Наприклад за ступенем токсичності розрізняють такі фосфорорганічні сполуки: отруйні (метафос, тіофос), які через високу токсичність заборонені до використання у сільському господарстві; високотоксичні (фосфамід), середнього ступеня токсичності (хлорофос, карбофос), малотоксичні (авенін).
Отруєння ФОС можливе на виробництві, у сільському господарстві та побуті. ФОС потрапляють в організм через органи дихання, неуражену шкіру і травний канал. Більшість ФОС наділена кумулятивною дією. Основними симптомами, які виникають внаслідок дії ФОС, є: посилення секреції сльозових, бронхіальних і потових залоз, системи травлення, уповільнення пульсу і розширення кровоносних судин, посилення скорочення м’язів очей, бронхів, кишок, жовчних і сечових шляхів. Долі спостерігається посмикування у різних групах м’язів, ураження ЦНС, зміни у психіці.
Допомога: якщо отрута попала у травний канал, постраждалому дають випити декілька склянок види із содою та промивають шлунок.
Гострі та хронічні отруєння нітратами
Високі концентрації нітратів у питній воді чи продуктах харчування можуть спричинити до гострих отруєнь людей.
Відомо, що нітрати з тонкої кишки швидко потрапляють у кров і відновляються в нітрити. Отруєння виникає як наслідок впливу комбінацій нітратів і нітритів. Чим більше утворюється нітритів, тим сильнішою є токсична дія. Нітрити взаємодіють з оксигемоглобіном, утворюється метгемоглобін, який не має змоги зв’язувати та приносити до тканин кисень.
Смерть може настати вже після прийняття всередину 3,5 г нітрату натрію.
Клінічна картина гострого отруєння нітратами може бути різною: вона залежить від дози препарату, що потрапив до організму, бактеріального біоценозу кишок, індивідуальної чутливості організму тощо. Чутливість до нітратів збільшується в умовах гірської місцевості, за наявності в повітрі оксиду азоту, чадного газу, вуглекислоти та у випадку вживання спритних напоїв.
Перші ознаки отруєння настають через 1–6 годин після надходження отрути.
Нітрати харчових продуктів викликають більш виражені клінічні прояви з боку травного каналу, серцево–судинної системи, ЦНС; нітрати води — з боку серцево–судинної, дихальної систем та ЦНС.
Важливою ознакою є синюшність шкірних покривів та похолодання кінцівок внаслідок пониження артеріального тиску та нестачу кисню.
Перші ознаки отруєння серед дітей спостерігаються вже за концентрації 100 мг на 1 л води або соку. Важкі отруєння відзначаються у випадках, коли вміст нітратів у харчових продуктах, воді, напоях становить 1200 мг і більше на 1 л або на 1 кг.
Перша допомога полягає у промиванні шлунка, швидкому введенні в організм метиленового синього.
Бактерицидне забруднення ґрунтів
Разом з тим накопичені за останнє десятиріччя наукові дані свідчать про те, що ґрунт відіграє активну роль у виникненні та поширенні багатьох інфекційних захворювань.
Основними джерелами потрапляння збудників цих захворювань у ґрунт є теплокровні тварини, у травному каналі яких вони розмножуються. Домашні тварини та птахи великою мірою заражені збудником правця (26–64%) і екскременти широко інфікують ґрунт. Завдяки епідеміологічним та експериментальним дослідженням накопичено чимало матеріалів, які свідчать про провідну роль ґрунту в епідеміології сибірки.
Одним із основних чинників, які зумовлюють територіальну приуроченість захворюваності, є характер ґрунту. Сприятливі умови для збереження активності ґрунтових осередків сибірки є в чорноземних ґрунтах: найбільш активні осередки розміщені у місцевостях з підвищеною вологістю та заболоченістю, в заплавах рік або поблизу струмків. Захворюваність людей через безпосередній контакт із забрудненим ґрунтом реєструється у 4,7–15% випадків.
Суттєве значення має ґрунт як опосередкований чинник у поширенні кишкових інфекцій, насамперед, дизентерії, тифо–, паратифозних захворювань та гельмінтів. Не розмножуючись, ці збудники можуть довгий час зберігатися в ґрунті, не втрачаючи патогенних властивостей від декількох днів до 3 років і більше.
Терміни виживання патогенних мікроорганізмів кишкового сімейства у ґрунті залежить від таких чинників, як кліматичні умови, тип, агресивність, окультуреність ґрунту. Відомо, що легкі за механічним складом ґрунти самоочищаються швидше, ніж важкі, оскільки в них енергійніше проходять процеси розпаду та мінералізації. Забруднені ґрунти південних регіонів країни за умови достатньої вологості самоочищаються скоріше, ніж аналогічні ґрунти північних районів.
Наведені дані відносно збудників ботулізму, сибірки, газової гангрени показують, що поведінка їх в ґрунті (терміни виживання, здатність до розмноження) зумовлюються як біологічними особливостями збудників, так і фізико–хімічними та мікробіологічними характеристиками ґрунтів і кліматичними чинниками (температура, вологість, інсоляція та ін.). Найбільш сприятливими і відповідно найбільш заразними є чорноземні ґрунти лісостепової та степової зон.
Таким чином, розробляючи профілактичні заходи, спрямовані на ліквідацію сибірки, ботулізму, необхідно враховувати не тільки епідеміологічні дані, а й ландшафтно–ґрунтові та кліматичні умови конкретної території.
Основні принципи нормування допустимих концентрацій шкідливих для людини речовин у ґрунті.
У зв’язку з інтенсивним забрудненням хімічними речовинами ґрунтів розроблені ГДК для деяких токсичних речовин у ґрунті. Принципи нормування токсичних сполук у ґрунті значно відрізняються від принципів, які покладені в основу нормування для водойм, атмосферного повітря і харчових продуктів. Різниця обумовлена тим, що пряме поступлення токсичних речовин через ґрунт у організм людини незначне і обмежене нечисельними випадками прямого контакту з ним (ручна обробка землі, ґрунтовий пил, гра дітей у пісочницях). Хімічні речовини, які попадають у ґрунт, потрапляють до організму людини головним чином через контактуючі з ґрунтом середовища: воду, повітря і рослини, по біологічним ланкам: ґрунт — рослина — людина; ґрунт — рослина — тварина — людина тощо. По цій причині при нормуванні хімічних речовин у ґрунті враховується не тільки та загроза, яку являє ґрунт при безпосередньому контакті з ним, але й, головним чином, наслідки вторинного забруднення контактуючих з ґрунтом середовищ. При цьому враховуються і інші фактори, які впливають у природних умовах на кількісний вміст і поведінку хімічних сполук у ґрунті (тип ґрунту, механічний склад, морфологія, рН, температура, мікробіоценоз, вологість тощо).
В якості хімічного показника береться так зване санітарне число — частнє від поділу кількості ґрунтового білкового азоту (у мг на 100 г абсолютно сухого ґрунту) на кількість органічного азоту (у тих же одиницях). У ґрунті, як відомо, утримується певна кількість азоту, який входить до складу білкових речовин. При внесені у ґрунт забруднюючих речовин збільшується кількість органічного азоту і, відповідно, змінюється співвідношення між ним і білковим азотом.
В якості показника бактеріального забруднення ґрунту використовують титр кишкової палочки (E. coli) і титр одного з анаеробів (B. perfringens). Ці бактерії поступають у ґрунт з фекаліями. Оскільки анаероб володіє здатністю до спороутворення, він зберігається у ґрунті більш тривалий час, ніж кишкова палочка. Наявність у ґрунті анаероба при відсутності кишкової палочки свідчить про старе фекальне забруднення.
Санітарно–гельмінтологічним показником стану ґрунту є число яєць гельмінтів в 1 кг ґрунту, а санітарно–ентомологічним — наявність личинок і ляльок мух в 0,25 м2 його поверхні.
Лекція № 7. Іонізуюче випромінювання та його вплив на організм людини
• Поняття про природне і штучне радіаційне навантаження
• Експозиційна, поглинаюча, еквівалентна дози та одиниці їх випромінювання. Шляхи потрапляння радіонуклідів у організм людини. Гостра і хронічна променеві хвороби. Кисневий ефект.
• Дія малих доз іонізуючого випромінювання. Віддалені та генетичні наслідки променевих уражень.
• Основні радіопротектори. Профілактика радіоактивного забруднення харчових продуктів. Харчування в умовах радіаційного забруднення.
Особливу загрозу для здоров’я людей та існуванню природних біоценозів становить забруднення біосфери радіоактивними речовинами, які небезпечні своїм іонізуючим випромінюванням. Розрізняють іонізуюче випромінювання природного і штучного походження. До недавнього часу, до середини ХХ ст., основним джерелом іонізуючого випромінювання були природні джерела – Космос, гірські породи та вулканічна діяльність. У різних регіонах Землі рівень природної радіації сильно різниться, збільшуючись у десятки й сотні разів у районах родовищ уранових руд, радіоактивних сланців тощо. До зон підвищеної радіоактивності в Україні належать Жовті води, Кіровоградська область, Хмельник, Миронівка, Полісся та ін.
Сьогодні основними джерелами радіоактивного забруднення біосфери є джерела антропогенного походження: випробовування ядерної зброї, аварії на атомних електростанціях, підводних човнах та виробництвах радіоактивних матеріалів тощо.
Розрізняють кілька видів іонізуючого випромінювання. Під час радіоактивного розпаду утворюються a(альфа)–, b(бета)– і g(гамма)–частинки. Альфа–випромінювання є потоком позитивного заряджених ядер гелію, бета–випромінювання – потік негативно заряджених швидких електронів і гамма–випромінювання – короткохвильове випромінювання електромагнітної природи. Альфа–випромінювання проникає на відстань від кількох сантиметрів у повітрі й кількох міліметрів – у тканинах, гамма – випромінювання – на відстань до сотень метрів. Радіація — це потік різних видів випромінювання, які утворюються в процесі радіоактивного розпаду і взаємодіють з навколишнім середовищем. Кожний вид радіонуклідів розпадається з певною швидкістю, яка характеризується періодом напіврозпаду — часом, протягом якого число атомів даного радіонукліду зменшується вдвоє.
Для вимірювання ступеня радіаційної небезпеки використовують такі показники: експозиційну дозу, поглинену дозу та еквівалентну дозу, які вимірюються певними одиницями.
Поглинена доза — енергія іонізуючого випромінювання, яка поглинулась тілом (тканинами організму), у перерахунку на одиницю маси. Вимірюється у системі СІ в греях (Гр). Слід відзначити, що дана величина не враховує того, що при однаковій поглиненій дозі альфа–випромінювання більш небезпечним ніж гамма– або бета–випромінювання.
Еквівалентна доза — поглинена доза, що помножена на коефіцієнт, який відображає здатність даного виду випромінювання пошкоджувати тканини організму. Вимірюють у системі СІ в одиницях — зівертах (Зв). Зіверт — одиниця еквівалентної дози у СІ. Відповідає поглиненій дозі в 1 Дж/кг (для рентгенівського, гамма– і бета–випромінювання).
Необхідно враховувати, що одні частини тіла (органи, тканини) більш чутливі, ніж інші: наприклад, при однаковій еквівалентній дозі випромінювання виникнення раку у легенях більш ймовірно, ніж у щитовидній залозі, а опромінення полових залоз особливо небезпечно із–за ризику генетичних пошкоджень. По цій причині дози опромінювання органів і тканин також необхідно враховувати з різними коефіцієнтами. Помножив еквівалентні дози на відповідні коефіцієнти і додавши суми по усіх органах і тканинах, отримуємо ефективну еквівалентну дозу, яка відображає сумарний ефект опромінювання для організму. Вимірюється у зівертах.
(Беккерель (Бк) одиниця активності нукліду в радіоактивному джерелі (у системі СІ). 1Бк відповідає одному розпаду у секунду для любого радіонукліда.)
Ці три поняття описують лише індивідуально отримані дози. Склавши індивідуальні ефективні еквівалентні дози, які отримані групою людей, отримують колективну ефективну еквівалентну дозу, яка вимірюється у людино–зівертах (люд–ЗВ, рос. варіант чел–Зв).
Найбільш поширені позасистемні одиниці і їх зв’язок із системою СІ: кюри (Ки, Си), одиниця активності ізотопу: 1Ки=3,700 х 1010 Бк; рад — одиниця поглиненої дози випромінювання: 1 рад = 0,01 Гр; бєр — одиниця еквівалентної дози: 1 бєр = 0,01 Зв.
Рентген (Р) позасистемна одиниця експозиційної дози рентгенівського і гамма–випромінювання. Експозиційна доза характеризує іонізацію у повітрі у полі джерела рентгенівського або гамма–випромінювання. Експозиційна доза дорівнює 1 Р, якщо спряжена з рентгенівським або гамма–випромінюванням корпускулярна емісія на 0,001293 г повітря утворює іони, які несуть заряд в одну електростатичну одиницю кількості електрику кожного знаку.
Бєр, біологічний еквівалент рентгена — доза любого виду іонізуючого випромінювання, яка має таку ж біологічну дію, що і доза рентгенівських або гамма-променів у 1Р.
Рівень вмісту радіоактивних ізотопів у організмі залежить від їх концентрації в навколишньому середовищі. Припустимий вміст радіоактивних речовин в організмі (тобто така кількість, за наявності якої утворюється доза на критичний орган, що перевищує ГДД) залежить від ступеня безпеки радіоактивних елементів у випадку потрапляння всередину і визначається їх радіотоксичністю.
Радіотоксичність — це властивість радіоактивних ізотопів спричинювати патологічні зміни у випадку потрапляння їх до організму. Радіотоксичність ізотопів залежить від низки моментів, основними з яких є: 1) вид радіоактивного перетворення; 2) середня енергія одного акту розпаду; 3) схема радіоактивного розпаду); 4) шляхи надходження радіоактивних речовин до організму; 5) розподіл в органах та системах; 6) час перебування радіонукліда в організмі; 7) тривалість надходження радіоактивних речовин до організму людини.
Основними шляхами надходження радіоактивних речовин до людського організму є: дихальні шляхи, кишково–шлунковий тракт і шкіра. Найнебезпечнішим вважається потрапляння радіоактивних ізотопів через верхні дихальні шляхи, звідки вони попадають у шлунок і в легені. Через неушкоджену шкіру резорбція в 200–300 разів менша, ніж через травний канал, і не відіграє суттєвої ролі, за винятком ізотопу водню — тритію, який легко потрапляє через шкіру.
Додаткове внутрішнє опромінення можливе у випадку надходження радіоактивних речовин під час споживання забруднених харчових продуктів.
Іонізуюче випромінювання має високу біологічну активність. Залежно від дози опромінення та низки інших умов воно здатне негативно впливати на людину вплоть до її загибелі. Біологічна дія радіоактивного випромінювання полягає в ушкодженні; іонізації або збудженні молекул (у тому числі ДНК), загибелі клітин, виникненні мутацій.
Відзначають такі ефекти впливу іонізуючою радіації на організм людини: соматичні (гостра променева хвороба, хронічна променева хвороба, місцеві променеві ураження); сомато–стохатичні (злоякісні новоутворення, порушення розвитку плода, скорочення тривалості життя); генетичні (генні мутації, хромосомні аберації).
Доза опромінення до 0,25 Гр[1] (25 рад) звичайно не спричинює значних відхилень у загальному статусі та крові. Доза 0,25–0,5 ГР (25–50 рад) може призвести до окремих відхилень у складі крові. Доза 0,5–1 Гр (50–100 рад) зумовлює нерізко виражені зміни в картині крові, порушення функції нервової системи. Пороговою дозою для гострого променевого ураження прийнято вважати одноразове опромінення дозою 1 Гр (100 рад). У випадку подальшого опромінення дозою 150 рад і більше ймовірною є можливість виникнення хронічної променевої хвороби, яка проявляється вегетосудинними порушеннями, функціональними змінами центральної нервової системи, токсичним ураженням печінки, зменшенням числа лейкоцитів до 2 тис/мм3 у крові, переродженням нейтрофільних гранулоцитів тощо.
Серозну загрозу для здоров’я людини, яка перенесла гостру чи хронічну променеву хворобу, становлять віддалені наслідки променевого ураження. Вони можуть проявитися через 10–20 років після опромінення. До основних віддалених наслідків відносяться, зокрема, захворювання, що пов’язані зі змінами генетичного апарату (пошкоджуються хромосомний апарат, порушуються механізми ділення (мітозу), відбувається блокування процесів відновлення та диференціювання клітин тощо), злоякісні пухлини, захворювання крові, скорочення тривалості життя.
