Безопасность жизнедеятельности (медико-биологические основы)

Среднее значение прилагаемых усилий при частом их применении, Н

неосязаемы, неслышимы. Человек видит показания при­ боров, экранов, мнем осхем , слышит сигналы, свидетельствующие о ходе процесса. Все эти устройства называют средствами отображения информации (СОИ). При необходимости работающий пользуется рычагами, ручками, кнопками, выключателями и другими органа­ ми управления, в совокупности образующими сенсомоторное поле. СОИ и сенсомоторные устройства — так называемая модель машины (комплекса). Через нее человек и осуществляет управление самыми сложными системами.

Чтобы обеспечить информационную совместимость, необходимо знать характеристики сенсорных систем орга­ низма человека.

Социальная совместимость предопределена тем, что человек — существо биосоциальное. Решая вопросы со­ циальной совместимости, учитывают отношения чело­ века к конкретной социальной группе и социальной груп­ пы к конкретному человеку.

Социальная совместимость органически связана с пси­ хологическими особенностями человека. Поэтому часто говорят о социально-психологической совместимости, ко­ торая особенно ярко проявляется в экстремальных ситуа­ циях в изолированных группах. Но знание этих социаль­ но-психологических особенностей позволяет лучше по­ нять аналогичные феномены, которые могут возникнуть

вобычных ситуациях в производственных коллективах,

всфере обслуживания и т. д.

Технико-эстетическая совместимость заключается в обеспечении удовлетворенности человека от общения с техникой, цветового климата, от процесса труда. Всем знакомо положительное ощущение при пользовании изящно выполненным прибором или устройством. Для решения многочисленных и чрезвычайно важных тех­ нико-эстетических задач эргономика привлекает худож- ников-конструкторов, дизайнеров.

Психологическая совместимость связана с учетом пси­ хических особенностей человека. В настоящее время уже сформировалась особая область знаний, именуемая пси­ хологией деятельности.

Проблемы аварийности и травматизма на современ­ ных производствах невозможно решать только инже­ нерными методами. Опыт свидетельствует, что в основе аварийности и травматизма лежат не только инженерноконструкторские дефекты, но и организационно-пси­ хологические причины: низкий уровень профессиональ­ ной подготовки по вопросам безопасности, недостаточ­ ное воспитание, слабая установка специалиста на соблюде­ ние безопасности, допуск к опасным видам работ лиц с повышенным риском травматизации, пребывание людей в состоянии утомления или других психических состоя­ ниях, снижающих надежность (безопасность) деятельно­ сти специалиста.

Часть 5

НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

Следствием попадания в организм чужеродных хи­ мических соединений (ксенобиотиков) может быть его отравление, вызвавшее отравление вещество рассматри­ вают в качестве яда.

Ядами называют вещества, которые при поступлении в организм различными путями (через дыхательные орга­ ны, кожные покровы, пищеварительный тракт) в незна­ чительных количествах способны вступать во взаимодей­ ствие с жизненно важными структурами организма и вызывать нарушение его жизнедеятельности, переходя­ щее при определенных условиях в болезненное состоя­ ние, т.е. в отравление.

Действие вещества на организм зависит от многих ус­ ловий: дозы, поступившей в организм, времени воздей­ ствия (экспозиции), содержания в окружающей среде и др. Так, мышьяк в малых дозах используется в качестве лекарственного средства, а поваренная соль в больших количествах может вызвать отравление. Ртуть постоян­ но присутствует в организме, но определенные ее соеди­ нения при попадании в окружающую среду и далее в орга­ низм приводят к тяжелым функциональным расстрой­ ствам.

Вещества, содержащиеся в сбросах и выбросах пред­ приятий, также оказываются ядами. Так как источником ксенобиотиков является промышленно-техническая дея­ тельность, то их называют промышленными ядами.

Токсикологией (от греч. токсикон — яд) называют на­ уку, исследующую взаимодействие организма и яда.

Раздел этой науки, касающийся токсичных веществ промышленного происхождения, называется промыш­ ленной токсикологией. Последняя в свою очередь явля­ ется разделом гигиены труда, связанным с проблемати­ кой охраны труда и техники производственной безопас­ ности. Однако фактически задачи промышленной токси­ кологии шире, поскольку воздействию промышленных ядов люди подвергаются не только в условиях трудового процесса, но и в населенных пунктах, которые оказыва­ ются в зонах рассеивания промышленных выбросов и сбросов.

5.1. Задачи промышленной токсикологии

Важнейшей задачей промышленной токсикологии яв­ ляется токсикологическая оценка вредных веществ про­ мышленного происхождения с целью их гигиенической регламентации. В условиях, когда избежать присутствия вредных веществ в окружающей среде нельзя, необходи­ мо устанавливать предельные (максимальные) значения их содержания, при которых эти вещества не оказывают негативного воздействия на организм человека, т.е. про­ водится нормирование загрязняющих веществ: установ­ ление так называемых предельно допустимых концент­ раций или других ограничительных нормативов.

В условиях производства человек, как правило, нахо­ дится под воздействием не одного, а нескольких разных

ксенобиотиков, а также под совместным (комбинирован­ ным) воздействием химических веществ и физических факторов (шума, вибрации, высоких температур, элект­ ромагнитных полей и др.). В совокупности все они назы­ ваются вредными и опасными производственными фак­ торами.

Второй задачей промышленной токсикологии явля­ ется изучение и регламентация совместного воздействия на организм различных неблагоприятных факторов ок­ ружающей (в том числе и производственной) среды.

В задачи токсикологии входят также исследования ме­ ханизмов воздействия ядов на организм их поведения в живых системах, включая распространение по пищевым цепям в экосистемах и др.

Токсикология изучает проявления различных эффек­ тов действия ядов в организме: гонадотропных (влияние на половые железы), эмбриотропных (воздействие на за­ родыши), мутагенных (вызывание мутаций в генно-хро­ мосомном аппарате), канцерогенных (вызывание злока­ чественных новообразований).

5.1.1. Производственные яды и профессиональные отравления

Производственные яды в виде паров, газов, пыли встречаются во многих отраслях промышленности. На­ пример, в угольных шахтах имеются вредные газы (окис­ лы азота, окись углерода), выделяющиеся при взрыв­ ных работах. В металлургической промышленности кро­ ме издавна распространенных газов — окиси углерода и сернистого газа, в настоящее время появились новые ток­ сические вещества: редкие и другие металлы, применя­ емые для получения различных сплавов (вольфрам, мо­ либден, хром, бериллий, литий и др.). В металлообра­

батывающей промышленности широко распространены процессы, при которых возможно выделение в воздух вредных газов и паров органических растворителей (трав­ ление металла кислотами, гальваническое покрытие, цианирование, кадмирование, азотирование, покрытие красками и др.). Значительно количество вредно дей­ ствующих веществ в химической промышленности — основной химии, коксохимии, анилинокрасочной про­ мышленности, в производстве синтетических смол, пла­ стмасс, каучука, искусственных и синтетических воло­ кон и др.

Кпроизводственным ядам можно отнести две боль­ шие группы: неорганические вещества и органические.

Кнаиболее часто встречающимся неорганическим ядо­ витым веществам относятся следующие группы ядов: га­ лоиды (хлор, бром и др.), соединения серы (сероводо­ род, сернистый газ и др.), соединения азота (аммиак, окислы азота и др.), фосфор и его соединения (фосфори­ стый водород и др.), мышьяк и его соединения (мышья­ ковистый водород и др!), соединения углерода (окись углерода и др.), цианистые соединения (цианистый во­ дород, соли цианистой кислоты и др.), тяжелые и ред­ кие металлы (свинец, ртуть, марганец, цинк, кобальт, хром, ванадий и многие другие).

Кнаиболее часто встречающимся органическим ве­ ществам относятся углеводороды ароматического ряда (бензол, толуол, ксилол) и хлорпроизводные и нитроаминопроизводные (хлорбензол, нитробензол, анилин и др.), углеводороды жирного ряда (бензины и др.), хлориро­ ванные углеводороды жирного ряда (четыреххлористый углерод, дихлорэтан и др.), спирты жирного ряда (мети­ ловый, этиловый и др.), простые эфиры, альдегиды, ке­ тоны, сложные эфиры кислот, гетероциклические соеди­ нения (фурфурол и др.), терпены (скипидар и др.).

Токсическое действие ядовитых веществ многообраз­ но, однако установлен ряд общих закономерностей в от­ ношении путей поступления их в организм, сорбции, рас­ пределения и превращения в организме, выделения из него, характера действия ядов в связи с их химической структурой и физическими свойствами.

Яды могут поступать в организм тремя путями: че­ рез легкие, желудочно-кишечный тракт и неповрежден­ ную кожу. Через дыхательные пути яды проникают в организм в виде паров, газов и пыли, через желудочнокишечный тракт — чаще всего с загрязненных рук, но также и вследствие заглатывания пыли, паров, газов; через кожу проникают органические химические веще­ ства преимущественно жидкой, маслянистой и тестооб­ разной консистенции.

Поступление ядов через органы дыхания является ос­ новным и наиболее опасным путем. Поверхность легоч­ ных альвеол при среднем их растяжении равна 90—100 м2, толщина же альвеолярных мембран колеблется в преде­ лах 0,001—0,004 мм, поэтому в легких создаются благо­ приятные условия для проникания газов, паров и пыли в кровь. Можно установить вполне определенную законо­ мерность сорбции ядов через легкие для двух больших групп химических веществ.. Первую группу составляют так называемые нереагирующие пары и газы, к которым относятся пары всех углеводородов ароматического и жирного ряда и их производные. Названы эти яды нере­ агирующими потому, что вследствие своей малой хими­ ческой активности они в организме не изменяются (та­ ких мало) или их превращение происходит медленнее, чем накопление в крови (таких большинство). Вторую группу составляют реагирующие газы. К ним относятся такие яды, как аммиак, сернистый газ, окислы азота и др. Эти газы, быстро растворяясь в жидкостях организ­

ма, легко вступают в химические реакции или претерпе­ вают другие изменения. Конечно, могут быть яды, кото­ рые в отношении сорбции их в организме не подчиняют­ ся закономерности, установленной для указанных двух групп веществ.

Нереагирующие газы и пары поступают в кровь через легкие на основе закона диффузии, т. е. вследствие раз­ ницы парциального давления газов или паров в альвео­ лярном воздухе и крови.

Вначале насыщение крови газами или парами вслед­ ствие большой разницы парциального давления проис­ ходит быстро, затем замедляется и, наконец, когда пар­ циальное давление газов или паров в альвеолярном воз­ духе и крови уравнивается, насыщение крови газами или парами прекращается. После удаления пострадавшего из загрязненной атмосферы начинается десорбция газов и паров и удаление их через легкие. Десорбция также про­ исходит на основе законов диффузии.

Установленная закономерность позволяет сделать практический вывод. Если при постоянной концентрации газов или паров в воздухе в течение очень короткого вре­ мени не наступило отравление} то в дальнейшем оно не наступит.

Коэффициент распределения (К) представляет собой отношение концентрации паров в артериальной крови и концентрации их в альвеолярном воздухе:

концентрация в артериальной крови К ----------------------------------------------------- -

концентрация в альвеолярном воздухе

Чем меньше коэффициент распределения, тем быст­ рее, но на более низком уровне, происходит насыщение крови парами.

Коэффициент распределения является для каждого из не реагирующих газов (паров) величиной постоянной и

характерной. Зная коэффициент распределения для каж­ дого вещества, можно предусмотреть опасность быстро­ го и даже смертельного отравления. Пары бензина, на­ пример (К=2,1), при больших концентрациях способны вызвать мгновенное острое или смертельное отравление, а пары ацетона (К =400) не могут вызвать мгновенное, тем более смертельное, отравление. Это понятно, так как пары бензина насыщают кровь очень быстро, а пары аце­ тона — медленно, и при вдыхании последних по появ­ ляющимся симптомам можно предупредить возможное острое отравление, удалив человека из загрязненной ат­ мосферы.

Использование коэффициента распределения в крови на практике облегчается тем, что коэффициент раствори­ мости, т. е. распределения в воде, имеет примерно такой же порядок величин. Если вещества хорошо растворимы в воде, то они хорошо растворимы и в крови. Иная зако­ номерность присуща сорбции при вдыхании реагирую­ щих газов, т. е. таких, которые в организме быстро всту­ пают в реакцию: при вдыхании этих газов насыщение никогда не наступает.

Сорбция протекает с постоянной скоростью, и про­ цент сорбированного газа находится в прямой зависимо­ сти от объема дыхания. Вследствие этого опасность ост­ рого отравления тем значительнее, чем дольше находит­ ся человек в загрязненной атмосфере.

Эта закономерность присуща всем реагирующим га­ зам.

Сорбция химических веществ в виде пыли различной дисперсности происходит так же, как и сорбция любой нетоксической пыли. Опасность отравления при вдыха­ нии пыли химических веществ зависит от степени их ра­ створимости. Вещества, хорошо растворимые в воде или

жирах, всасываются уже в верхних дыхательных путях и даже в полости носа.

С увеличением объема легочного дыхания и скорос­ ти кровотока сорбция происходит быстрее, поэтому при выполнении физической работы или пребывании в усло­ виях высокой температуры воздуха, когда объем дыха­ ния и скорость кровотока резко увеличиваются, отравле­ ние может наступить быстрее.

В производственных условиях поступления ядов в организм через желудочно-кишечный тракт наблюдает­ ся сравнительно редко. В полость рта яды чаще всего попадают с загрязненных рук. Классическим примером такого пути может служить поступление свинца. Это — мягкий металл, он легко стирается, загрязняет руки, не отмывается водой и при еде и курении может попасть в полость рта. Таким же путем могут поступать в орга­ низм кристаллические нитропроизводные бензола и его гомологов, например тринитротолуол и др. Возможно заг­ латывание ядовитых веществ из воздуха при задержке их на слизистых оболочках носоглотки и полости рта.

В желудочно-кишечном тракте по сравнению с лег­ кими условия всасывания ядов затруднены. Это объяс­ няется тем, что желудочно-кишечный тракт имеет отно­ сительно небольшую поверхность; кроме того, при этом проявляется избирательный характер всасывания — лег­ ко всасываются вещества, хорошо растворимые в липои­ дах. Кислая среда желудочного сока может изменить химические вещества в неблагоприятную для организма сторону. Так, соединения свинца, плохо растворимые в воде, хорошо растворяются в желудочном соке и поэто­ му легко всасываются.

Всасывание ядов происходит главным образом в тон­ ких кишках и лишь в незначительной степени — в же­ лудке. Большая часть ядовитых веществ, всосавшихся