Профзаболевания, обусловленные воздействием органических растворителей
Большинство растворителей относятся к жидким органическим веществам, которые используются для растворения твердых веществ (красок, лаков, смол, пластических масс, резины, каучуков и др.) с целью перевода их в технические растворы. Растворители применяются также для экстракции и растворения жиров, воска, битума, масла, олифы, нитро- и ацетилцеллюлозы; для обезжиривания металлических поверхностей, промывки различного вида деталей и аппаратуры.
Наибольшее применение органические растворители находят в лакокрасочной, химической, радиоэлектронной, металлообрабатывающей, машиностроительной, автомобильной, вагоностроительной, мебельной промышленности, в приборостроении, на строительстве, при производстве полимерных соединений, в обувном, дерматиновом и резиновом производствах, в типографиях, при производстве кинопленки, для чистки одежды в комбинатах бытового обслуживания и т. п.
Поступление, распределение и выделение растворителей из организма определяются прежде всего их физико-химическими свойствами, в зависимости от которых органические растворители можно разделить на три группы.
К растворителям типа спирта относятся одноатомные спирты (этиловый, метиловый, пропиловый, изопропиловый и др.), этиленгликоль, ацетон, нитропарафины (нитрометан, нитроэтан и др.), амиды кислот (диметилформамид) и др. Эти соединения характеризуются высокой растворимостью в воде (смешиваются во всех соотношениях), малыми значениями коэффициента распределения масло/вода (менее 1), высокими значениями коэффициента растворимости паров в воде (порядка тысячи или сотен). Поэтому сорбционная емкость организма для этих веществ велика, т. е. насыщение организма происходит медленно.
Растворители типа эфира представлены этиловым эфиром, алкилацетатами (метилацетат, этилацетат, бутилацетат), кетонами (циклический кетон-циклогексанон), альдегидами (фурфурол). Для веществ этой группы характерна хорошая растворимость в воде (но не во всех соотношениях), более высокие значения коэффициента распределения масло/вода (более 1), менее высок коэффициент растворимости в воде (порядка десятков, реже единиц или сотен). Сорбционная емкость организма для них меньше, чем в предыдущей группе, поэтому насыщение ими организма менее длительно.
К следующей группе органических растворителей - типа бензола или хлороформа относятся ароматические углеводороды (бензол и его производные, сольвент-нафта), хлорзамещенные углеводороды (хлористый метил, хлористый метилен, хлороформ, четыреххлористый углерод, дихлорэтан, трихлорэтилен, тетрахлорэтилен и др.), бензины-растворители и экстрагенты (уайтспирит, бензин БР-1, БР-2, Б-70), гидроароматические углеводороды (тетралин, декалин). Вещества этой группы плохо растворяются в воде, значения коэффициента распределения масло/вода для них очень велики, а коэффициент растворимости паров в воде очень низкий (порядка десятков или долей единиц). Поэтому сорбционная емкость организма для них мала, а это значит, что эти вещества будут сравнительно быстро насыщать организм, накапливаясь в большом количестве в жировой ткани.
В производственных условиях пары органических растворителей проникают в организм главным образом через дыхательные пути, поэтому большое практическое значение имеет степень летучести растворителя. Как известно, высокая летучесть используемого вещества создает опасность быстрого загрязнения им воздуха рабочей зоны.
К легколетучим растворителям относятся этиловый эфир, эфиры уксусной кислоты, ацетон, бензин, бензол, толуол, дихлорэтан, хлороформ, четыреххлористый углерод, трихлорэтан, метиловый спирт и др.; к среднелетучим - бутиловый спирт, ксилол, хлорбензол, сольвент-нафта и др.; малолетучими являются тетралин, декалин, нитропарафины, этиленгликоль.
Другим путем проникновения органических жидкостей в организм, имеющим меньшее практическое значение, может оказаться неповрежденная кожа при загрязнении открытых частей тела, в особенности растворителями «типа бензола или хлороформа», т. е. веществами, растворяющимися в жирах.
Освобождение организма от поступивших растворителей происходит разными путями. Одна часть проникших летучих растворителей выделяется в неизменном виде через легкие, другая подвергается превращениям путем различных химических реакций с образованием различных продуктов, покидающих организм с мочой. Через почки выделяются также хорошо растворимые в воде органические растворители.
Патогенез. Патогенез расстройств, вызываемых органическими растворителями, разнообразен и определяется физико-химическими свойствами растворителей, их химической структурой, химической активностью, характером метаболизма.
При вдыхании летучие органические вещества задерживаются в верхних дыхательных путях в зависимости от растворимости их паров в воде. Насыщение крови растворителем и дальнейший переход вещества из крови в ткани являются результатом различных процессов, зависящих от кровоснабжения тканей. При этом растворитель тем скорее и тем в большем количестве проникает в клетку, чем больше его растворимость в жирах, иначе говоря, чем больший коэффициент распределения масло/вода. С этими физико-химическими свойствами связана способность растворителей вызывать наркотическое действие. Вещества с высоким коэффициентом распределения масло/вода быстро накапливаются в клетках центральной нервной системы, богатых липоидами, и вызывают наркотический эффект значительно быстрее, чем пары жидкостей, хорошо растворяющихся в воде. Наркотическое действие наиболее ярко проявляется при воздействии высоких концентраций паров растворителей, находящихся в воздухе рабочей зоны.
Длительный контакт с веществами, обладающими наркотическим действием, может привести к медленному в течение ряда лет развитию гипоталамической дисфункции, проявляющейся в синдроме токсической астении, нейроциркуляторной дистонии или эндокринно-вегетативной дисфункции с постепенным формированием функционального, а затем и структурного дефекта в гипоталамо-стволовых отделах головного мозга. Поражение структур, входящих в лимбико-ретикулярный комплекс, и в особенности заинтересованность ретикулярной формации ствола приводит к возникновению сенсорных расстройств дистального типа в конечностях у лиц, контактирующих с растворителями.
Все растворители обладают также раздражающим действием на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Раздражающий эффект в большей степени проявляется при действии высоких концентраций паров тех растворителей, которые обладают хорошей растворимостью в воде.
Растворители могут вызвать функциональные изменения кожи, наблюдающиеся в большей степени при непосредственном контакте рук с жидкостями, имеющими высокую растворимость в жирах. В основе механизма этого действия лежит нарушение барьерной функции эпидермиса в виде изменения концентрации водородных ионов (изменения рН в щелочную сторону). Изменяются также содержание липидов кожи и функция сальных желез, в частности уменьшается количество холестерина на кожной поверхности.
Однако механизм действия отдельных групп растворителей (особенно типа бензола или хлороформа) наряду с названным общим для всех групп действием имеет существенные различия, зависящие от их химической активности, а нередко и от продуктов их метаболизма, что обусловливает известную избирательность повреждающего действия. В зависимости от характера направленности действия выделяются растворители, обладающие преимущественно гематотропным (ароматические углеводороды, летучие нефтепродукты) или гепатотропным действием (хлорзамещенные углеводороды жирного ряда). Последние соединения обладают также аллергизирующим действием, причем имеется определенная зависимость от концентраций токсических веществ. Аутоиммунные реакции выявляются при действии этих веществ в высоких концентрациях. В последние годы появились наблюдения о развитии профессиональной бронхиальной астмы у лиц, контактирующих с органическими растворителями.
Клиническая картина. Острые интоксикации органическими растворителями обычно возникают при аварийных условиях на производстве, когда концентрации паров растворителей в воздухе рабочей зоны значительно превышают установленные ПДК.
Наименьшую опасность в отношении возникновения острых интоксикаций представляют растворители типа спирта, наоборот, потенциально опасными являются органические жидкости типа хлороформа или бензола, и, наконец, промежуточное положение занимают вещества типа эфира.
При легких острых интоксикациях наступает возбуждение, подобное легкому алкогольному опьянению, сопровождающееся эйфорией. Отмечаются головная боль, головокружение, тошнота, иногда рвота, общая слабость, может быть пошатывание при ходьбе (неуверенная походка). Возникают легкие явления раздражения слизистой оболочки глаз и верхних дыхательных путей, у некоторых больных - покраснение кожи лица. Обычно указанные симптомы спустя несколько часов или через 1-2 суток исчезают, особенно после пребывания на свежем воздухе. Каких-либо изменений по органам не наблюдается.
Особенностью отравлений бензином являются истероподобные припадки: состояние возбуждения, беспричинный смех, сменяющийся плачем и обмороками.
В более выраженных случаях острых интоксикаций парами растворителей возникают резкое головокружение, сердцебиение, сильная головная боль, повторная рвота, может наступить потеря сознания, возможно развитие коматозного состояния. Глубокая потеря сознания сопровождается расширением зрачков, отсутствием рефлекса на свет, угнетением сухожильных рефлексов. Дыхание становится редким, пульс плохого наполнения, урежен. Артериальное давление значительно снижается. Во время комы, а также при выходе из нее могут появляться судороги. Выздоровление обычно наступает медленно. В течение последующего периода могут наблюдаться явления посттоксической астении.
Характерным симптомом для выраженного острого отравления трихлорэтиленом считается паралич чувствительных волокон тройничного нерва, что обусловливает потерю чувствительности лица, щек и передней части языка, исчезновение вкусовых и обонятельных ощущений, потерю рефлексов со слизистой носа и роговицы.
При острой интоксикации хлорзамещенными углеводородами (дихлорэтан, четыреххлористый углерод, хлористый метилен), помимо симптомов наркотического действия, характерно развитие токсического гепатита.
Наибольшее применение органические растворители находят в лакокрасочной, химической, радиоэлектронной, металлообрабатывающей, машиностроительной, автомобильной, вагоностроительной, мебельной промышленности, в приборостроении, на строительстве, при производстве полимерных соединений, в обувном, дерматиновом и резиновом производствах, в типографиях, при производстве кинопленки, для чистки одежды в комбинатах бытового обслуживания и т. п.
Поступление, распределение и выделение растворителей из организма определяются прежде всего их физико-химическими свойствами, в зависимости от которых органические растворители можно разделить на три группы.
К растворителям типа спирта относятся одноатомные спирты (этиловый, метиловый, пропиловый, изопропиловый и др.), этиленгликоль, ацетон, нитропарафины (нитрометан, нитроэтан и др.), амиды кислот (диметилформамид) и др. Эти соединения характеризуются высокой растворимостью в воде (смешиваются во всех соотношениях), малыми значениями коэффициента распределения масло/вода (менее 1), высокими значениями коэффициента растворимости паров в воде (порядка тысячи или сотен). Поэтому сорбционная емкость организма для этих веществ велика, т. е. насыщение организма происходит медленно.
Растворители типа эфира представлены этиловым эфиром, алкилацетатами (метилацетат, этилацетат, бутилацетат), кетонами (циклический кетон-циклогексанон), альдегидами (фурфурол). Для веществ этой группы характерна хорошая растворимость в воде (но не во всех соотношениях), более высокие значения коэффициента распределения масло/вода (более 1), менее высок коэффициент растворимости в воде (порядка десятков, реже единиц или сотен). Сорбционная емкость организма для них меньше, чем в предыдущей группе, поэтому насыщение ими организма менее длительно.
К следующей группе органических растворителей - типа бензола или хлороформа относятся ароматические углеводороды (бензол и его производные, сольвент-нафта), хлорзамещенные углеводороды (хлористый метил, хлористый метилен, хлороформ, четыреххлористый углерод, дихлорэтан, трихлорэтилен, тетрахлорэтилен и др.), бензины-растворители и экстрагенты (уайтспирит, бензин БР-1, БР-2, Б-70), гидроароматические углеводороды (тетралин, декалин). Вещества этой группы плохо растворяются в воде, значения коэффициента распределения масло/вода для них очень велики, а коэффициент растворимости паров в воде очень низкий (порядка десятков или долей единиц). Поэтому сорбционная емкость организма для них мала, а это значит, что эти вещества будут сравнительно быстро насыщать организм, накапливаясь в большом количестве в жировой ткани.
В производственных условиях пары органических растворителей проникают в организм главным образом через дыхательные пути, поэтому большое практическое значение имеет степень летучести растворителя. Как известно, высокая летучесть используемого вещества создает опасность быстрого загрязнения им воздуха рабочей зоны.
К легколетучим растворителям относятся этиловый эфир, эфиры уксусной кислоты, ацетон, бензин, бензол, толуол, дихлорэтан, хлороформ, четыреххлористый углерод, трихлорэтан, метиловый спирт и др.; к среднелетучим - бутиловый спирт, ксилол, хлорбензол, сольвент-нафта и др.; малолетучими являются тетралин, декалин, нитропарафины, этиленгликоль.
Другим путем проникновения органических жидкостей в организм, имеющим меньшее практическое значение, может оказаться неповрежденная кожа при загрязнении открытых частей тела, в особенности растворителями «типа бензола или хлороформа», т. е. веществами, растворяющимися в жирах.
Освобождение организма от поступивших растворителей происходит разными путями. Одна часть проникших летучих растворителей выделяется в неизменном виде через легкие, другая подвергается превращениям путем различных химических реакций с образованием различных продуктов, покидающих организм с мочой. Через почки выделяются также хорошо растворимые в воде органические растворители.
Патогенез. Патогенез расстройств, вызываемых органическими растворителями, разнообразен и определяется физико-химическими свойствами растворителей, их химической структурой, химической активностью, характером метаболизма.
При вдыхании летучие органические вещества задерживаются в верхних дыхательных путях в зависимости от растворимости их паров в воде. Насыщение крови растворителем и дальнейший переход вещества из крови в ткани являются результатом различных процессов, зависящих от кровоснабжения тканей. При этом растворитель тем скорее и тем в большем количестве проникает в клетку, чем больше его растворимость в жирах, иначе говоря, чем больший коэффициент распределения масло/вода. С этими физико-химическими свойствами связана способность растворителей вызывать наркотическое действие. Вещества с высоким коэффициентом распределения масло/вода быстро накапливаются в клетках центральной нервной системы, богатых липоидами, и вызывают наркотический эффект значительно быстрее, чем пары жидкостей, хорошо растворяющихся в воде. Наркотическое действие наиболее ярко проявляется при воздействии высоких концентраций паров растворителей, находящихся в воздухе рабочей зоны.
Длительный контакт с веществами, обладающими наркотическим действием, может привести к медленному в течение ряда лет развитию гипоталамической дисфункции, проявляющейся в синдроме токсической астении, нейроциркуляторной дистонии или эндокринно-вегетативной дисфункции с постепенным формированием функционального, а затем и структурного дефекта в гипоталамо-стволовых отделах головного мозга. Поражение структур, входящих в лимбико-ретикулярный комплекс, и в особенности заинтересованность ретикулярной формации ствола приводит к возникновению сенсорных расстройств дистального типа в конечностях у лиц, контактирующих с растворителями.
Все растворители обладают также раздражающим действием на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Раздражающий эффект в большей степени проявляется при действии высоких концентраций паров тех растворителей, которые обладают хорошей растворимостью в воде.
Растворители могут вызвать функциональные изменения кожи, наблюдающиеся в большей степени при непосредственном контакте рук с жидкостями, имеющими высокую растворимость в жирах. В основе механизма этого действия лежит нарушение барьерной функции эпидермиса в виде изменения концентрации водородных ионов (изменения рН в щелочную сторону). Изменяются также содержание липидов кожи и функция сальных желез, в частности уменьшается количество холестерина на кожной поверхности.
Однако механизм действия отдельных групп растворителей (особенно типа бензола или хлороформа) наряду с названным общим для всех групп действием имеет существенные различия, зависящие от их химической активности, а нередко и от продуктов их метаболизма, что обусловливает известную избирательность повреждающего действия. В зависимости от характера направленности действия выделяются растворители, обладающие преимущественно гематотропным (ароматические углеводороды, летучие нефтепродукты) или гепатотропным действием (хлорзамещенные углеводороды жирного ряда). Последние соединения обладают также аллергизирующим действием, причем имеется определенная зависимость от концентраций токсических веществ. Аутоиммунные реакции выявляются при действии этих веществ в высоких концентрациях. В последние годы появились наблюдения о развитии профессиональной бронхиальной астмы у лиц, контактирующих с органическими растворителями.
Клиническая картина. Острые интоксикации органическими растворителями обычно возникают при аварийных условиях на производстве, когда концентрации паров растворителей в воздухе рабочей зоны значительно превышают установленные ПДК.
Наименьшую опасность в отношении возникновения острых интоксикаций представляют растворители типа спирта, наоборот, потенциально опасными являются органические жидкости типа хлороформа или бензола, и, наконец, промежуточное положение занимают вещества типа эфира.
При легких острых интоксикациях наступает возбуждение, подобное легкому алкогольному опьянению, сопровождающееся эйфорией. Отмечаются головная боль, головокружение, тошнота, иногда рвота, общая слабость, может быть пошатывание при ходьбе (неуверенная походка). Возникают легкие явления раздражения слизистой оболочки глаз и верхних дыхательных путей, у некоторых больных - покраснение кожи лица. Обычно указанные симптомы спустя несколько часов или через 1-2 суток исчезают, особенно после пребывания на свежем воздухе. Каких-либо изменений по органам не наблюдается.
Особенностью отравлений бензином являются истероподобные припадки: состояние возбуждения, беспричинный смех, сменяющийся плачем и обмороками.
В более выраженных случаях острых интоксикаций парами растворителей возникают резкое головокружение, сердцебиение, сильная головная боль, повторная рвота, может наступить потеря сознания, возможно развитие коматозного состояния. Глубокая потеря сознания сопровождается расширением зрачков, отсутствием рефлекса на свет, угнетением сухожильных рефлексов. Дыхание становится редким, пульс плохого наполнения, урежен. Артериальное давление значительно снижается. Во время комы, а также при выходе из нее могут появляться судороги. Выздоровление обычно наступает медленно. В течение последующего периода могут наблюдаться явления посттоксической астении.
Характерным симптомом для выраженного острого отравления трихлорэтиленом считается паралич чувствительных волокон тройничного нерва, что обусловливает потерю чувствительности лица, щек и передней части языка, исчезновение вкусовых и обонятельных ощущений, потерю рефлексов со слизистой носа и роговицы.
При острой интоксикации хлорзамещенными углеводородами (дихлорэтан, четыреххлористый углерод, хлористый метилен), помимо симптомов наркотического действия, характерно развитие токсического гепатита.