6-9. Substancje chemiczne

Skutki działania substancji chemicznych dzieli się na miejscowe, układowe i odległe (działanie rakotwórcze, teratogenne). Mogą one występować w następujących miejscach:

• wchłaniania - skóra, oczy, błony śluzowe nosa, płuca, przewód pokarmowy ;
• przemian - wątroba, płuca, nerki, przewód pokarmowy ;
• kumulacji (odkładania) - nerki, ośrodkowy układ nerwowy, wątroba ;
• wydalania - wątroba, przewód pokarmowy, nerki, pęcherz moczowy ;
• w narządach o szczególnej wrażliwości - gonady, układ nerwowy, narządy wydzielania wewnętrznego, układ krwiotwórczy, układ odpornościowy.

Zatrucie następuje wtedy, kiedy narażenie na substancje chemiczne przewyższa określone granice wydolności organizmu ludzkiego, tzn. organizm nie potrafi usunąć danej substancji (przez strawienie bądź wydalenie lub wchłonięcie). Możliwość wystąpienia szkodliwych skutków działania substancji zależy od dawki. D awka jest to ilość substancji chemicznej podana, pobrana lub wchłonięta do organizmu określoną drogą, warunkująca brak lub wystąpienie określonych skutków biologicznych, wyrażonych odsetkiem organizmów odpowiadających na tę dawkę. Zwykle dawka jest wyrażona w jednostkach wagowych na masę lub powierzchnię ciała, niekiedy dodatkowo na dobę.

W zależności od skutków wywołanych przez substancje chemiczne rozróżnia się następujące dawki:

• dawka nieskuteczna - ilość substancji chemicznej nie działająca na organizm testowy ;
• dawka progowa - najmniejsza ilość substancji, która po wprowadzeniu do organizmu wywołuje określony efekt biologiczny lub kliniczny u 5% organizmów testowych ;
• dawka śmiertelna bezwzględna (LD100) - najmniejsza ilość substancji powodująca śmierć 100% organizmów testowych;
• dawka śmiertelna medialna (LD50 ): statystycznie obliczona dawka substancji, która w badaniach toksyczności ostrej powinna spowodować śmierć 50 % badanych organizmów danej populacji. Wartość LD50 jest wyrażona w wadze substancji badanej na jednostkę masy badanego zwierzęcia (mg/kg m.c .);
• stężenie śmiertelne (LC) - stężenie substancji chemicznej w medium środowiskowym powodujące śmierć organizmów żywych w określonym czasie po narażeniu;
• stężenie śmiertelne medialne (LC50) - statystycznie obliczone stężenie substancji chemicznej w medium środowiskowym, powodujące śmierć 50% organizmów danej populacji w określonych warunkach;
• stężenie progowe - najniższe stężenie lub dawka substancji chemicznej powodująca zmiany czynności poszczególnych narządów lub układów w organizmie, przekraczające fizjologiczne możliwości adaptacyjne .

Na podstawie wartości mediany dawki śmiertelnej (LD 50 ) dokonuje się grupowania i klasyfikowania substancji i mieszanin chemicznych ze względu na ich toksyczność ostrą. Toksyczność ostra to niekorzystne skutki występujące po podaniu jednej dawki substancji bądź mieszaniny drogą pokarmową, drogą oddechową lub po naniesieniu na skórę, lub też kilku dawek w przeciągu 24 h, lub po narażeniu inhalacyjnym trwającym 4 h (rozporządzenie CLP) .

Substancje i mieszaniny zgodnie z rozporządzeniem nr 1272/2008 (CLP) można przypisać do jednej z czterech kategorii toksyczności w oparciu o toksyczność ostrą w przypadku narażenia drogą pokarmową, po naniesieniu na skórę lub przez drogi oddechowe. Wartości toksyczności ostrej wyrażone są jako wartości (przybliżone) DL 50 (droga pokarmowa, po naniesieniu na skórę) lub CL 50 (przez drogi oddechowe) bądź jako oszacowana toksyczność ostra (ATE).

Oszacowana toksyczność ostra (ATE) dla substancji lub składnika mieszaniny jest wyliczana:

• na podstawie wartości DL 50 (CL 50 ), jeżeli są znane,
• na podstawie odpowiednich współczynników przeliczeniowych odnoszących się do wyników badań zawartych w odpowiednich tabelach rozporządzenia.

Droga narażenia	Kategoria 1	Kategoria 2	Kategoria 3	Kategoria 4
Pokarmowa	ATE =< 5	5 < ATE =< 50	50 < ATE =< 300	300 < ATE =< 2 000
Skóra	ATE =< 50	50 < ATE =< 200	200 < ATE =< 1000	1 000 < ATE =< 2000
Gazy (ppmV)	ATE =< 100	100 < ATE =< 500	500 < ATE =< 2500	2 500 < ATE =< 20000
Pary (mg/l)	ATE =< 0,5	0,5 < ATE =< 2,0	2,0 < ATE=< 10,0	10,0 < ATE =< 20,0
Pyły i mgły	ATE =< 0,05	0,05 < ATE =< 0,5	0,5 < ATE =< 1,0	1,0 < ATE =< 5,0

 

Oszacowana toksyczność ostra (ATE) dla klasyfikacji substancji lub składnika mieszaniny jest wyliczana na podstawie m.in. wartości DL 50 /CL 50 .

Jeśli się weźmie pod uwagę dynamikę, mechanizm oraz działanie substancji chemicznej na organizm, zatrucia można podzielić na:

• ostre - szkodliwe skutki wywołane przez substancje chemiczną wchłoniętą do organizmu w dużej dawce jednorazowej lub stężeniu pojawiają się w stosunkowo krótkim czasie w ciągu 24h,
• podostre ( podostre) - szkodliwe skutki w organizmie występują w sposób mniej gwałtowny po podaniu jednorazowej lub kilkakrotnej dawki substancji,
• przewlekłe - proces chorobowy powstaje w warunkach przewlekłego narażenia na substancję chemiczną.

6-9. slajd 2

Przebieg zatruć zawodowych ma przeważnie charakter przewlekły. Reakcja organizmu na substancje lub mieszaniny zależy od ich właściwości fizykochemicznych, drogi wchłaniania, dawki, ogólnego stanu zdrowia i odżywiania, płci, wieku osoby narażonej oraz stanu układów endokrynologicznego, immunologicznego, a także od czynników zewnętrznych: temperatury, okresu narażenia, wilgotności powietrza, itd.

W warunkach przemysłowych jest raczej zasadą niż wyjątkiem sytuacja, gdy ta sama populacja pracowników jest eksponowana na różne substancje chemiczne. Gdy organizm jest narażony na dwie lub więcej substancji chemicznych, ich łączne działanie może być :

• niezależne - substancje chemiczne wywołują różne skutki lub wykazują różne mechanizmy działania
• sumujące (addytywne) - wielkość skutków lub odpowiedzi powodowanej przez dwie lub więcej substancji chemicznych jest ilościowo równa sumie skutków lub odpowiedzi spowodowanych przez substancje chemiczne podawane pojedynczo
• synergistyczne - następuje potęgowanie działania toksycznego jednej substancji chemicznej przez inną substancję, jednocześnie wprowadzoną
• antagonistyczne - gdy następuje osłabienie działania substancji toksycznej występującej w obecności innej substancji toksycznej.

6-9. slajd 3

Skutki narażenia na substancje chemiczne mogą być miejscowe i układowe, a ich nasilenie może mieć charakter ostry lub przewlekły.

Skutki miejscowe to działanie drażniące lub uczulające skórę i/ lub błony śluzowe. Skutki układowe to zmiany w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym, wątrobie, nerkach, układzie sercowo-naczyniowym itd.

6-9.slajd 4 

Wyróżnia się także odległe następstwa narażenia na substancje chemiczne .  

6-9.slajd 5 

Definiuje się je jako procesy patologiczne rozwijające się w organizmie po dłuższym lub krótszym okresie utajenia. Działanie odległe może się rozwijać bezpośrednio w organizmach narażonych na działanie substancji chemicznej lub dopiero w następnych pokoleniach. Zmiany te, o różnym charakterze, często przyjmują formę przerostu nowotworowego (działanie rakotwórcze).

Zaburzenia wtórne - pokoleniowe - najczęściej mają charakter zaburzeń genotoksycznych (zmiany w materiale genetycznym), embriotoksycznych (zmiany patologiczne u potomstwa) i teratogennych (zmiany patologiczne w zarodkach lub płodach).