam larutan sebelum diserap. Karena waktu tinggal di lambung terbatas, suspensi lebih lemah daripada larutan dari zat yang sama.

Jika racun masuk ke perut dengan makanan, interaksi dengan komponennya dimungkinkan: pelarutan dalam lemak dan air, penyerapan oleh protein. Dalam hal ini, konsentrasi xenobiotik menurun, dan laju difusi ke dalam darah juga menurun. Zat diserap lebih baik dari perut kosong daripada dari perut penuh.

resorpsi di usus. Usus adalah salah satu situs utama penyerapan bahan kimia. Di sini mekanisme difusi pasif zat melalui epitel beroperasi. Difusi pasif di usus adalah proses yang bergantung pada dosis. Dengan peningkatan kandungan racun di usus, tingkat penyerapannya juga meningkat. Ion asam dan basa lemah menembus mukosa usus, karena difusinya melalui pori-pori membran biologis.

Laju difusi zat melalui membran mukosa usus halus sebanding dengan nilai koefisien distribusi dalam sistem minyak/air. Zat yang tidak larut dalam lipid, bahkan dalam bentuk molekul tidak bermuatan, tidak menembus mukosa usus. Dengan demikian, xilosa, senyawa dengan berat molekul rendah yang termasuk dalam golongan non-elektrolit, tetapi tidak larut dalam lipid, praktis tidak masuk ke lingkungan internal tubuh jika diminum. Zat beracun yang larut dengan baik dalam lemak tidak diserap di usus karena kelarutannya dalam air rendah. Dengan peningkatan berat molekul, penetrasi senyawa kimia melalui mukosa usus menurun. Ion trivalen umumnya tidak diserap di usus.

Dengan tingkat penyerapan tertinggi terjadi di usus kecil. Solusi dingin meninggalkan perut lebih cepat. Dalam hal ini, larutan racun yang dingin terkadang ternyata lebih beracun daripada yang hangat. Resorpsi di usus besar relatif lambat. Ini difasilitasi tidak hanya oleh area permukaan yang lebih kecil dari selaput lendir bagian ini, tetapi juga oleh konsentrasi toksikan yang lebih rendah di lumen usus.

Usus memiliki jaringan pembuluh darah yang luas, sehingga zat yang menembus selaput lendir dengan cepat terbawa oleh darah yang keluar. Isi usus besar dapat bertindak sebagai pengisi lembam, di mana zat itu dimasukkan dan dari mana resorpsinya diperlambat; sedangkan jumlah zat yang diserap tetap tidak berubah.

Asam empedu, memiliki sifat pengemulsi, meningkatkan penyerapan lemak. Mikrobiota usus dapat menyebabkan modifikasi kimiawi molekul toksikan, misalnya dengan mereduksi nitrat menjadi nitrit pada bayi. Ion nitrit ini menembus ke dalam darah dan menyebabkan pembentukan methemoglobin. E. coli mengandung enzim, di bawah pengaruh glukuronida yang dipecah di usus. Konjugat xenobiotik dengan asam glukuronat (metabolit akhir zat yang dilepaskan ke usus dengan empedu) kurang larut dalam lemak dan sangat larut dalam senyawa air. Setelah pemecahan asam glukuronat, lipofilisitas molekul yang terpisah meningkat secara signifikan, dan mereka memperoleh kemampuan untuk membalikkan resorpsi ke dalam aliran darah. Proses ini merupakan dasar dari fenomena sirkulasi hepato-intestinal toksikan.

resorpsi di paru-paru. Oksigen dan zat gas lainnya, ketika dihembuskan, melewati paru-paru ke dalam aliran darah melalui penghalang kapiler-alveolar tipis. Kondisi yang menguntungkan untuk penyerapan zat adalah luas permukaan paru-paru yang besar, yang pada manusia rata-rata 70 m2. Pergerakan gas melalui saluran pernapasan dikaitkan dengan adsorpsi parsialnya pada permukaan trakea dan bronkus. Semakin buruk zat tersebut larut dalam air, semakin dalam ia menembus ke dalam paru-paru. Tidak hanya gas dan uap, tetapi juga aerosol, yang juga cepat diserap ke dalam darah, dapat masuk ke dalam tubuh melalui inhalasi.

Proses penetrasi dan distribusi gas dalam tubuh disajikan dalam bentuk beberapa tahap berturut-turut:

gas yang dihirup masuk melalui nasofaring dan trakea ke dalam alveoli paru-paru;

dengan difusi memasuki darah dan larut di dalamnya;

dibawa oleh aliran darah ke seluruh tubuh;

dengan difusi menembus ke dalam cairan antar sel dan sel jaringan.

Untuk resorpsi, gas yang dihirup harus bersentuhan dengan permukaan alveolus paru-paru. Alveoli terletak jauh di dalam jaringan paru-paru, oleh karena itu, dengan difusi sederhana, gas tidak akan dapat dengan cepat mengatasi jarak dari rongga hidung atau pembukaan mulut ke dindingnya. Pada manusia dan vertebrata lain yang bernapas dengan paru-paru, ada mekanisme yang dengannya pencampuran mekanis (konveksi) gas di saluran pernapasan dan paru-paru dilakukan dan pertukaran gas yang konstan antara lingkungan eksternal dan tubuh dipastikan. Mekanisme ventilasi paru-paru ini adalah tindakan inhalasi dan pernafasan yang berurutan.

Ventilasi paru-paru memastikan pengiriman gas yang cepat dari lingkungan ke permukaan membran alveolar. Bersamaan dengan ventilasi paru-paru, gas dilarutkan dalam dinding alveolus, berdifusi ke dalam darah, terkonveksi dalam aliran darah, dan berdifusi ke dalam jaringan. Dengan penurunan tekanan parsial gas di udara alveolar relatif terhadap darah, gas dari tubuh mengalir ke lumen alveoli dan dikeluarkan ke lingkungan eksternal. Dengan bantuan ventilasi paksa paru-paru, konsentrasi zat gas dalam darah dan jaringan dapat dengan cepat dikurangi. Kesempatan ini digunakan untuk membantu mereka yang diracuni oleh gas atau zat yang mudah menguap dengan menyuntikkan mereka dengan karbogen (udara dengan kandungan karbon dioksida yang tinggi), yang merangsang ventilasi paru-paru dengan bekerja pada pusat pernapasan otak.

Gas mengalir dari alveolus ke aliran darah melalui difusi. Dalam hal ini, molekul senyawa bergerak dari medium gas ke fase cair. Asupan suatu zat tergantung pada faktor-faktor berikut: kelarutan gas dalam darah; gradien konsentrasi gas antara udara alveolar dan darah; intensitas aliran darah dan kondisi jaringan paru-paru.

Kelarutan dalam darah berbeda dari kelarutan dalam air, yang dikaitkan dengan keberadaan komponennya (garam, lipid, karbohidrat, protein) dan elemen yang terbentuk (leukosit, eritrosit) yang dilarutkan dalam plasma darah. Peningkatan suhu mengurangi kelarutan gas dalam cairan. Jumlah gas yang terlarut dalam cairan selalu sebanding dengan tekanan parsialnya.

Selama resorpsi gas ke dalam darah, intensitas aliran darah paru memainkan peran penting. Ini identik dengan volume menit curah jantung. Semakin tinggi volume menit, semakin banyak darah per satuan waktu yang masuk ke kapiler alveolus, semakin banyak gas yang dibawa oleh darah yang mengalir dari paru-paru dan ditransfer ke jaringan, semakin cepat keseimbangan terbentuk dalam sistem distribusi gas antara lingkungan. dan tisu. Dinding kapiler biasanya tidak mewakili hambatan yang signifikan untuk menyebarkan gas. Penetrasi gas ke dalam darah sulit hanya di paru-paru yang berubah secara patologis (edema, infiltrasi sel dari penghalang alveolar-kapiler).

Darah, jenuh di paru-paru dengan gas, menyebar ke seluruh tubuh. Karena kandungan yang lebih tinggi dalam darah, molekul gas berdifusi ke dalam jaringan. Darah bebas gas kembali ke paru-paru. Proses ini diulangi sampai tekanan parsial gas di dalam jaringan sama dengan tekanan di dalam darah, dan tekanan di dalam darah sama dengan tekanan di udara alveolus (keadaan keseimbangan).

Difusi gas dalam jaringan ditentukan oleh: kelarutan gas dalam jaringan, perbedaan konsentrasi gas dalam darah dan jaringan, dan intensitas suplai darah ke jaringan. Epitel saluran pernapasan dan dinding kapiler memiliki membran berpori yang permeabel. Oleh karena itu, zat yang larut dalam lemak diserap dengan cepat, dan zat yang larut dalam air, tergantung pada ukuran molekulnya. Kejenuhan zat yang menembus penghalang alveolar-kapiler tidak terjadi. Bahkan molekul protein besar, seperti insulin, toksin botulinum, menembus penghalang.

Penetrasi racun melalui selaput lendir mata ditentukan oleh sifat fisikokimia zat (kelarutan dalam lipid dan air, muatan dan ukuran molekul).

Penghalang lipid kornea mata adalah struktur tipis epitel skuamosa berlapis, ditutupi di luar oleh stratum korneum. Zat yang larut dalam lemak dan bahkan senyawa yang larut dalam air dengan mudah menembus penghalang ini. Ketika racun memasuki kornea, sebagian besar dicuci oleh air mata dan menyebar ke permukaan sklera dan konjungtiva mata. Sekitar 50% zat yang dioleskan ke kornea dihilangkan dalam waktu 30 detik, dan lebih dari 85% dalam waktu 3-6 menit.

resorpsi jaringan. Ketika zat bekerja pada permukaan luka atau dimasukkan ke dalam jaringan (misalnya, subkutan atau intramuskular), mereka dapat masuk baik langsung ke dalam darah, atau pertama ke dalam jaringan, dan baru kemudian ke dalam darah. Pada saat yang sama, molekul tinggi (protein), larut dalam air dan bahkan molekul terionisasi dapat menembus jaringan. Gradien konsentrasi toksikan yang dihasilkan antara tempat aplikasi, jaringan sekitarnya dan darah adalah kekuatan pendorong untuk resorpsi zat ke dalam darah dan lingkungan internal tubuh. Laju resorpsi ditentukan oleh sifat jaringan dan zat toksik.

sifat jaringan. Dinding kapiler adalah membran berpori. Ketebalannya di berbagai jaringan berkisar dari 0,1 hingga 1 mikron. Kapiler sebagian besar jaringan manusia dicirikan oleh pori-pori dengan diameter sekitar 2 nm. Permukaan yang ditempati oleh pori-pori adalah sekitar 0,1% dari luas dasar kapiler. Pori-pori adalah ruang antara sel-sel endotel. Pori-pori membuat membran kapiler permeabel terhadap zat yang larut dalam air (pori-pori dengan diameter besar, hingga 80 nm, ditemukan dalam jumlah terbatas). Selain itu, transfer zat melalui dinding kapiler melalui mekanisme pinositosis (pembentukan vesikel pada membran reseptor) dimungkinkan.

Dinding kapiler otot mamalia memiliki pori-pori dengan diameter 3-4 nm, sehingga kedap terhadap hemoglobin (r = 3,2 nm) dan albumin serum (r = 3,5 nm), tetapi permeabel terhadap zat seperti inulin (r = 1,5 nm) dan mioglobin (r = 2 nm). Dalam hal ini, penetrasi banyak xenobiotik ke dalam darah dimungkinkan ketika mereka dimasukkan ke dalam otot.

sistem kapiler dan limfatik. Jaringan kapiler dan pembuluh limfatik berkembang dengan baik di jaringan subkutan dan di jaringan ikat intermuskular. Luas permukaan tempat tidur kapiler dalam volume jaringan diperkirakan berbeda. Untuk otot, nilainya adalah 7000-80000 cm2 / 100 g jaringan. Derajat perkembangan jaringan kapiler membatasi laju resorpsi xenobiotik dalam jaringan.

Waktu tinggal darah dalam kapiler dalam proses peredaran darah kira-kira 25 detik, sedangkan pergantian volume darah yang bersirkulasi diwujudkan dalam 1 menit. Ini dianggap sebagai alasan mengapa tingkat resorpsi zat dari jaringan ke dalam darah sebanding dengan tingkat vaskularisasi jaringan. Resorpsi zat dari jaringan subkutan terutama dilakukan melalui kapiler dan, pada tingkat yang jauh lebih rendah, melalui pembuluh limfatik.

Untuk suplai darah ke jaringan, persentase kapiler yang terbuka dan berfungsi, serta besarnya tekanan darah di jaringan, penting. Intensitas aliran darah tergantung pada aktivitas jantung, dan di jaringan diatur oleh faktor vasoaktif. Regulator endogen - adrenalin, norepinefrin, asetilkolin, serotonin, oksida nitrat, faktor relaksasi yang bergantung pada endotel, prostaglandin mempengaruhi laju aliran darah di jaringan dan, akibatnya, resorpsi zat beracun. Mendinginkan anggota badan memperlambat aliran darah di dalamnya, pemanasan mempercepatnya.

1.4. Perlindungan penduduk di area fasilitas kimia berbahaya

1.4.1 Informasi umum tentang keadaan darurat - zat berbahaya secara kimia dan benda berbahaya secara kimia

1.4.1.1. Bahan kimia berbahaya darurat

Dalam kondisi modern, untuk mengatasi masalah perlindungan personel dan masyarakat di fasilitas berbahaya kimia (CHOO), perlu diketahui apa zat berbahaya kimia darurat utama di fasilitas tersebut. Jadi, menurut klasifikasi terbaru, terminologi zat berbahaya kimia darurat berikut digunakan:

Bahan Kimia Berbahaya (HCS)- zat kimia, yang efek langsung atau tidak langsungnya pada seseorang dapat menyebabkan penyakit akut dan kronis pada orang atau kematiannya.

Bahan kimia berbahaya darurat (AHOV)- OHV digunakan dalam industri dan pertanian, jika terjadi pelepasan yang tidak disengaja (aliran keluar) yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan dengan konsentrasi yang mempengaruhi organisme hidup (dosis toksik).

Zat kimia berbahaya darurat tindakan inhalasi (AHOVID)- AHOV, selama pelepasan (penuangan) yang cedera massal orang dapat terjadi jika terhirup.

Dari semua zat berbahaya yang saat ini digunakan dalam industri (lebih dari 600 ribu item), hanya sedikit lebih dari 100 yang dapat dikaitkan dengan AHOV, 34 di antaranya paling tersebar luas.

Kemampuan zat apa pun untuk dengan mudah masuk ke atmosfer dan menyebabkan kerusakan besar ditentukan oleh sifat fisikokimia dan toksik dasarnya. Dari sifat fisik dan kimia, keadaan agregasi, kelarutan, densitas, volatilitas, titik didih, hidrolisis, tekanan uap jenuh, koefisien difusi, panas penguapan, titik beku, viskositas, korosivitas, titik nyala dan titik nyala, dll., adalah yang paling penting.

Karakteristik fisiko-kimia utama dari AHOV yang paling umum diberikan pada Tabel 1.3.

Mekanisme kerja toksik AHOV adalah sebagai berikut. Di dalam tubuh manusia, serta di antara itu dan lingkungan luar, ada metabolisme intensif. Peran terpenting dalam pertukaran ini adalah enzim (katalisator biologis). Enzim adalah zat atau senyawa kimia (biokimia) yang mampu mengendalikan reaksi kimia dan biologi dalam tubuh dalam jumlah yang dapat diabaikan.

Toksisitas AHOV tertentu terletak pada interaksi kimia antara mereka dan enzim, yang mengarah pada penghambatan atau penghentian sejumlah fungsi vital tubuh. Penekanan total sistem enzim tertentu menyebabkan kerusakan umum pada tubuh, dan dalam beberapa kasus kematiannya.

Untuk menilai toksisitas AHOV, sejumlah karakteristik digunakan, yang utama adalah: konsentrasi, konsentrasi ambang batas, konsentrasi maksimum yang diizinkan (MPC), konsentrasi mematikan rata-rata dan dosis toksik.

Konsentrasi- jumlah zat (AHOV) per satuan volume, massa (mg / l, g / kg, g / m 3, dll).

Konsentrasi ambang batas adalah konsentrasi minimum yang dapat menyebabkan efek fisiologis yang terukur. Pada saat yang sama, yang terkena hanya merasakan tanda-tanda utama kerusakan dan tetap berfungsi.

Konsentrasi Maksimum yang Diizinkan di udara di area kerja - konsentrasi zat berbahaya di udara, yang, selama pekerjaan sehari-hari selama 8 jam sehari (41 jam seminggu) selama seluruh masa kerja, tidak dapat menyebabkan penyakit atau penyimpangan dalam keadaan kesehatan pekerja terdeteksi oleh metode penelitian modern, di

dalam proses kerja atau dalam periode kehidupan yang jauh dari generasi sekarang dan selanjutnya.

Berarti konsentrasi mematikan di udara - konsentrasi zat di udara, menyebabkan kematian 50% dari mereka yang terkena selama 2, 4 jam paparan inhalasi.

Dosis toksik adalah jumlah zat yang menyebabkan efek toksik tertentu.

Dosis toksik diambil sama dengan:

dengan lesi inhalasi - produk dari konsentrasi rata-rata waktu bahan kimia berbahaya di udara pada saat asupan inhalasi ke dalam tubuh (diukur dalam g × mnt / m 3, g × s / m 3, mg × mnt / l, dll.);

dengan lesi resorptif kulit - massa bahan kimia berbahaya yang menyebabkan efek kerusakan tertentu ketika bersentuhan dengan kulit (satuan pengukuran - mg / cm 2, mg / m 3, g / m 2, kg / cm 2 , mg/kg, dll) .

Untuk mengkarakterisasi toksisitas zat ketika mereka masuk ke tubuh manusia melalui inhalasi, toksodosis berikut dibedakan.

Rata-rata toksodose mematikan ( LCt 50 ) - menyebabkan kematian 50% dari mereka yang terkena dampak.

Rata-rata, mengeluarkan toksodose ( ICt 50 ) - menyebabkan kegagalan 50% dari mereka yang terkena dampak.

Rata-rata ambang toksodoz ( RCt 50 ) - menyebabkan gejala awal lesi pada 50% dari mereka yang terkena.

Dosis mematikan rata-rata ketika disuntikkan ke perut - menyebabkan kematian 50% dari mereka yang terkena dengan suntikan tunggal ke perut (mg / kg).

Untuk menilai tingkat toksisitas tindakan resorptif kulit AHOV, nilai rata-rata toksodose mematikan digunakan ( LD 50 ), rata-rata toksodose melumpuhkan ( PENGENAL 50 ) dan rata-rata ambang toksodose ( RD 50 ). Satuan pengukuran - g/orang, mg/orang, ml/kg, dll.

Dosis mematikan rata-rata bila diterapkan pada kulit - menyebabkan kematian 50% dari mereka yang terkena dampak dengan satu aplikasi ke kulit.

Ada banyak cara untuk mengklasifikasikan bahan kimia berbahaya tergantung pada basis yang dipilih, misalnya, menurut kemampuan untuk menyebar, efek biologis pada tubuh manusia, metode penyimpanan, dll.

Yang paling penting adalah klasifikasi:

menurut tingkat dampak pada tubuh manusia (lihat Tabel 1.4);

menurut sindrom dominan yang berkembang selama keracunan akut (lihat Tabel 1.5);

Tabel 1.4

Klasifikasi bahan kimia berbahaya menurut tingkat dampaknya terhadap tubuh manusia

Indikator	Norma untuk kelas bahaya
Konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara area kerja, mg / m 3
Rata-rata dosis mematikan saat disuntikkan ke perut, mg/kg
Rata-rata dosis mematikan bila dioleskan ke kulit, mg/kg
Konsentrasi mematikan rata-rata di udara, mg / m 3				lebih dari 50000
Faktor kemungkinan untuk keracunan inhalasi
Zona akut
Zona tindakan kronis
Catatan: 1. Setiap AHOV spesifik termasuk dalam kelas bahaya menurut indikatornya, yang nilainya sesuai dengan kelas bahaya tertinggi. 2. Koefisien kemungkinan keracunan inhalasi sama dengan rasio konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara pada 20 ° C dengan konsentrasi mematikan rata-rata zat untuk tikus selama paparan dua jam. 3. Zona aksi akut adalah rasio konsentrasi mematikan rata-rata bahan kimia berbahaya dengan konsentrasi minimum (ambang) yang menyebabkan perubahan parameter biologis pada tingkat organisme secara keseluruhan, di luar batas reaksi fisiologis adaptif. 4. Zona aksi kronis adalah rasio konsentrasi ambang minimum yang menyebabkan perubahan parameter biologis pada tingkat organisme secara keseluruhan, yang melampaui batas reaksi fisiologis adaptif, dengan konsentrasi minimum (ambang) yang menyebabkan efek berbahaya. efek dalam percobaan kronis selama 4 jam 5 kali seminggu selama minimal 4 bulan. Menurut tingkat dampaknya pada tubuh manusia, zat berbahaya dibagi menjadi empat kelas bahaya: 1 - zat sangat berbahaya; 2 - zat yang sangat berbahaya; 3 - zat yang cukup berbahaya; 4 - zat dengan bahaya rendah. Kelas bahaya ditetapkan tergantung pada norma dan indikator yang diberikan dalam tabel ini.

Tabel 1.5

Klasifikasi AHOV menurut sindrom dominan yang berkembang selama keracunan akut

Nama	Karakter tindakan	Nama
Zat dengan efek sesak napas yang dominan	Mempengaruhi saluran pernapasan manusia	Klorin, fosgen, kloropikrin.
Zat tindakan beracun yang dominan umum	mengganggu metabolisme energi	Karbon monoksida, hidrogen sianida
Zat dengan efek mencekik dan beracun secara umum	Mereka menyebabkan edema paru selama paparan inhalasi dan mengganggu metabolisme energi selama resorpsi.	Amil, akrilonitril, asam nitrat, nitrogen oksida, sulfur dioksida, hidrogen fluorida
racun neurotropik	Bertindak pada generasi, konduksi dan transmisi impuls saraf	Karbon disulfida, timbal tetraetil, senyawa organofosfat.
Zat dengan efek sesak napas dan neutronik	Menyebabkan edema paru toksik, yang menyebabkan lesi parah pada sistem saraf	Amonia, heptil, hidrazin, dll.
racun metabolisme	Melanggar proses intim metabolisme zat dalam tubuh	Etilen oksida, dikloroetana
Zat yang mengganggu metabolisme	Mereka menyebabkan penyakit dengan perjalanan yang sangat lamban dan mengganggu metabolisme.	Dioksin, benzfuran poliklorinasi, senyawa aromatik terhalogenasi, dll.

menurut sifat fisik dan kimia utama dan kondisi penyimpanan (lihat tabel. 1.6);

menurut beratnya dampak berdasarkan beberapa faktor penting (lihat Tabel 1.7);

pada kemampuan untuk membakar.

Tabel 1.6

Klasifikasi bahan kimia berbahaya menurut sifat fisik dan kimia utama

dan kondisi penyimpanan

	Karakteristik	Perwakilan tipikal
	Cairan volatil yang disimpan dalam bejana tekan (gas terkompresi dan cair)	Klorin, amonia, hidrogen sulfida, fosgen, dll.
	Cairan volatil yang disimpan dalam wadah tidak bertekanan	Asam hidrosianat, asam akrilat nitril, timbal tetraetil, difosgen, kloropikrin, dll.
	asam berasap	Sulfur (r³1.87), nitrogen (r³1.4), hidroklorik (r³1.15), dll.
	Longgar dan padat tidak mudah menguap selama penyimpanan hingga + 40 ° C	Sublimasi, fosfor kuning, arsenik anhidrida, dll.
	Longgar dan padat mudah menguap selama penyimpanan hingga + 40 ° C	Garam asam hidrosianat, merkuri, dll.

Bagian penting dari AHOV adalah zat yang mudah terbakar dan meledak, yang sering menyebabkan kebakaran jika terjadi penghancuran wadah dan pembentukan senyawa beracun baru sebagai akibat dari pembakaran.

Menurut kemampuan untuk membakar, semua bahan kimia berbahaya dibagi menjadi beberapa kelompok:

tidak mudah terbakar (fosgen, dioksin, dll.); zat dari kelompok ini tidak terbakar dalam kondisi pemanasan hingga 900 0 C dan konsentrasi oksigen hingga 21%;

zat mudah terbakar yang tidak mudah terbakar (klorin, asam nitrat, hidrogen fluorida, karbon monoksida, sulfur dioksida, kloropikrin dan zat yang tidak stabil secara termal lainnya, sejumlah gas cair dan terkompresi); zat dari kelompok ini tidak terbakar ketika dipanaskan hingga 900 ° C dan konsentrasi oksigen hingga 21%, tetapi terurai dengan pelepasan uap yang mudah terbakar;

Tabel 1.7

Klasifikasi AHOV menurut beratnya dampak berdasarkan

dengan mempertimbangkan beberapa faktor

Kemampuan dispersi
Ketabahan
nilai industri
Bagaimana itu masuk ke dalam tubuh
Tingkat toksisitas
Rasio jumlah yang terluka dengan jumlah yang mati
efek tertunda

sejumlah besar cara untuk mengklasifikasikan bahan kimia berbahaya tergantung pada basis yang dipilih, misalnya, menurut kemampuan untuk membubarkan, efek biologis pada tubuh manusia, metode penyimpanan, dll.

zat yang terbakar lambat (amonia cair, hidrogen sianida, dll.); zat dari kelompok ini hanya dapat menyala jika terkena sumber api;

zat yang mudah terbakar (akrilonitril, amil, gas amonia, heptil, hidrazin, dikloroetana, karbon disulfida, timbal tertraetil, nitrogen oksida, dll.); zat dari kelompok ini mampu terbakar dan terbakar secara spontan bahkan setelah sumber api dihilangkan.

1.4.1.2. Benda-benda kimia berbahaya

Fasilitas kimia berbahaya (XOO)- ini adalah suatu benda di mana zat kimia berbahaya disimpan, diproses, digunakan atau diangkut, jika terjadi kecelakaan atau kehancuran yang dapat menyebabkan kematian atau kontaminasi kimia pada manusia, hewan ternak dan tumbuhan, serta pencemaran kimia terhadap lingkungan alam. terjadi.

Konsep HOO menyatukan sekelompok besar industri, transportasi, dan objek ekonomi lainnya, berbeda dalam tujuan dan indikator teknis dan ekonomi, tetapi memiliki properti bersama - jika terjadi kecelakaan, mereka menjadi sumber emisi beracun.

Benda-benda kimia berbahaya meliputi:

pabrik dan gabungan industri kimia, serta instalasi individu (agregat) dan bengkel yang memproduksi dan mengkonsumsi bahan kimia berbahaya;

pabrik (kompleks) untuk pengolahan bahan baku minyak dan gas bumi;

produksi industri lain yang menggunakan AHOV (pulp and paper, tekstil, metalurgi, makanan, dll);

stasiun kereta api, pelabuhan, terminal dan gudang di titik akhir (perantara) pergerakan AHOV;

kendaraan (peti kemas dan kereta curah, truk tangki, kapal tanker sungai dan laut, jaringan pipa, dll.).

Pada saat yang sama, bahan kimia berbahaya dapat menjadi bahan baku dan produk antara dan produk akhir dari produksi industri.

Zat kimia berbahaya yang tidak disengaja di perusahaan dapat ditemukan di jalur produksi, fasilitas penyimpanan, dan gudang dasar.

Analisis struktur benda berbahaya secara kimia menunjukkan bahwa jumlah utama AHOV disimpan dalam bentuk bahan baku atau produk produksi.

Bahan kimia berbahaya cair terkandung dalam sel kapasitif standar. Ini bisa berupa aluminium, beton bertulang, baja atau tangki gabungan di mana kondisi dipertahankan yang sesuai dengan mode penyimpanan yang diberikan.

Karakteristik umum tangki dan kemungkinan opsi penyimpanan untuk bahan kimia berbahaya diberikan dalam Tabel. 1.8.

Tangki di atas tanah di gudang biasanya berada dalam kelompok dengan satu tangki cadangan per kelompok. Di sekeliling setiap kelompok tangki di sepanjang perimeter, disediakan tanggul tertutup atau dinding penutup.

Beberapa tangki besar yang berdiri sendiri mungkin memiliki palet atau tangki beton bertulang bawah tanah.

Bahan kimia berbahaya padat disimpan di ruangan khusus atau di area terbuka di bawah gudang.

Pada jarak pendek, AHOV diangkut melalui jalan darat dalam silinder, kontainer (barel) atau truk tangki.

Dari berbagai silinder berkapasitas sedang untuk penyimpanan dan pengangkutan bahan kimia berbahaya cair, silinder dengan kapasitas 0,016 hingga 0,05 m 3 paling sering digunakan. Kapasitas peti kemas (barel) bervariasi dari 0,1 hingga 0,8 m 3 . Truk tangki terutama digunakan untuk mengangkut amonia, klorin, amil dan heptil. Pembawa amonia standar memiliki daya dukung 3,2; 10 dan 16 ton Klorin cair diangkut dalam kapal tanker dengan kapasitas hingga 20 ton, amil - hingga 40 ton, heptil - hingga 30 ton.

Dengan kereta api, AHOV diangkut dalam silinder, kontainer (barel) dan tangki.

Karakteristik utama tangki diberikan pada Tabel 1.9.

Silinder diangkut, sebagai aturan, dalam gerobak tertutup, dan wadah (barel) - di platform terbuka, di mobil gondola dan dalam wadah universal. Dalam gerobak tertutup, silinder ditempatkan berjajar dalam posisi horizontal hingga 250 pcs.

Pada mobil gondola terbuka, kontainer dipasang dalam posisi vertikal berjajar (maksimal 3 baris) sebanyak 13 kontainer di setiap baris. Pada platform terbuka, kontainer diangkut dalam posisi horizontal (hingga 15 pcs).

Tangki kereta api untuk pengangkutan bahan kimia berbahaya dapat memiliki volume boiler dari 10 hingga 140 m 3 dengan kapasitas beban 5 hingga 120 ton.

Tabel 1.9

Karakteristik utama tangki kereta api,

digunakan untuk pengangkutan bahan kimia berbahaya

Nama AHOV	Volume yang berguna dari boiler tangki, m 3	Tekanan dalam tangki, atm.	Daya dukung, t
akrilonitril
Amonia cair
Asam nitrat (conc.)
Asam nitrat (razb.)
Hidrazin
Dikloroetana
Etilen oksida
Sulfur dioksida
karbon disulfida
Hidrogen fluorida
Klorin dicairkan
Hidrogen sianida

Dengan transportasi air, sebagian besar bahan kimia berbahaya diangkut dalam silinder dan wadah (barel), namun sejumlah kapal dilengkapi dengan tangki khusus (tangki) dengan kapasitas hingga 10.000 ton.

Di sejumlah negara ada yang namanya unit administratif-teritorial (ATE) yang berbahaya secara kimia. Ini adalah unit administratif-teritorial, lebih dari 10% populasinya mungkin berada di zona kemungkinan kontaminasi bahan kimia jika terjadi kecelakaan di fasilitas senjata kimia.

Zona kontaminasi kimia(ZKhZ) - wilayah di mana didistribusikan atau di mana NKT diperkenalkan dalam konsentrasi atau jumlah yang membahayakan kehidupan dan kesehatan manusia, hewan ternak, dan tumbuhan untuk waktu tertentu.

Zona perlindungan sanitasi(SPZ) - area di sekitar fasilitas yang berpotensi berbahaya, didirikan untuk mencegah atau mengurangi dampak dari faktor-faktor berbahaya dari fungsinya pada manusia, hewan ternak dan tumbuhan, serta pada lingkungan alam.

Klasifikasi objek ekonomi dan ATU berdasarkan bahaya kimia dilakukan berdasarkan kriteria yang diberikan pada Tabel 1.10

Tabel 1.10

Kriteria untuk mengklasifikasikan ATU dan objek ekonomi

tentang bahaya kimia

Objek terklasifikasi	Definisi klasifikasi objek	Kriteria (indikator) untuk mengklasifikasikan suatu objek dan ATU sebagai bahan kimia	Nilai numerik kriteria derajat bahaya kimia menurut kategori bahaya kimia
Obyek ekonomi	Objek ekonomi yang berbahaya secara kimia adalah objek ekonomi, jika terjadi kehancuran (kecelakaan) yang dapat menyebabkan kehancuran massal manusia, hewan ternak dan tumbuhan.	Jumlah orang yang memasuki zona kemungkinan kontaminasi kimia AHOV	Lebih dari 75 ribu orang.	Dari 40 hingga 75 ribu orang.	kurang dari 40 ribu orang	Zona VKhZ tidak melampaui objek dan SPZ-nya
	ATE-ATE yang berbahaya secara kimia, lebih dari 10% populasinya dapat berakhir di zona VCP jika terjadi kecelakaan di fasilitas CW.	Jumlah populasi (persentase wilayah) di zona VKhZ AHOV			10 sampai 30%
Catatan: I. Zona kemungkinan cemaran kimia (VKhZ) adalah luas lingkaran dengan radius sama dengan kedalaman zona dengan ambang batas toksodose. 2. Untuk perkotaan dan perkotaan, tingkat bahaya bahan kimia diperkirakan dengan proporsi wilayah yang termasuk dalam zona WCS, dengan asumsi bahwa populasi tersebar merata di seluruh wilayah. 3. Untuk menentukan kedalaman zona dengan ambang toksodose, kondisi cuaca berikut ditetapkan: inversi, kecepatan angin I m/s, suhu udara 20 o C, arah angin yang tidak dapat diubah dari 0 hingga 360 o.

Sumber bahaya utama jika terjadi kecelakaan di fasilitas kimia adalah:

emisi salvo bahan kimia berbahaya ke atmosfer dengan kontaminasi berikutnya dari udara, medan dan sumber air;

pembuangan bahan kimia berbahaya ke badan air;

kebakaran "kimia" dengan pelepasan bahan kimia berbahaya dan produk pembakarannya ke lingkungan;

ledakan bahan kimia berbahaya, bahan baku untuk produksi atau produk sumbernya;

pembentukan zona asap, diikuti dengan pengendapan bahan kimia berbahaya, berupa "bintik-bintik" di sepanjang jalur penyebaran awan udara yang terkontaminasi, sublimasi dan migrasi.

Secara skematis, sumber bahaya utama jika terjadi kecelakaan di HOO ditunjukkan pada gambar. 1.2.

Beras. 1.2. Skema pembentukan faktor perusak selama kecelakaan di organisasi senjata kimia

1 - pelepasan salvo bahan kimia berbahaya ke atmosfer; 2 - pembuangan bahan kimia berbahaya ke badan air;

3 - api "kimia"; 4 - ledakan AHOV;

5 - zona asap dengan pengendapan bahan kimia berbahaya dan sublimasi

Masing-masing sumber bahaya (kerusakan) di atas pada tempat dan waktu dapat memanifestasikan dirinya secara terpisah, berurutan atau dalam kombinasi dengan sumber lain, dan juga berulang berkali-kali dalam berbagai kombinasi. Itu semua tergantung pada karakteristik fisik dan kimia AHOV, kondisi kecelakaan, kondisi cuaca dan topografi daerah. Penting untuk mengetahui definisi istilah-istilah berikut.

kecelakaan kimia- ini adalah kecelakaan di fasilitas yang berbahaya secara kimia, disertai dengan tumpahan atau pelepasan bahan kimia berbahaya, yang dapat menyebabkan kematian atau kontaminasi kimia pada manusia, hewan ternak dan tumbuhan, kontaminasi kimia pada makanan, bahan baku makanan, pakan, lainnya harta benda dan luas daerah selama waktu tertentu.

Pelepasan OHV- pelepasan jika terjadi penurunan tekanan dalam waktu singkat dari instalasi teknologi, wadah penyimpanan atau pengangkutan bahan kimia dalam jumlah yang dapat menyebabkan kecelakaan kimia.

Selat OHV- kebocoran selama depressurisasi dari instalasi teknologi, wadah penyimpanan atau pengangkutan OHV dalam jumlah yang dapat menyebabkan kecelakaan kimia.

Fokus kekalahan AHOV- ini adalah wilayah di mana, sebagai akibat dari kecelakaan di fasilitas kimia berbahaya dengan pelepasan bahan kimia berbahaya, cedera massal orang, hewan ternak, tanaman, kehancuran dan kerusakan bangunan dan struktur terjadi.

Jika terjadi kecelakaan di fasilitas kimia dengan pelepasan bahan kimia berbahaya, fokus kerusakan bahan kimia akan memiliki fitur berikut.

I. Pembentukan awan uap kimia berbahaya dan distribusinya di lingkungan adalah proses kompleks yang ditentukan oleh diagram fase zat kimia berbahaya, karakteristik fisik dan kimia utamanya, kondisi penyimpanan, kondisi cuaca, medan, dll., Oleh karena itu, peramalan skala pencemaran kimia (pencemaran) sangat sulit.

2. Pada puncak kecelakaan di fasilitas, sebagai suatu peraturan, beberapa faktor yang merusak bertindak: kontaminasi kimia pada area, udara, badan air; suhu tinggi atau rendah; gelombang kejut, dan di luar objek - kontaminasi kimia lingkungan.

3. Faktor perusak yang paling berbahaya adalah dampak uap AHOV melalui sistem pernapasan. Ia bertindak baik di lokasi kecelakaan dan pada jarak yang jauh dari sumber pelepasan dan menyebar dengan kecepatan transfer angin AHOV.

4. Konsentrasi bahan kimia berbahaya yang berbahaya di atmosfer dapat terjadi dari beberapa jam hingga beberapa hari, dan kontaminasi medan dan air untuk waktu yang lebih lama lagi.

5. Kematian tergantung pada sifat-sifat bahan kimia berbahaya, dosis racun, dan dapat terjadi baik secara instan maupun beberapa waktu (beberapa hari) setelah keracunan.

1.4.2. Persyaratan dasar standar desain

untuk penempatan dan pembangunan fasilitas kimia berbahaya

Persyaratan rekayasa dan teknis nasional utama untuk penempatan dan pembangunan fasilitas kimia diatur dalam dokumen negara di ITM.

Sesuai dengan persyaratan ITM, wilayah yang berdekatan dengan fasilitas kimia berbahaya, di mana, jika terjadi kemungkinan penghancuran wadah dengan bahan kimia berbahaya, kemungkinan penyebaran awan udara yang terkontaminasi dengan konsentrasi yang menyebabkan cedera pada orang yang tidak terlindungi. untuk membentuk zona kemungkinan kontaminasi bahan kimia berbahaya.

Penghapusan batas-batas zona kemungkinan kontaminasi bahan kimia berbahaya diberikan dalam Tabel. 1.11.

Untuk menentukan penghilangan batas zona kemungkinan cemaran bahan kimia berbahaya dengan jumlah bahan kimia berbahaya lainnya dalam wadah, perlu menggunakan faktor koreksi yang diberikan pada Tabel 1.12.

Tabel 1.11

Menghapus batas-batas zona kemungkinan kontaminasi bahan kimia berbahaya

dari kontainer 50 ton dengan bahan kimia berbahaya

bunding palet (kaca), m	Penghapusan batas-batas zona kemungkinan kontaminasi kimia berbahaya, km.
		hidrogen sianida	sulfur dioksida	Hidrogen sulfida			metil isosianat
Tanpa ikatan

Tabel 1.12

Koefisien untuk menghitung ulang jumlah AHOV

Saat merancang bandara baru, pusat radio penerima dan transmisi, pusat komputer, serta kompleks peternakan, peternakan besar dan peternakan unggas, penempatannya harus disediakan pada jarak yang aman dari objek dengan bahan kimia berbahaya.

Pembangunan gudang dasar untuk penyimpanan bahan kimia berbahaya harus dipertimbangkan di daerah pinggiran kota.

Ketika ditempatkan di kota-kota yang dikategorikan dan di tempat-tempat yang sangat penting, pangkalan dan gudang untuk penyimpanan bahan kimia berbahaya, jumlah stok bahan kimia berbahaya ditetapkan oleh kementerian, departemen dan perusahaan sesuai dengan otoritas setempat.

Pada perusahaan yang memproduksi atau mengkonsumsi bahan kimia berbahaya, perlu:

untuk merancang bangunan dan struktur dengan tipe rangka yang dominan dengan struktur penutup ringan;

untuk menempatkan panel kontrol, sebagai aturan, di lantai bawah bangunan, dan juga untuk menyediakan duplikasi elemen utamanya di titik kontrol cadangan fasilitas;

menyediakan, jika perlu, perlindungan wadah dan komunikasi dari kehancuran oleh gelombang kejut;

mengembangkan dan menerapkan langkah-langkah untuk mencegah tumpahan cairan berbahaya, serta langkah-langkah untuk melokalisasi kecelakaan dengan mematikan bagian yang paling rentan dari skema teknologi dengan memasang katup periksa, perangkap dan gudang dengan saluran pembuangan terarah.

Di pemukiman yang terletak di zona kemungkinan kontaminasi berbahaya dengan bahan kimia berbahaya, untuk menyediakan air minum bagi penduduk, perlu untuk membuat sistem pasokan air terpusat yang dilindungi terutama berdasarkan sumber air bawah tanah.

Melewati, memproses, dan menyelesaikan kereta dengan AHOV harus dilakukan hanya dengan jalan memutar. Tempat untuk memuat ulang (memompa) bahan kimia berbahaya, rel kereta api untuk akumulasi (pengendapan) gerbong (tangki) dengan bahan kimia berbahaya harus dipindahkan pada jarak setidaknya 250 m dari bangunan tempat tinggal, bangunan industri dan penyimpanan, tempat parkir kereta api lainnya . Persyaratan serupa dikenakan pada tempat berlabuh untuk memuat (membongkar) bahan kimia berbahaya, rel kereta api untuk akumulasi (pengendapan) gerbong (tangki), serta area perairan untuk kapal dengan muatan tersebut.

Pemandian yang baru dibangun dan direkonstruksi, fasilitas shower, binatu, pabrik dry cleaning, pos cuci dan pembersihan mobil, terlepas dari afiliasi departemen dan bentuk kepemilikan, harus disesuaikan dengan sanitasi orang, pemrosesan khusus pakaian dan peralatan dalam kasus industri kecelakaan dengan pelepasan bahan kimia berbahaya.

Di fasilitas dengan AHOV, perlu untuk membuat sistem peringatan lokal, jika terjadi kecelakaan dan kontaminasi bahan kimia, untuk pekerja di fasilitas ini, serta untuk penduduk yang tinggal di daerah yang kemungkinan kontaminasi bahan kimia berbahaya.

Pemberitahuan kepada masyarakat tentang terjadinya bahaya bahan kimia dan kemungkinan pencemaran atmosfer dengan AHOV harus dilakukan dengan menggunakan semua sarana komunikasi yang tersedia (sirene listrik, jaringan penyiaran radio, komunikasi telepon internal, televisi, instalasi pengeras suara bergerak, jalan speaker, dll).

Pada fasilitas kimia berbahaya, sistem lokal untuk mendeteksi kontaminasi lingkungan dengan bahan kimia berbahaya harus dibuat.

Ada sejumlah peningkatan persyaratan untuk shelter yang memberikan perlindungan dari AHOV ID:

tempat perlindungan harus disimpan dalam kesiapan untuk penerimaan segera dari mereka yang dilindungi;

di tempat penampungan yang terletak di zona kemungkinan kontaminasi bahan kimia berbahaya, rezim isolasi lengkap atau sebagian dengan regenerasi udara internal harus disediakan.

Regenerasi udara dapat dilakukan dengan dua cara. Yang pertama - dengan bantuan unit regeneratif RU-150/6, yang kedua - dengan bantuan kartrid regeneratif RP-100 dan silinder udara terkompresi.

Tempat pengisian ulang (pemompaan) bahan kimia berbahaya dan rel kereta api untuk penimbunan (pengendapan) gerbong (tangki) bahan kimia berbahaya dilengkapi dengan sistem pemasangan tirai air dan pengisian air (degasser) jika terjadi tumpahan bahan kimia berbahaya. Sistem serupa sedang dibuat di tempat berlabuh untuk memuat (membongkar) bahan kimia berbahaya.

Untuk mengurangi stok bahan kimia berbahaya secara tepat waktu ke standar kebutuhan teknologi, direncanakan:

mengosongkan dalam situasi darurat dari bagian skema teknologi yang sangat berbahaya ke dalam tangki yang terkubur sesuai dengan norma, aturan dan dengan mempertimbangkan karakteristik spesifik produk;

pembuangan bahan kimia berbahaya ke dalam tangki darurat, sebagai suatu peraturan, dengan menyalakan sistem pembuangan secara otomatis dengan duplikasi wajib oleh perangkat untuk menyalakan pengosongan secara manual;

rencana untuk periode khusus fasilitas bahan kimia berbahaya mencakup langkah-langkah untuk mengurangi stok dan periode penyimpanan bahan kimia berbahaya sebanyak mungkin dan beralih ke skema produksi bebas penyangga.

Langkah-langkah rekayasa dan teknis nasional selama konstruksi dan rekonstruksi KhOO dilengkapi dengan persyaratan kementerian dan departemen yang ditetapkan dalam peraturan industri dan dokumentasi desain yang relevan.

Rute masuknya racun berikut ke dalam tubuh dibedakan:

1. lisan;

2. inhalasi;

3. perkutan (melalui kulit utuh dan rusak);

4. melalui selaput lendir (konjungtiva mata);

5. parenteral.

Salah satu rute paling umum masuknya zat beracun ke dalam tubuh adalah melalui mulut. Sejumlah senyawa beracun yang larut dalam lemak - fenol, beberapa garam, terutama sianida - diserap dan masuk ke dalam darah sudah di rongga mulut.

Sepanjang saluran pencernaan, ada gradien pH yang signifikan yang menentukan tingkat yang berbeda dari penyerapan zat beracun. Zat beracun di perut dapat diserap dan diencerkan dengan massa makanan, akibatnya kontaknya dengan selaput lendir berkurang. Selain itu, kecepatan penyerapan dipengaruhi oleh intensitas sirkulasi darah di mukosa lambung, peristaltik, jumlah lendir, dll. Pada dasarnya, penyerapan zat beracun terjadi di usus kecil yang isinya memiliki pH 7,5 - 8,0. Fluktuasi pH lingkungan usus, keberadaan enzim, sejumlah besar senyawa yang terbentuk selama pencernaan di chyme pada molekul protein besar dan penyerapannya - semua ini mempengaruhi penyerapan senyawa beracun dan pengendapannya di saluran pencernaan.

Fenomena pengendapan zat beracun di saluran pencernaan selama keracunan oral menunjukkan perlunya pemurnian menyeluruh selama pengobatan.

Keracunan inhalasi ditandai dengan masuknya racun tercepat ke dalam darah. Hal ini disebabkan oleh permukaan absorpsi yang besar dari alveoli paru (100-150 m 2), ketebalan membran alveolar yang kecil, aliran darah yang kuat melalui kapiler paru dan kurangnya kondisi untuk pengendapan racun yang signifikan.

Penyerapan senyawa volatil sudah dimulai di saluran pernapasan bagian atas, tetapi paling banyak dilakukan di paru-paru. Itu terjadi menurut hukum difusi sesuai dengan gradien konsentrasi. Banyak non-elektrolit yang mudah menguap memasuki tubuh dengan cara yang sama: hidrokarbon, halokarbon, alkohol, eter, dll. Tingkat asupan ditentukan oleh sifat fisikokimia dan, pada tingkat lebih rendah, oleh keadaan tubuh (intensitas respirasi dan sirkulasi darah di paru-paru).

Penetrasi zat beracun melalui kulit juga sangat penting, terutama di lingkungan militer dan industri.

Setidaknya ada tiga cara untuk melakukan ini:

1. melalui epidermis;

2. folikel rambut;

3. saluran ekskresi kelenjar sebaceous dan keringat.

Epidermis dianggap sebagai penghalang lipoprotein di mana berbagai zat dapat berdifusi dalam jumlah yang sebanding dengan koefisien distribusinya dalam sistem. lipid/air. Ini hanya fase pertama penetrasi racun, fase kedua adalah pengangkutan senyawa ini dari dermis ke dalam darah. Kerusakan mekanis pada kulit (lecet, goresan, luka, dll.), Luka bakar termal dan kimia berkontribusi pada penetrasi zat beracun ke dalam tubuh.

Distribusi racun dalam tubuh. Salah satu indikator toksikologi utama adalah volume distribusi, yaitu. karakteristik ruang di mana zat beracun tertentu didistribusikan. Ada tiga sektor utama distribusi zat asing: cairan ekstraseluler (sekitar 14 liter untuk seseorang dengan berat 70 kg), cairan intraseluler (28 liter) dan jaringan adiposa, yang volumenya sangat bervariasi. Volume distribusi tergantung pada tiga sifat fisiko-kimia utama suatu zat:

1. kelarutan dalam air;

2. kelarutan lemak;

3. kemampuan untuk berdisosiasi (pembentukan ion).

Senyawa yang larut dalam air mampu menyebar ke seluruh sektor air (cairan ekstraseluler dan intraseluler) tubuh - sekitar 42 liter; zat yang larut dalam lemak menumpuk (deposit) terutama dalam lipid.

Menghilangkan racun dari dalam tubuh. Cara dan metode penghilangan senyawa asing secara alami dari tubuh berbeda. Menurut signifikansi praktisnya, mereka diatur sebagai berikut: ginjal - usus - paru-paru - kulit. Derajat, kecepatan dan rute ekskresi tergantung pada sifat fisikokimia zat yang dilepaskan. Melalui ginjal, terutama senyawa yang tidak terionisasi diekskresikan, yang sangat hidrofilik dan direabsorbsi dengan buruk di tubulus ginjal.

Zat-zat berikut dikeluarkan melalui usus dengan tinja: 1) tidak diserap ke dalam darah selama asupan oralnya; 2) diisolasi dari hati dengan empedu; 3) memasuki usus melalui dindingnya (dengan difusi pasif sepanjang gradien konsentrasi).

Sebagian besar non-elektrolit yang mudah menguap diekskresikan dari tubuh terutama tidak berubah dengan udara yang dihembuskan. Semakin rendah koefisien kelarutan dalam air, semakin cepat pelepasannya, terutama bagian yang ada dalam darah yang bersirkulasi. Pelepasan fraksi mereka disimpan dalam jaringan adiposa tertunda dan terjadi jauh lebih lambat, terutama karena jumlah ini bisa sangat signifikan, karena. jaringan adiposa dapat membentuk lebih dari 20% dari total berat badan seseorang. Misalnya, sekitar 50% dari kloroform yang dihirup diekskresikan selama 8-12 jam pertama, dan sisanya - pada fase ekskresi kedua, yang berlangsung beberapa hari.

Melalui kulit, khususnya dengan keringat, banyak zat beracun - non-elektrolit (etil alkohol, aseton, fenol, hidrokarbon terklorinasi, dll.) meninggalkan tubuh. Namun, dengan pengecualian yang jarang (konsentrasi karbon disulfida dalam keringat beberapa kali lebih tinggi daripada dalam urin), jumlah total zat beracun yang dihilangkan dengan cara ini kecil.

Gejala patologis utama pada keracunan akut:

1) gejala disfungsi sistem kardiovaskular: bradikardia atau takikardia, hipotensi arteri atau hipertensi, syok eksotoksik.

Syok eksotoksik dikaitkan dengan 65-70% kematian akibat keracunan. Pasien tersebut berada dalam kondisi serius, mereka mengalami agitasi atau kelesuan psikomotor, kulit pucat dengan semburat kebiruan, dingin saat disentuh, sesak napas dan takikardia, hipotensi dan oliguria. Pada saat yang sama, fungsi hampir semua organ dan sistem vital terganggu, tetapi kegagalan sirkulasi akut bertindak sebagai salah satu manifestasi klinis utama syok.

2) Gejala gangguan SSP : sakit kepala, gangguan koordinasi gerak, halusinasi, delirium, konvulsi, paralisis, koma.

Bentuk gangguan neuropsikiatri yang paling parah pada keracunan akut adalah koma toksik dan psikosis intoksikasi. Koma paling sering berkembang dalam kasus keracunan dengan zat yang menekan fungsi SSP. Ciri khas gambaran neurologis koma toksik adalah tidak adanya gejala fokal yang persisten dan peningkatan cepat dalam kondisi korban sebagai respons terhadap tindakan untuk menghilangkan racun. dari tubuh. Psikosis intoksikasi dapat terjadi sebagai akibat keracunan parah dengan atropin, kokain, tubazid, etilen glikol, karbon monoksida dan memanifestasikan berbagai gejala psikopatologis (kebingungan, halusinasi, dll.). Penyalahguna alkohol dapat mengembangkan apa yang disebut psikosis alkoholik (halusinosis, delirium tremens). Dalam kasus keracunan dengan zat neurotoksik tertentu (FOS, pachycarpine, methyl bromide), gangguan konduksi neuromuskular terjadi dengan perkembangan paresis dan kelumpuhan, dan sebagai komplikasi, myofibrillation.

Dari sudut pandang diagnostik, penting untuk diketahui bahwa gangguan penglihatan akut hingga kebutaan mungkin terjadi jika keracunan metil alkohol dan kina; penglihatan kabur dengan latar belakang miosis - keracunan FOS; midriasis - dalam kasus keracunan dengan atropin, nikotin, pachycarpine; "penglihatan warna" - dalam kasus keracunan dengan salisilat; perkembangan gangguan pendengaran - dalam kasus keracunan dengan kina, beberapa antibiotik (kanamisin monosulfat, neomisin sulfat, streptomisin sulfat).

Setelah keracunan parah, asthenia, keadaan kelelahan yang meningkat, lekas marah, dan kelemahan biasanya bertahan untuk waktu yang lama.

3) Gejala kerusakan sistem pernapasan: bradipnea, takipnea, jenis pernapasan patologis (Kussmaul), laringospasme, bronkospasme, edema paru toksik. Dengan gangguan pernapasan yang berasal dari pusat, khas untuk keracunan dengan racun neurotoksik, karena penghambatan pusat pernapasan atau kelumpuhan otot-otot pernapasan, pernapasan menjadi dangkal, aritmia, hingga penghentian totalnya.

Asfiksia mekanik terjadi pada pasien yang dalam keadaan koma, ketika saluran napas tertutup akibat retraksi lidah, aspirasi muntah, hipersekresi kelenjar bronkus, salivasi. Secara klinis, "asfiksia mekanis" dimanifestasikan oleh sianosis, adanya ronki kasar yang menggelegak di atas trakea dan bronkus besar.

Dengan luka bakar pada saluran pernapasan bagian atas, stenosis laring mungkin terjadi, yang dimanifestasikan oleh suara serak atau kehilangan suara, sesak napas, sianosis, pernapasan intermiten, agitasi pasien.

Edema paru toksik disebabkan oleh kerusakan langsung pada membran paru-paru oleh zat beracun, diikuti oleh peradangan dan pembengkakan jaringan paru-paru. Paling sering, diamati dalam kasus keracunan dengan nitrogen oksida, fosgen, karbon monoksida dan zat beracun lainnya dari efek sesak napas, dengan menghirup uap asam kaustik dan alkali, dan dengan aspirasi zat-zat ini, disertai dengan luka bakar. saluran pernapasan bagian atas. Untuk edema paru toksik, pementasan perkembangan adalah karakteristik: tahap refleks - munculnya rasa sakit di mata, keringat di nasofaring, sesak di dada, sering bernapas dangkal; tahap kesejahteraan imajiner - hilangnya sensasi subjektif yang tidak menyenangkan; tahap manifestasi klinis yang diucapkan adalah pernapasan yang menggelegak, dahak berbusa yang melimpah, banyak ronki basah yang menggelegak halus di atas paru-paru. Kulit dan selaput lendir yang terlihat sianosis, gagal jantung akut (kolaps) sering berkembang, kulit menjadi bersahaja.

4) Gejala kerusakan saluran cerna: dimanifestasikan dalam bentuk gangguan dispepsia (mual, muntah), gastroenterokolitis, luka bakar pada saluran pencernaan, perdarahan esofagus-gastrointestinal. Pendarahan paling sering terjadi pada kasus keracunan dengan racun yang membakar (asam dan alkali); mereka bisa lebih awal (pada hari pertama) dan terlambat (2-3 minggu).

Muntah pada tahap awal keracunan dalam banyak kasus dapat dianggap sebagai fenomena yang menguntungkan, karena membantu menghilangkan zat beracun dari tubuh. Namun, munculnya muntah pada pasien koma, dalam kasus keracunan dengan racun kauterisasi pada anak-anak, dengan stenosis laring dan edema paru berbahaya, karena aspirasi muntah ke saluran pernapasan dapat terjadi.

Gastorenteritis pada kasus keracunan biasanya disertai dengan dehidrasi tubuh dan ketidakseimbangan elektrolit.

5) Gejala kerusakan hati dan ginjal memiliki klinik hepatotoksik dan nefropati, mereka dapat memiliki 3 derajat keparahan.

Derajat ringan ditandai dengan tidak adanya manifestasi klinis yang nyata.

Derajat sedang: hati membesar, nyeri pada palpasi, ada ikterus, diatesis hemoragik; dengan kerusakan ginjal - sakit punggung, oliguria.

Derajat berat: berkembang menjadi gagal ginjal akut dan gagal ginjal akut.

Yang sangat penting dalam diagnosis kerusakan toksik pada hati dan ginjal adalah penelitian laboratorium dan instrumental.

Sindrom gangguan kesadaran. Ini karena efek langsung racun pada korteks serebral, serta gangguan sirkulasi serebral dan kekurangan oksigen yang disebabkannya. Fenomena seperti itu (koma, pingsan) terjadi pada keracunan parah dengan hidrokarbon terklorinasi, senyawa organofosfor (FOS), alkohol, sediaan opium, obat tidur.

Sindrom gagal napas. Ini sering diamati pada koma, ketika pusat pernapasan tertekan. Gangguan pada tindakan pernapasan juga terjadi karena kelumpuhan otot-otot pernapasan, yang sangat memperumit perjalanan keracunan. Disfungsi pernapasan yang parah terjadi dengan edema paru toksik dan obstruksi jalan napas.

Sindrom lesi darah. Karakteristik keracunan karbon monoksida, pengoksidasi hemoglobin, racun hemolitik. Pada saat yang sama, hemoglobin dinonaktifkan, kapasitas oksigen darah menurun.

Sindrom gangguan peredaran darah. Hampir selalu menyertai keracunan akut. Penyebab disfungsi sistem kardiovaskular dapat berupa: penghambatan pusat vasomotor, disfungsi kelenjar adrenal, peningkatan permeabilitas dinding pembuluh darah, dll.

Sindrom pelanggaran termoregulasi. Ini diamati dalam banyak keracunan dan dimanifestasikan baik oleh penurunan suhu tubuh (alkohol, obat tidur, sianida), atau dengan peningkatannya (karbon monoksida, racun ular, asam, alkali, FOS). Perubahan-perubahan dalam tubuh ini, di satu sisi, adalah hasil dari penurunan proses metabolisme dan peningkatan perpindahan panas, dan di sisi lain, penyerapan produk-produk beracun dari pembusukan jaringan ke dalam darah, gangguan pasokan oksigen ke tubuh. otak, dan komplikasi infeksi.

sindrom kejang. Sebagai aturan, ini merupakan indikator keracunan yang parah atau sangat parah. Kejang terjadi sebagai akibat dari kekurangan oksigen akut otak (sianida, karbon monoksida) atau sebagai akibat dari aksi spesifik racun pada struktur saraf pusat (etilen glikol, hidrokarbon terklorinasi, FOS, strychnine).

Sindrom gangguan jiwa. Ini khas untuk keracunan dengan racun yang secara selektif bekerja pada sistem saraf pusat (alkohol, asam lisergat dietilamida, atropin, ganja, timbal tetraetil).

Sindrom kerusakan hati dan ginjal. Mereka disertai dengan banyak jenis keracunan, di mana organ-organ ini menjadi objek paparan langsung racun atau menderita karena pengaruh produk metabolisme beracun dan kerusakan struktur jaringan pada mereka. Ini terutama sering menyertai keracunan dengan dikloroetana, alkohol, esensi cuka, hidrazin, arsenik, garam logam berat, fosfor kuning.

Sindrom gangguan keseimbangan air dan elektrolit dan keseimbangan asam-basa. Pada keracunan akut, ini terutama merupakan konsekuensi dari gangguan fungsi sistem pencernaan dan ekskresi, serta organ sekretori. Dalam hal ini, dehidrasi tubuh, penyimpangan proses redoks dalam jaringan, dan akumulasi produk metabolisme yang kurang teroksidasi dimungkinkan.

Dosis. Konsentrasi. Toksisitas

Seperti yang telah dicatat, mempengaruhi tubuh dalam jumlah yang berbeda, zat yang sama menyebabkan efek yang tidak sama. Operasi minimal, atau ambang batas, dosis(konsentrasi) zat beracun adalah jumlah terkecilnya, yang menyebabkan perubahan aktivitas vital yang nyata, tetapi dapat dibalik. Dosis toksik minimum- ini sudah merupakan jumlah racun yang jauh lebih besar, menyebabkan keracunan parah dengan kompleks perubahan patologis yang khas dalam tubuh, tetapi tanpa hasil yang fatal. Semakin kuat racunnya, semakin mendekati nilai dosis efektif minimum dan dosis racun minimum. Selain yang disebutkan, dalam toksikologi juga lazim untuk mempertimbangkan dosis mematikan (mematikan) dan konsentrasi racun, yaitu jumlah yang menyebabkan kematian seseorang (atau hewan) jika tidak diobati. Dosis mematikan ditentukan sebagai hasil percobaan pada hewan. Dalam toksikologi eksperimental, yang paling umum digunakan rata-rata dosis mematikan(DL 50) atau konsentrasi (CL 50) racun, di mana 50% hewan percobaan mati. Jika 100% kematian mereka diamati, maka dosis atau konsentrasi tersebut ditetapkan sebagai: sangat mematikan(DL 100 dan CL 100). Konsep toksisitas (toksisitas) berarti ukuran ketidakcocokan suatu zat dengan kehidupan dan ditentukan oleh kebalikan dari DL 50 (CL 50), yaitu).

Tergantung pada rute masuknya racun ke dalam tubuh, parameter toksikometrik berikut ditentukan: mg/kg berat badan - ketika terkena racun yang masuk ke tubuh dengan makanan dan air beracun, serta pada kulit dan lendir membran; mg / l atau g / m 3 udara - dengan inhalasi (yaitu, melalui organ pernapasan) penetrasi racun ke dalam tubuh dalam bentuk gas, uap atau aerosol; mg / cm 2 permukaan - jika racun mengenai kulit. Ada metode untuk penilaian kuantitatif yang lebih mendalam tentang toksisitas senyawa kimia. Jadi, ketika terpapar melalui saluran pernapasan, tingkat toksisitas racun (T) ditandai dengan rumus Haber yang dimodifikasi:

di mana c adalah konsentrasi racun di udara (mg/l); t - waktu pemaparan (min); ? - volume ventilasi paru (l/mnt); g - berat badan (kg).

Dengan metode yang berbeda untuk memasukkan racun ke dalam tubuh, jumlah yang tidak sama diperlukan untuk menyebabkan efek racun yang sama. Misalnya, DL 50s diisopropil fluorofosfat yang ditemukan pada kelinci dengan berbagai rute pemberian adalah sebagai berikut (dalam mg/kg):

Kelebihan dosis oral yang signifikan dibandingkan parenteral (yaitu, dimasukkan ke dalam tubuh, melewati saluran pencernaan) terutama menunjukkan penghancuran sebagian besar racun dalam sistem pencernaan.

Dengan mempertimbangkan nilai rata-rata dosis mematikan (konsentrasi) untuk berbagai rute masuk ke dalam tubuh, racun dibagi menjadi beberapa kelompok. Salah satu klasifikasi yang dikembangkan di negara kita diberikan dalam tabel.

Klasifikasi zat berbahaya menurut tingkat toksisitas (direkomendasikan oleh All-Union Problem Commission on the Scientific Foundations of Occupational Health and Occupational Pathology pada tahun 1970)

Dengan paparan berulang pada racun yang sama pada tubuh, perjalanan keracunan dapat berubah karena perkembangan fenomena akumulasi, sensitisasi, dan kecanduan. Di bawah penumpukan mengacu pada akumulasi zat beracun dalam tubuh akumulasi bahan) atau akibat yang ditimbulkannya ( akumulasi fungsional). Jelas bahwa zat yang diekskresikan secara perlahan atau dinetralkan secara perlahan terakumulasi, sedangkan dosis efektif total meningkat dengan sangat cepat. Adapun akumulasi fungsional, itu dapat memanifestasikan dirinya dalam gangguan parah ketika racun itu sendiri tidak berlama-lama di dalam tubuh. Fenomena ini dapat diamati, misalnya, dengan keracunan alkohol. Tingkat keparahan sifat kumulatif zat beracun biasanya diperkirakan faktor akumulasi(K), yang ditentukan dalam percobaan hewan:

di mana a adalah jumlah racun yang dimasukkan kembali ke hewan, yaitu 0,1–0,05 DL 50; b adalah jumlah dosis yang diberikan (a); c - dosis tunggal.

Tergantung pada nilai koefisien akumulasi, zat beracun dibagi menjadi 4 kelompok:

1) dengan akumulasi yang diucapkan (K<1);

2) dengan akumulasi yang diucapkan (K dari 1 hingga 3);

3) dengan akumulasi sedang (K dari 3 sampai 5);

4) dengan kumulasi yang diekspresikan lemah (K>5).

Sensitisasi- keadaan tubuh di mana paparan berulang terhadap suatu zat menyebabkan efek yang lebih besar daripada yang sebelumnya. Saat ini, tidak ada pandangan tunggal tentang esensi biologis dari fenomena ini. Berdasarkan data eksperimental, dapat diasumsikan bahwa efek sensitisasi dikaitkan dengan pembentukan, di bawah pengaruh zat beracun dalam darah dan media internal lainnya, molekul protein yang telah berubah dan menjadi asing bagi tubuh. Yang terakhir menginduksi pembentukan antibodi - struktur khusus yang bersifat protein yang menjalankan fungsi pelindung tubuh. Rupanya, efek toksik berulang yang jauh lebih lemah, diikuti oleh reaksi racun dengan antibodi (atau struktur protein reseptor yang berubah), menyebabkan respons tubuh yang menyimpang dalam bentuk fenomena sensitisasi.

Dengan paparan berulang terhadap racun pada tubuh, seseorang juga dapat mengamati fenomena sebaliknya - melemahnya efeknya karena Ketagihan, atau toleransi. Mekanisme untuk pengembangan toleransi tidak jelas. Jadi, misalnya, ditunjukkan bahwa kecanduan arsenik anhidrida disebabkan oleh terjadinya di bawah pengaruhnya proses inflamasi pada selaput lendir saluran pencernaan dan sebagai akibatnya penurunan penyerapan racun. Pada saat yang sama, jika sediaan arsenik diberikan secara parenteral, tidak ada toleransi yang diamati. Namun, penyebab paling umum dari toleransi adalah stimulasi, atau induksi, oleh racun dari aktivitas enzim yang menetralisirnya di dalam tubuh. Fenomena ini akan dibahas kemudian. Dan sekarang kami mencatat bahwa kecanduan beberapa racun, seperti FOS, mungkin juga disebabkan oleh penurunan sensitivitas biostruktur yang sesuai dengan mereka atau kelebihan yang terakhir karena dampak besar pada mereka dari jumlah molekul yang berlebihan. zat beracun.

Sehubungan dengan hal tersebut di atas, peraturan perundang-undangan menjadi sangat penting. konsentrasi maksimum yang diijinkan(MAC) zat berbahaya di udara area kerja perusahaan industri dan pertanian, lembaga penelitian dan pengujian, biro desain. Diyakini bahwa MPC zat-zat ini selama delapan jam kerja harian sepanjang seluruh pengalaman kerja tidak dapat menyebabkan penyakit atau penyimpangan dalam keadaan kesehatan pada pekerja, terdeteksi oleh metode penelitian modern secara langsung dalam proses kerja atau dalam jangka panjang. Dibandingkan dengan negara-negara industri lainnya, Uni Soviet memiliki pendekatan yang lebih ketat untuk menetapkan MPC untuk banyak bahan kimia. Pertama-tama, ini berlaku untuk zat yang awalnya tidak terlihat, tetapi secara bertahap meningkatkan efek. Misalnya, Uni Soviet mengadopsi tingkat MPC yang lebih rendah daripada Amerika Serikat untuk karbon monoksida (20 mg/m 3 versus 100 mg/m 3), merkuri dan uap timbal (0,01 mg/m 3 versus 0,1 mg/m3). ), benzena (5 mg / m 3 versus 80 mg / m 3), dikloroetana (10 mg / m 3 versus 400 mg / m 3) dan zat beracun lainnya. Di negara kita, perusahaan dan lembaga mengoperasikan laboratorium toksikologi dan sanitasi khusus yang melakukan kontrol ketat terhadap kandungan zat berbahaya di tempat kerja, pengenalan proses teknologi ramah lingkungan baru, pengoperasian pabrik pengumpulan gas dan debu, air limbah, dll. Produk kimia apa pun , yang diproduksi oleh industri USSR, diuji toksisitasnya dan menerima karakteristik toksikologis.

Cara masuknya racun ke dalam tubuh

Masuknya racun ke dalam tubuh manusia dapat terjadi melalui sistem pernafasan, saluran pencernaan dan kulit. Permukaan besar alveolus paru (sekitar 80-90 m 2) memberikan penyerapan intensif dan efek cepat dari aksi uap dan gas beracun yang ada di udara yang dihirup. Dalam hal ini, pertama-tama, paru-paru menjadi "pintu masuk" bagi mereka yang larut dengan baik dalam lemak. Difusi melalui membran alveolus-kapiler dengan ketebalan sekitar 0,8 mikron, yang memisahkan udara dari aliran darah, molekul racun menembus sirkulasi paru dengan cara terpendek dan kemudian, melewati hati, mencapai pembuluh darah lingkaran besar melalui hati.

Dengan makanan beracun, air, serta dalam bentuk "murni", zat beracun diserap ke dalam darah melalui selaput lendir rongga mulut, lambung dan usus. Kebanyakan dari mereka diserap ke dalam sel epitel saluran pencernaan dan selanjutnya ke dalam darah melalui mekanisme difusi sederhana. Pada saat yang sama, faktor utama dalam penetrasi racun ke lingkungan internal tubuh adalah kelarutannya dalam lipid (lemak), lebih tepatnya, sifat distribusi antara lipid dan fase air di tempat penyerapan. Tingkat disosiasi racun juga memainkan peran penting.

Adapun zat asing yang tidak larut dalam lemak, banyak di antaranya menembus selaput sel selaput lendir lambung dan usus melalui pori-pori atau ruang di antara selaput. Meskipun luas pori hanya sekitar 0,2% dari seluruh permukaan membran, namun tetap memungkinkan penyerapan banyak zat yang larut dalam air dan hidrofilik. Melalui aliran darah dari saluran pencernaan, zat beracun dikirim ke hati, organ yang melakukan fungsi penghalang dalam kaitannya dengan sebagian besar senyawa asing.

Seperti yang ditunjukkan oleh banyak penelitian, kecepatan penetrasi racun melalui kulit yang utuh berbanding lurus dengan kelarutannya dalam lipid, dan perjalanannya lebih lanjut ke dalam darah bergantung pada kemampuannya untuk larut dalam air. Ini berlaku tidak hanya untuk cairan dan padatan, tetapi juga untuk gas. Yang terakhir dapat berdifusi melalui kulit seperti melalui membran inert. Dengan cara ini, misalnya, HCN, CO 2 , CO, H 2 S dan gas lainnya mengatasi penghalang kulit. Sangat menarik untuk dicatat bahwa pembentukan garam dengan asam lemak dari lapisan lemak kulit berkontribusi pada perjalanan logam berat melalui kulit.

Sebelum berada di organ (jaringan) tertentu, racun dalam darah mengatasi sejumlah hambatan seluler dan membran internal. Yang paling penting dari mereka adalah hematoensefalik dan plasenta - struktur biologis yang terletak di perbatasan aliran darah, di satu sisi, dan sistem saraf pusat dan janin ibu, di sisi lain. Oleh karena itu, hasil kerja racun dan obat-obatan seringkali bergantung pada seberapa nyata kemampuannya untuk menembus struktur penghalang. Jadi, zat yang larut dalam lipid dan cepat berdifusi melalui membran lipoprotein, seperti alkohol, obat narkotik, dan banyak obat sulfanilamide, menembus dengan baik ke dalam otak dan sumsum tulang belakang. Mereka relatif mudah memasuki darah janin melalui plasenta. Berkaitan dengan hal tersebut, tidak mungkin untuk tidak menyebut kasus kelahiran anak dengan gejala kecanduan narkoba, jika ibu mereka adalah pecandu narkoba. Saat bayi dalam kandungan, ia beradaptasi dengan dosis obat tertentu. Pada saat yang sama, zat asing individu tidak menembus dengan baik melalui struktur penghalang. Hal ini terutama berlaku untuk obat-obatan yang membentuk basa amonium kuaterner dalam tubuh, elektrolit kuat, beberapa antibiotik, dan larutan koloid.

Transformasi zat beracun dalam tubuh

Racun yang menembus tubuh, seperti senyawa asing lainnya, dapat mengalami berbagai transformasi biokimia ( biotransformasi), yang paling sering menghasilkan pembentukan zat kurang beracun ( penetralan, atau detoksifikasi). Tetapi ada banyak kasus peningkatan toksisitas racun ketika strukturnya dalam tubuh berubah. Ada juga senyawa yang sifat-sifat khasnya mulai muncul hanya sebagai hasil dari biotransformasi. Pada saat yang sama, bagian tertentu dari molekul racun dikeluarkan dari tubuh tanpa perubahan apa pun atau bahkan tetap di dalamnya untuk waktu yang kurang lebih lama, diperbaiki oleh protein plasma darah dan jaringan. Bergantung pada kekuatan kompleks "protein-racun" yang dihasilkan, aksi racun melambat atau hilang sama sekali. Selain itu, struktur protein hanya dapat menjadi pembawa zat beracun, mengirimkannya ke reseptor yang sesuai.

Gambar 1. Skema umum asupan, biotransformasi dan ekskresi zat asing dari tubuh

Studi tentang proses biotransformasi memungkinkan pemecahan sejumlah masalah praktis toksikologi. Pertama, pengetahuan tentang esensi molekuler detoksifikasi racun memungkinkan untuk mengelilingi mekanisme pertahanan tubuh dan, atas dasar ini, menguraikan cara-cara tindakan terarah pada proses toksik. Kedua, besarnya dosis racun (obat) yang masuk ke dalam tubuh dapat dinilai dari jumlah produk transformasinya - metabolit - yang dikeluarkan melalui ginjal, usus dan paru-paru, yang memungkinkan untuk mengontrol kesehatan orang. terlibat dalam produksi dan penggunaan zat beracun; selain itu, dalam berbagai penyakit, pembentukan dan ekskresi banyak produk biotransformasi zat asing dari tubuh terganggu secara signifikan. Ketiga, munculnya racun dalam tubuh sering disertai dengan induksi enzim yang mengkatalisis (mempercepat) transformasinya. Oleh karena itu, dengan mempengaruhi aktivitas enzim yang diinduksi dengan bantuan zat tertentu, dimungkinkan untuk mempercepat atau memperlambat proses biokimia transformasi senyawa asing.

Sekarang telah ditetapkan bahwa proses biotransformasi zat asing terjadi di hati, saluran pencernaan, paru-paru, dan ginjal (Gbr. 1). Selain itu, menurut hasil penelitian Profesor I. D. Gadaskina, sejumlah besar senyawa beracun mengalami transformasi ireversibel di jaringan adiposa. Namun, hati, atau lebih tepatnya, fraksi mikrosomal dari sel-selnya, sangat penting di sini. Di dalam sel hati, di dalam retikulum endoplasmanya, sebagian besar enzim yang mengkatalisis transformasi zat asing dilokalisasi. Retikulum itu sendiri adalah pleksus tubulus linoprotein yang menembus sitoplasma (Gbr. 2). Aktivitas enzimatik tertinggi dikaitkan dengan apa yang disebut retikulum halus, yang, tidak seperti yang kasar, tidak memiliki ribosom pada permukaannya. Oleh karena itu, tidak mengherankan bahwa pada penyakit hati, sensitivitas tubuh terhadap banyak zat asing meningkat tajam. Perlu dicatat bahwa, meskipun jumlah enzim mikrosomal kecil, mereka memiliki sifat yang sangat penting - afinitas tinggi untuk berbagai zat asing dengan nonspesifik kimia relatif. Ini menciptakan peluang bagi mereka untuk masuk ke dalam reaksi netralisasi dengan hampir semua senyawa kimia yang telah memasuki lingkungan internal tubuh. Baru-baru ini, keberadaan sejumlah enzim tersebut di organel sel lain (misalnya, di mitokondria), serta dalam plasma darah dan mikroorganisme usus, telah terbukti.

Beras. 2. Representasi skematis dari sel hati (Park, 1373). 1 - inti; 2 - lisosom; 3 - retikulum endoplasma; 4 - pori-pori di selubung nuklir; 5 - mitokondria; 6 - retikulum endoplasma kasar; 7 - invaginasi membran plasma; 8 - vakuola; 9 - glikogen sejati; 10 - retikulum endoplasma halus

Diyakini bahwa prinsip utama transformasi senyawa asing dalam tubuh adalah untuk memastikan tingkat ekskresi tertinggi mereka dengan mentransfer dari struktur kimia yang larut dalam lemak ke yang lebih larut dalam air. Dalam 10-15 tahun terakhir, ketika mempelajari esensi transformasi biokimia senyawa asing dari yang larut dalam lemak menjadi larut dalam air, yang disebut sistem enzim monooksigenase dengan fungsi campuran, yang mengandung protein khusus, sitokrom P-450, telah menjadi semakin penting. Strukturnya dekat dengan hemoglobin (khususnya, mengandung atom besi dengan valensi variabel) dan merupakan mata rantai terakhir dalam kelompok enzim mikrosomal pengoksidasi - biotransformer, terkonsentrasi terutama di sel hati. Di dalam tubuh, sitokrom P-450 dapat ditemukan dalam 2 bentuk: teroksidasi dan tereduksi. Dalam keadaan teroksidasi, pertama-tama ia membentuk senyawa kompleks dengan zat asing, yang kemudian direduksi oleh enzim khusus - sitokrom reduktase. Senyawa yang sekarang tereduksi ini kemudian bereaksi dengan oksigen aktif untuk membentuk zat teroksidasi dan umumnya tidak beracun.

Biotransformasi zat beracun didasarkan pada beberapa jenis reaksi kimia, yang menghasilkan penambahan atau penghapusan radikal metil (-CH3), asetil (CH3COO-), karboksil (-COOH), hidroksil (-OH). kelompok), serta atom belerang dan gugus yang mengandung belerang. Yang sangat penting adalah proses penguraian molekul-molekul racun hingga transformasi radikal sikliknya yang tidak dapat diubah. Tetapi peran khusus di antara mekanisme untuk menetralkan racun dimainkan oleh reaksi sintesis, atau konjugasi, menghasilkan pembentukan kompleks tidak beracun - konjugat. Pada saat yang sama, komponen biokimia dari lingkungan internal tubuh yang berinteraksi secara permanen dengan racun adalah: asam glukuronat (C 5 H 9 O 5 COOH), sistein ( ), glisin (NH 2 -CH 2 -COOH), asam sulfat, dll. Molekul racun yang mengandung beberapa gugus fungsi dapat diubah melalui 2 atau lebih reaksi metabolisme. Secara sepintas, kami mencatat satu keadaan penting: karena transformasi dan detoksifikasi zat beracun karena reaksi konjugasi dikaitkan dengan konsumsi zat yang penting bagi kehidupan, proses ini dapat menyebabkan kekurangan zat yang terakhir dalam tubuh. Dengan demikian, jenis bahaya yang berbeda muncul - kemungkinan mengembangkan keadaan penyakit sekunder karena kurangnya metabolit yang diperlukan. Jadi, detoksifikasi banyak zat asing tergantung pada simpanan glikogen di hati, karena asam glukuronat terbentuk darinya. Oleh karena itu, ketika zat dalam dosis besar masuk ke dalam tubuh, netralisasi yang dilakukan melalui pembentukan ester asam glukuronat (misalnya, turunan benzena), kandungan glikogen, cadangan utama karbohidrat yang mudah dimobilisasi, berkurang. Di sisi lain, ada zat yang, di bawah pengaruh enzim, mampu memecah molekul asam glukuronat dan dengan demikian membantu menetralkan racun. Salah satu zat tersebut adalah glycyrrhizin, yang merupakan bagian dari akar licorice. Glycyrrhizin mengandung 2 molekul asam glukuronat dalam keadaan terikat, yang dilepaskan dalam tubuh, dan ini, tampaknya, menentukan sifat pelindung akar licorice dalam banyak keracunan, yang telah lama dikenal dalam pengobatan di Cina, Tibet, dan Jepang.

Adapun pembuangan zat beracun dan produknya dari tubuh, paru-paru, organ pencernaan, kulit, dan berbagai kelenjar memainkan peran tertentu dalam proses ini. Tapi malam adalah yang paling penting di sini. Itulah sebabnya, dalam banyak keracunan, dengan bantuan sarana khusus yang meningkatkan pemisahan urin, mereka mencapai penghapusan senyawa beracun tercepat dari tubuh. Pada saat yang sama, seseorang harus memperhitungkan efek merusak pada ginjal dari beberapa racun yang diekskresikan dalam urin (misalnya, merkuri). Selain itu, produk transformasi zat beracun dapat disimpan di ginjal, seperti halnya keracunan etilen glikol yang parah. Ketika teroksidasi, asam oksalat terbentuk dalam tubuh dan kristal kalsium oksalat mengendap di tubulus ginjal, mencegah buang air kecil. Secara umum, fenomena seperti itu diamati ketika konsentrasi zat yang diekskresikan melalui ginjal tinggi.

Untuk memahami esensi biokimia dari proses transformasi zat beracun dalam tubuh, mari kita pertimbangkan beberapa contoh mengenai komponen umum dari lingkungan kimia manusia modern.

Beras. 3. Oksidasi (hidroksilasi) benzena menjadi alkohol aromatik, pembentukan konjugat dan penghancuran total molekulnya (pecahnya cincin aromatik)

Jadi, benzena, yang, seperti hidrokarbon aromatik lainnya, banyak digunakan sebagai pelarut untuk berbagai zat dan sebagai produk antara dalam sintesis pewarna, plastik, obat-obatan, dan senyawa lain, ditransformasikan dalam tubuh dalam 3 cara dengan pembentukan metabolit toksik. (Gbr. 3). Yang terakhir diekskresikan melalui ginjal. Benzena dapat bertahan di dalam tubuh untuk waktu yang sangat lama (menurut beberapa sumber, hingga 10 tahun), terutama di jaringan adiposa.

Yang menarik adalah studi tentang proses transformasi dalam tubuh logam beracun yang semakin luas pengaruhnya terhadap diri seseorang sehubungan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta pengembangan sumber daya alam. Pertama-tama, perlu dicatat bahwa sebagai hasil interaksi dengan sistem buffer redoks sel, di mana transfer elektron terjadi, valensi logam berubah. Dalam hal ini, transisi ke keadaan valensi yang lebih rendah biasanya dikaitkan dengan penurunan toksisitas logam. Misalnya, ion kromium heksavalen masuk ke dalam tubuh menjadi bentuk trivalen toksik rendah, dan kromium trivalen dapat dengan cepat dikeluarkan dari tubuh dengan bantuan zat tertentu (natrium pirosulfat, asam tartarat, dll.). Sejumlah logam (merkuri, kadmium, tembaga, nikel) secara aktif terkait dengan biokompleks, terutama dengan gugus fungsi enzim (-SH, -NH 2 , -COOH, dll.), yang terkadang menentukan selektivitas tindakan biologisnya. .

dalam daftar pestisida- zat yang dimaksudkan untuk menghancurkan makhluk hidup dan tanaman berbahaya, ada perwakilan dari berbagai kelas senyawa kimia yang kurang lebih beracun bagi manusia: organoklorin, organofosfor, organologam, nitrofenol, sianida, dll. Menurut data yang tersedia, sekitar 10 % dari semua keracunan fatal yang saat ini disebabkan oleh pestisida. Yang paling signifikan dari mereka, seperti diketahui, adalah FOS. Ketika dihidrolisis, mereka biasanya kehilangan toksisitasnya. Berbeda dengan hidrolisis, oksidasi FOS hampir selalu disertai dengan peningkatan toksisitasnya. Ini dapat dilihat jika kita membandingkan biotransformasi 2 insektisida - diisopropilfluorofosfat, yang kehilangan sifat toksiknya, memecah atom fluor selama hidrolisis, dan tiofos (turunan asam tiofosfat), yang dioksidasi menjadi fosfakol yang jauh lebih toksik (a turunan asam fosfat).

Di antara yang banyak digunakan zat obat obat tidur adalah sumber keracunan yang paling umum. Proses transformasi mereka dalam tubuh telah dipelajari dengan cukup baik. Secara khusus, telah ditunjukkan bahwa biotransformasi salah satu turunan umum asam barbiturat, luminal (Gbr. 4), berlangsung lambat, dan ini mendasari efek hipnotisnya yang agak lama, karena bergantung pada jumlah molekul luminal yang tidak berubah di kontak dengan sel saraf. Disintegrasi cincin barbiturat mengarah pada penghentian aksi luminal (seperti, memang, barbiturat lainnya), yang, dalam dosis terapeutik, menyebabkan tidur yang berlangsung hingga 6 jam.Dalam hal ini, nasib perwakilan barbiturat lainnya, hexobarbital, menarik bagi tubuh. Efek hipnotisnya jauh lebih pendek bahkan ketika menggunakan dosis yang jauh lebih besar daripada luminal. Dipercaya bahwa ini tergantung pada kecepatan yang lebih besar dan pada lebih banyak cara di mana hexobarbital dinonaktifkan dalam tubuh (pembentukan alkohol, keton, demethylated dan turunan lainnya). Di sisi lain, barbiturat yang disimpan dalam tubuh hampir tidak berubah, seperti barbital, memiliki efek hipnosis yang lebih lama daripada luminal. Oleh karena itu, zat yang diekskresikan tidak berubah dalam urin dapat menyebabkan keracunan jika ginjal tidak dapat mengatasi pengeluarannya dari tubuh.

Penting juga untuk dicatat bahwa untuk memahami efek toksik yang tak terduga dari penggunaan beberapa obat secara simultan, enzim yang mempengaruhi aktivitas zat gabungan harus diperhatikan. Misalnya, obat physostigmine, ketika digunakan bersama dengan novocaine, membuat yang terakhir menjadi zat yang sangat beracun, karena memblokir enzim (esterase) yang menghidrolisis novocaine di dalam tubuh. Efedrin juga memanifestasikan dirinya dengan cara yang sama, mengikat oksidase yang menonaktifkan adrenalin dan dengan demikian memperpanjang dan meningkatkan aksi yang terakhir.

Beras. 4. Modifikasi luminal dalam tubuh dalam dua arah: melalui oksidasi dan karena pemecahan cincin barbiturat, diikuti dengan konversi produk oksidasi menjadi konjugat

Peran penting dalam biotransformasi obat dimainkan oleh proses induksi (aktivasi) dan penghambatan aktivitas enzim mikrosomal oleh berbagai zat asing. Jadi, etil alkohol, beberapa insektisida, nikotin mempercepat inaktivasi banyak obat. Oleh karena itu, ahli farmakologi memperhatikan konsekuensi yang tidak diinginkan dari kontak dengan zat ini selama terapi obat, di mana efek terapeutik dari sejumlah obat berkurang. Pada saat yang sama, harus diingat bahwa jika kontak dengan penginduksi enzim mikrosomal tiba-tiba berhenti, maka ini dapat menyebabkan efek toksik obat dan memerlukan pengurangan dosis.

Juga harus diingat bahwa, menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), 2,5% populasi memiliki peningkatan risiko toksisitas obat yang signifikan, karena waktu paruh plasma yang ditentukan secara genetik pada kelompok orang ini 3 kali lebih lama. daripada rata-rata. Pada saat yang sama, sekitar sepertiga dari semua enzim yang dijelaskan pada manusia di banyak kelompok etnis diwakili oleh varian yang berbeda dalam aktivitasnya. Oleh karena itu - perbedaan individu dalam reaksi terhadap satu atau lain agen farmakologis, tergantung pada interaksi banyak faktor genetik. Dengan demikian, telah ditetapkan bahwa sekitar satu per 1-2 ribu orang mengalami penurunan tajam aktivitas serum cholinesterase, yang menghidrolisis dithylin, obat yang digunakan untuk mengendurkan otot rangka selama beberapa menit selama intervensi bedah tertentu. Pada orang seperti itu, aksi dithylin diperpanjang secara tajam (hingga 2 jam atau lebih) dan dapat menjadi sumber kondisi serius.

Di antara orang-orang yang tinggal di negara-negara Mediterania, di Afrika dan Asia Tenggara, ada kekurangan yang ditentukan secara genetik dalam aktivitas enzim glukosa-6-fosfat dehidrogenase eritrosit (penurunan hingga 20% dari norma). Fitur ini membuat eritrosit kurang tahan terhadap sejumlah obat: sulfonamid, beberapa antibiotik, phenacetin. Karena kerusakan sel darah merah pada individu tersebut, anemia hemolitik dan penyakit kuning terjadi selama pengobatan. Sangat jelas bahwa pencegahan komplikasi ini harus terdiri dari penentuan awal aktivitas enzim yang sesuai pada pasien.

Meskipun materi di atas hanya memberikan gambaran umum tentang masalah biotransformasi zat beracun, ini menunjukkan bahwa tubuh manusia memiliki banyak mekanisme biokimia pelindung yang, sampai batas tertentu, melindunginya dari efek yang tidak diinginkan dari zat ini, pada tingkat tertentu. setidaknya dari dosis kecil mereka. Fungsi sistem penghalang yang sedemikian kompleks dipastikan oleh banyak struktur enzim, pengaruh aktif yang memungkinkan untuk mengubah jalannya proses transformasi dan netralisasi racun. Tapi ini sudah menjadi salah satu topik kita selanjutnya. Dalam presentasi lebih lanjut, kami masih akan kembali ke pertimbangan aspek individu dari transformasi zat beracun tertentu dalam tubuh sejauh ini diperlukan untuk memahami mekanisme molekuler dari tindakan biologis mereka.

Fitur biologis tubuh yang memengaruhi proses toksik

Faktor internal apa, yaitu, yang terkait dengan tubuh manusia dan hewan sebagai objek efek toksik, yang menentukan terjadinya, perjalanan, dan konsekuensi keracunan?

Pertama-tama, kita harus menyebutkan perbedaan spesies kepekaan terhadap racun, yang pada akhirnya mempengaruhi kemungkinan transfer data percobaan yang diperoleh dalam percobaan pada hewan ke manusia. Misalnya, anjing dan kelinci dapat mentolerir hingga 100 kali dosis atropin yang mematikan pada manusia. Di sisi lain, ada racun yang memiliki efek lebih kuat pada jenis hewan tertentu daripada pada manusia. Ini termasuk asam hidrosianat, karbon monoksida, dll.

Hewan yang menempati posisi lebih tinggi dalam deret evolusi biasanya lebih sensitif terhadap sebagian besar neurotropik, yaitu senyawa kimia yang bekerja terutama pada sistem saraf. Dengan demikian, hasil eksperimen yang dikutip oleh K. S. Shadursky menunjukkan bahwa dosis besar yang identik dari FOS tertentu pada marmut bertindak 4 kali lebih kuat daripada pada tikus, dan ratusan kali lebih kuat daripada pada katak. Pada saat yang sama, tikus lebih sensitif terhadap dosis kecil timbal tetraetil, racun yang juga mempengaruhi sistem saraf pusat, daripada kelinci, dan kelinci lebih sensitif terhadap eter daripada anjing. Dapat diasumsikan bahwa perbedaan-perbedaan ini ditentukan terutama oleh karakteristik biologis yang melekat pada hewan dari setiap spesies: tingkat perkembangan sistem individu, mekanisme dan kemampuan kompensasi mereka, serta intensitas dan sifat proses metabolisme, termasuk biotransformasi. zat asing. Pendekatan seperti itu, misalnya, memungkinkan untuk mengevaluasi secara biokimia fakta bahwa kelinci dan hewan lain resisten terhadap atropin dosis besar. Ternyata darah mereka mengandung esterase, yang menghidrolisis atropin dan tidak ada pada manusia.

Sehubungan dengan manusia, dalam istilah praktis, secara umum diterima bahwa, secara umum, ia lebih sensitif terhadap bahan kimia daripada hewan berdarah panas. Dalam hal ini, hasil eksperimen pada sukarelawan (dokter dari salah satu institut medis Moskow) tidak diragukan lagi menarik. Eksperimen ini menunjukkan bahwa manusia 5 kali lebih sensitif daripada kelinci percobaan dan kelinci dan 25 kali lebih sensitif daripada tikus terhadap efek racun senyawa perak. Terhadap zat seperti muskarin, heroin, atropin, morfin, seseorang ternyata sepuluh kali lebih sensitif daripada hewan laboratorium. Efek beberapa OP pada manusia dan hewan sedikit berbeda.

Studi terperinci tentang gambaran keracunan mengungkapkan bahwa banyak tanda efek zat yang sama pada individu dari spesies yang berbeda terkadang berbeda secara signifikan. Pada anjing, misalnya, morfin memiliki efek narkotika, serta pada manusia, dan pada kucing zat ini menyebabkan kegembiraan dan kejang yang parah. Di sisi lain, benzena, sementara menyebabkan penekanan sistem hematopoietik pada kelinci, serta pada manusia, tidak menyebabkan perubahan seperti itu pada anjing. Di sini perlu dicatat bahwa bahkan perwakilan dunia binatang yang paling dekat dengan manusia - monyet - berbeda secara signifikan darinya dalam reaksi mereka terhadap racun dan obat-obatan. Itulah sebabnya percobaan pada hewan (termasuk yang lebih tinggi) untuk mempelajari efek obat-obatan dan zat asing lainnya tidak selalu memberikan dasar untuk penilaian tertentu tentang kemungkinan efeknya pada tubuh manusia.

Jenis perbedaan lain dalam perjalanan keracunan ditentukan fitur jenis kelamin. Sejumlah besar pengamatan eksperimental dan klinis telah dikhususkan untuk mempelajari masalah ini. Dan meskipun saat ini tidak ada kesan bahwa kepekaan seksual terhadap racun memiliki pola umum, secara umum istilah biologis diterima secara umum bahwa tubuh wanita lebih tahan terhadap aksi berbagai faktor lingkungan yang berbahaya. Menurut data percobaan, hewan betina lebih tahan terhadap karbon monoksida, merkuri, timbal, zat narkotika dan hipnotis, sedangkan jantan lebih tahan terhadap FOS, nikotin, strychnine, dan beberapa senyawa arsenik. Ketika menjelaskan fenomena semacam ini, setidaknya 2 faktor harus diperhitungkan. Yang pertama adalah perbedaan yang signifikan antara individu dari jenis kelamin yang berbeda dalam tingkat biotransformasi zat beracun dalam sel hati. Tidak boleh dilupakan bahwa sebagai hasil dari proses ini, bahkan lebih banyak senyawa beracun dapat terbentuk di dalam tubuh, dan merekalah yang pada akhirnya dapat menentukan kecepatan timbulnya, kekuatan dan konsekuensi dari efek toksik. Faktor kedua yang menentukan respons yang tidak setara dari hewan dari jenis kelamin yang berbeda terhadap racun yang sama harus dipertimbangkan kekhususan biologis hormon seks pria dan wanita. Peran mereka dalam pembentukan daya tahan tubuh terhadap bahan kimia berbahaya dari lingkungan dikonfirmasi, misalnya, oleh fakta berikut: pada individu yang belum dewasa, perbedaan kepekaan terhadap racun antara pria dan wanita praktis tidak ada dan mulai muncul hanya ketika mereka mencapai pubertas. Contoh berikut juga membuktikan hal ini: jika tikus betina disuntik dengan hormon testosteron jantan, dan jantan dengan hormon seks betina estradiol, maka betina mulai bereaksi terhadap racun tertentu (misalnya, obat-obatan) seperti jantan, dan sebaliknya. .

Data klinis dan higienis dan eksperimental menunjukkan tentang kepekaan yang lebih tinggi terhadap racun anak-anak daripada orang dewasa yang biasanya dijelaskan oleh kekhasan sistem saraf dan endokrin tubuh anak, kekhasan ventilasi paru-paru, proses penyerapan di saluran pencernaan, permeabilitas struktur penghalang, dll. Tapi tetap saja, serta untuk memahami penyebab perbedaan jenis kelamin dalam kepekaan terhadap racun, pertama-tama seseorang harus mengingat aktivitas rendah enzim hati biotransformasional tubuh anak, itulah sebabnya ia mentolerir racun seperti nikotin, alkohol, timbal, karbon disulfida, serta obat-obatan yang manjur ( misalnya, strychnine, alkaloid opium) dan banyak zat lain yang dinetralisir terutama di hati. Tetapi untuk beberapa bahan kimia beracun, anak-anak (dan juga hewan muda) bahkan lebih tahan daripada orang dewasa. Misalnya, karena sensitivitas yang lebih rendah terhadap kelaparan oksigen, anak-anak di bawah 1 tahun lebih tahan terhadap aksi karbon monoksida - racun yang menghalangi oksigen - yang mentransfer fungsi darah. Untuk ini harus ditambahkan bahwa pada kelompok umur hewan yang berbeda juga terdapat perbedaan sensitivitas yang signifikan terhadap banyak zat beracun. Jadi, G. N. Krasovsky dan G. G. Avilova dalam karya yang disebutkan di atas mencatat bahwa individu muda dan baru lahir lebih sensitif terhadap karbon disulfida dan natrium nitrit, sedangkan orang dewasa dan orang tua lebih sensitif terhadap dikloroetana, fluor, dan granosan.

Konsekuensi dari paparan racun pada tubuh

Banyak data telah terakumulasi, yang menunjukkan perkembangan berbagai kondisi penyakit setelah jangka waktu yang lama setelah paparan zat beracun tertentu ke tubuh. Jadi, dalam beberapa tahun terakhir, semakin pentingnya terjadinya penyakit pada sistem kardiovaskular, khususnya aterosklerosis, diberikan kepada karbon disulfida, timbal, karbon monoksida, dan fluorida. Terutama berbahaya harus dipertimbangkan blastomogenic, yaitu, menyebabkan perkembangan tumor, efek zat tertentu. Zat-zat ini, yang disebut karsinogen, ditemukan baik di udara perusahaan industri, dan di pemukiman dan tempat tinggal, di badan air, tanah, makanan, dan tanaman. Umum di antara mereka adalah hidrokarbon aromatik polisiklik, senyawa azo, amina aromatik, nitrosoamines, beberapa logam, senyawa arsenik. Jadi, dalam sebuah buku yang baru-baru ini diterbitkan dalam terjemahan Rusia oleh peneliti Amerika Ekholm, disebutkan kasus-kasus efek karsinogenik dari sejumlah zat di perusahaan-perusahaan industri AS. Misalnya, orang yang bekerja dengan arsenik di pabrik peleburan tembaga, timbal, dan seng tanpa tindakan pencegahan keamanan yang memadai memiliki tingkat kanker paru-paru yang sangat tinggi. Penduduk di sekitar juga mengalami lebih banyak kanker paru-paru daripada biasanya, mungkin karena menghirup arsenik di udara dan polutan lain yang dikeluarkan oleh pabrik. Namun, seperti yang dicatat oleh penulis, selama 40 tahun terakhir, pemilik perusahaan tidak melakukan tindakan pencegahan ketika pekerja bersentuhan dengan racun karsinogenik. Semua ini berlaku lebih untuk penambang uranium dan pekerja pewarna.

Secara alami, untuk pencegahan neoplasma ganas akibat kerja, pertama-tama, perlu untuk menarik karsinogen dari produksi dan menggantinya dengan zat yang tidak memiliki aktivitas blastomogenik. Jika hal ini tidak memungkinkan, solusi paling tepat yang dapat menjamin keamanan penggunaannya adalah pembentukan MPC mereka. Pada saat yang sama, di negara kita, tugas diatur untuk secara drastis membatasi kandungan zat-zat tersebut di biosfer hingga jumlah yang jauh lebih sedikit daripada MPC. Upaya juga sedang dilakukan untuk mempengaruhi karsinogen dan produk beracun dari transformasi mereka di dalam tubuh dengan bantuan agen farmakologis khusus.

Salah satu konsekuensi jangka panjang yang berbahaya dari beberapa keracunan adalah berbagai malformasi dan kelainan bentuk, penyakit keturunan, dll., Yang bergantung pada efek langsung racun pada kelenjar seks (efek mutagenik) dan pada gangguan perkembangan intrauterin janin. Zat yang bertindak dalam arah ini, ahli toksikologi termasuk benzena dan turunannya, etilenimin, karbon disulfida, timbal, mangan, dan racun industri lainnya, serta pestisida tertentu. Dalam hubungan ini, obat thalidomide yang terkenal, yang digunakan sebagai obat penenang di sejumlah negara Barat oleh wanita hamil dan yang menyebabkan cacat pada beberapa ribu bayi baru lahir, juga harus disebutkan. Contoh lain dari jenis ini adalah skandal yang pecah pada tahun 1964 di Amerika Serikat seputar obat yang disebut Mer-29, yang diiklankan secara besar-besaran sebagai sarana untuk mencegah aterosklerosis dan penyakit kardiovaskular dan yang digunakan oleh lebih dari 300 ribu pasien. Selanjutnya, ditemukan bahwa penggunaan jangka panjang Mer-29 menyebabkan banyak orang mengalami penyakit kulit yang parah, kebotakan, penurunan ketajaman penglihatan, dan bahkan kebutaan. Kekhawatiran "U. Merrel & Co., produsen obat ini, didenda $80.000, sedangkan Mer-29 menjual $12 juta dalam 2 tahun. Dan kini, 16 tahun kemudian, pada awal tahun 1980, kekhawatiran ini kembali muncul. Dia dituntut ganti rugi sebesar $10 juta untuk berbagai kasus kelainan bentuk pada bayi baru lahir di AS dan Inggris yang ibunya mengonsumsi obat yang disebut bendectin untuk mual di awal kehamilan. Pertanyaan tentang bahaya obat ini pertama kali diangkat di kalangan medis pada awal 1978, tetapi perusahaan farmasi terus memproduksi bendectin, yang membawa keuntungan besar bagi pemiliknya.

Catatan:

Sanotsky IV Pencegahan efek kimia berbahaya pada manusia adalah tugas yang kompleks dari kedokteran, ekologi, kimia dan teknologi. - ZhVHO, 1974, No. 2, hal. 125-142.

Izmerov N. F. Kemajuan ilmiah dan teknis, pengembangan industri kimia dan masalah kebersihan dan toksikologi. - ZhVHO, 1974, No. 2, hal. 122–124.

Kirillov VF Perlindungan sanitasi udara atmosfer. M.: Kedokteran, 1976.

Rudaki A. Kasydy. - Dalam buku: puisi Iran-Tajik / Per. dari farsi. M.: Artis. lit., 1974, hal. 23. (Ser. B-ka dunia. Lit.).

(Luzhnnikov E. A., Dagaee V. N., Farsov N. N. Dasar-dasar resusitasi pada keracunan akut. M .: Kedokteran, 1977.

Tiunov L. A. Basis biokimia tindakan toksik. - Untuk buku: Dasar-dasar Toksikologi Industri Umum / Ed. N. A. Tolokoyatseva dan V. A. Filov. L.: Kedokteran, 1976, hal. 184–197.

Pokrovsky A. A. Mekanisme enzimatik dari beberapa keracunan. - Sukses biol. Kimia, 1962, v. 4, hal. 61–81.

Tiunov L. A. Enzim dan racun. - Dalam buku: Isu Toksikologi Industri Umum / Ed. I.V.Lazareva. L., 1983, hal. 80–85.

Loktionov S. I. Beberapa pertanyaan umum tentang toksikologi. - Dalam buku: Perawatan darurat untuk keracunan akut / Ed. S.N. Golikova. M.: Kedokteran, 1978, hal. 9–10.

Green D., Goldberger R. Aspek molekuler kehidupan. M.: Mir, 1988.

Gadaskina ID Signifikansi teoritis dan praktis dari penelitian ini. transformasi racun dalam tubuh. - Dalam buku: Mater. ilmiah sesi, dosvyashch. Dies Natalis ke-40 Lembaga Penelitian Kesehatan Kerja dan Prof. penyakit. L., 1964, hal. 43–45.

Koposov E. S. Keracunan akut. - Dalam buku: Resusitasi. M.: Kedokteran, 1976, hal. 222–229.

Berkenaan dengan terapi obat, kedekatan kedua indikator ini sering menunjukkan ketidaksesuaian sediaan farmakologis yang sesuai untuk tujuan terapeutik.

Franke Z. Kimia zat beracun / Per. dengan dia. ed. I. L. Knunyants dan R. N. Sterlin. Moskow: Kimia, 1973.

Demidov A.V. Toksikologi penerbangan. M.: Kedokteran, 1967.

Zakusav V. V., Komissarov I. V., Sinyukhin V. N. Tindakan berulang dari zat obat. - Dalam buku: Farmakologi klinis / Ed. V.V. Zakusova. M.: Kedokteran, 1978, hal. 52–56.

Cit. Dikutip dari: Khotsyanov L.K., Khukhrina E.V. Tenaga kerja dan kesehatan dalam kaitannya dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Tashkent: Kedokteran, 1977.

Amirov V. N. Mekanisme penyerapan zat obat saat diminum. - Kesehatan. Kazakstan, 1972, No. 10, hlm. 32–33.

Dengan istilah "reseptor" (atau "struktur reseptor" kami akan menunjukkan "titik aplikasi" racun: enzim, objek tindakan katalitiknya (substrat), serta protein, lipid, mukopolisakarida dan badan lain yang membuat meningkatkan struktur sel atau berpartisipasi dalam metabolisme Ide-ide molekuler-farmakologis tentang esensi dari konsep-konsep ini akan dibahas dalam Bab 2.

Di bawah metabolit, biasanya juga dipahami berbagai produk biokimia dari metabolisme normal (metabolisme).

Gadaskina I.D. Jaringan adiposa dan racun. - Dalam buku: Isu topikal toksikologi industri / Ed. N. V. Lazareva, A. A. Golubeva, E. T. Lykhipoy. L., 1970, hal. 21–43.

Krasovsky GN Sensitivitas komparatif manusia dan hewan laboratorium terhadap aksi zat beracun. - Dalam buku: Masalah umum toksikologi industri / Ed. A, V. Roshchin dan I. V. Sanotsky. M., 1967, hal. 59–62.

Krasovsky G. N., Avilova G. G. Spesies, sensitivitas jenis kelamin dan usia terhadap racun. - ZhVHO, 1974, No. 2, hal. 159-164.

Dari kanker (Latin - kanker), genos (Yunani - kelahiran).

Ekolm E. Lingkungan dan kesehatan manusia. Moskow: Kemajuan, 1980.

Ogryzkov N. I. Manfaat dan bahaya obat-obatan. Moskow: Kedokteran, 1968.