CC BY
99
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ © КОНДРАШОВ В.А., 2018
Кондрашов В.А.
ПРОБЛЕМА ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ ВРЕДНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, ОПАСНЫХ ПРИ КОЖНОМ ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ В ОРГАНИЗМ, И ПРОФИЛАКТИКА ПЕРКУТАННЫХ ОТРАВЛЕНИЙ
ФГУП «НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека» ФМБА России, 188663, г. Санкт-Петербург
Статья посвящена актуальной проблеме в токсикологии: решению методических и практических вопросов воздействия на организм различных химических веществ, опасных при поступлении в организм через кожу, их гигиеническому нормированию и профилактике перкутанных отравлений. Представлены материалы по сравнительным исследованиям токсичности и опасности химических веществ в различных агрегатных состояниях (пары, газы, аэрозоли, жидкости, растворы) при кожном, ингаляционном и пероральном путях поступления в организм. Предложены рекомендации по дегазационной санитарной обработке кожи при попадании на её поверхность различных ядовитых химических соединений, а также классификация опасности вредных химических веществ при перкутанном пути поступления в организм.
Ключевые слова: вредные вещества; кожный путь поступления в организм; гигиеническое нормирование; профилактика перкутанных отравлений; экстремальные ситуации; дегазационная санитарная обработка кожи.
Для цитирования: Кондрашов В.А. Проблема гигиенического нормирования вредных химических веществ, опасных при кожном пути поступления в организм, и профилактика перкутанных отравлений. Медицина экстремальных ситуаций. 2018; 20(3): 408-418.
Для корреспонденции: Кондрашов Владимир Александрович, канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России. 188663, г. Санкт-Петербург. E-mail: [email protected]
Kondrashov V.A.
THE PROBLEM OF HYGIENIC RATIONING OF HARMFUL CHEMICALS DANGEROUS IN THE SKIN WAY OF ENTERING THE BODY AND THE PREVENTION OF PERCUTANEOUS POISONINGS
Research Institute of Human Hygiene, Occupational Pathology, and Ecology, Saint Petersburg, 188663, Russian Federation
The article is devoted to the actual problem in toxicology: the solution of methodological andpractical issues of the exposure of various chemicals dangerous when entering the body through the skin to the body, their hygienic rationing, and prevention ofpercutaneous poisoning. There are presented materials of comparative studies of the toxicity and hazard of chemicals in various aggregative states (vapors, gases, aerosols, liquids, solutions) in the skin, inhalation and oral routes of entry into the body. Recommendations on degassing sanitary treatment of the skin when various toxic chemical compounds hit the surface of the skin, as well as the classification of the hazard of harmful chemicals during the percutaneous route of admission to the body, are proposed.
Keywords: harmful substances; dermal route of entry; hygienic regulation; prevention of percutaneous poisoning; extreme situations; degassing sanitary treatment of the skin.
For citation: Kondrashov V.A. The problem of hygienic rationing of harmful chemicals dangerous in the skin way of entering the body and the prevention of percutaneous poisonings. Meditsina ekstremal'nykh situatsiy (Medicine of Extreme Situations) 2018; 20(3): 408-418. (In Russ.).
For correspondence: Vladimir A. Kondrashov, MD, Ph.D., Leading Researcher, Research Institute of Human Hygiene, Occupational Pathology, and Ecology of the Federal Medical And Biological Agency of Russia, St. Petersburg, 188663, Russian Federation. E-mail: [email protected]
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgments. The study had no sponsorship. Received 01 June 2018 Accepted 19 September 2018
MEDICAL AND BIOLOGICAL ASSURANCE OF THE CHEMICAL SAFETY OF THE RUSSIAN FEDERATION
Одной из важных проблем, стоящих перед токсикологией, до настоящего времени остаётся установление особенностей биологического действия вредных химических веществ при различных путях их поступления в организм человека. Основными путями поступления ядовитых веществ в организм являются органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожный покров. Необходимо отметить, что из трёх вышеуказанных путей поступления вредных веществ в организм человека в настоящее время наименее изученным остаётся кожный путь (особенно при хронических воздействиях).
В зависимости от агрегатного состояния химических веществ , поступление их в организм человека через кожу происходит вследствие прямого контакта кожи с веществами при об-ливе жидкостями и растворами, попадании на её поверхность капель и твёрдых частиц, при соприкосновении кожи с загрязнёнными предметами, оборудованием, спецодеждой или в результате сорбции на кожном покрове газов, паров и аэрозолей из воздуха. Пары, газы и аэрозоли различных химических веществ с воздухом достаточно легко поступают в пододёжное пространство человека [1] и адсорбируются на поверхности кожи.
Резорбция ядов в организм через неповреждённую кожу является достаточно сложным процессом, зависящим, как от физико-химических свойств веществ, так и от специфических особенностей кожного пути поступления. Вещества, вызывающие химический ожог кожи с некрозом эпидермиса, разрушают кожный барьер и фактически поступают в организм через повреждённую кожу.
Известно, что в производственных условиях отравления людей вредными химическими веществами происходят преимущественно двумя путями: через органы дыхания и кожу. Существует мнение, что в производственных условиях основная опасность отравления людей вредными веществами заключается в поступлении в организм паров, газов и аэрозолей через органы дыхания при острых и хронических воздействиях. В то же время в целом ряде работ убедительно доказано, что опасность отравления некоторыми вредными химическими веществами через кожный покров человека в производ-
ственных условиях может равняться или даже превышать опасность ингаляционного отравления [2-6]. Это относится, в первую очередь, к веществам, обладающим выраженным кожно-резорбтивным токсическим действием. Такими веществами являются химические соединения, которые при попадании (нанесении) в больших количествах (дозах) на кожу вызывают тяжелые или смертельные отравления (определённые группы химических соединений, например, ароматические амино- и нитросоединения, фосфорорганические соединения и др.), а также вещества, которые при контакте с кожей вызывают очень опасное токсическое действие на саму кожу (аллергенное, канцерогенное и др.). Эти вещества, как правило, имеют к предельно допустимым концентрациям в воздухе рабочей зоны (ПДКврз) примечание об опасности их поступления через кожу «Требуется специальная защита кожи и глаз».
С 30-х годов ХХ века для профилактики отравления при ингаляционном и пероральном путях поступления в организм человека проводится гигиеническое нормирование вредных веществ в виде установления предельно допустимых концентраций (ПДК) в воздухе рабочей зоны и в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. К настоящему времени установлены тысячи вышеуказанных ПДК. Однако в течение многих лет при кожном пути поступления вредных химических веществ в организм человека гигиеническое нормирование не проводилось. Но в начале 60-х годов ХХ века разработчики средств индивидуальной защиты (СИЗ) кожного покрова человека (по аналогии с использованием ингаляционных ПДК при разработке противогазов) предложили токсикологам разрабатывать ПДК вредных веществ в воздухе под-костюмного пространства СИЗ при поступлении в организм человека через кожу.
В связи с вышеизложенным возникла необходимость в создании специальных затравочных камер для обеспечения ранее не существовавшими, совершенно новыми гигиеническими нормативами: предельно допустимыми концентрациями в воздухе подкостюмного пространства при воздействии паров, газов и аэрозолей на кожу (ПДК ), чтобы эти нормативы позво-
"409
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Рис. 1. Камера накожного и ингаляционного действия (КНИД-1).
ляли надёжно создавать и контролировать защитную эффективность разрабатываемых СИЗ кожного покрова человека [7]. Кроме того, важно было также провести сравнительные исследования воздействия паров различных вредных веществ отдельно при кожном и ингаляционном путях поступления их в организм.
Материал и методы
Для проведения сравнительных исследований воздействия паров различных вредных веществ (отдельно при накожном и ингаляцион-
Рис. 2. Камера «КНИД-1». Проведение исследования воздействия паров изучаемого вещества на кожу руки добровольца.
ном путях поступления их в организм) и научного обоснования гигиенических нормативов при загрязнении кожных покровов были разработаны и использованы специальные камеры накожного и ингаляционного действия (КНИД-1) (рис. 1, 2).
На рис. 1 камера подготовлена для проведения сравнительного изучения изолированного воздействия паров исследуемого вещества на крысах и кроликах через органы дыхания (голова внутри камеры) или через выстриженную кожу туловища в одном и том же опыте.
Основным видом лабораторных животных при изучении кожно-резорбтивного действия вредных химических веществ в наших опытах являлись крысы, дополнительно использовались мыши, морские свинки и кролики.
Исследование веществ первого класса опасности - гидразина и несимметричного диме-тилгидразина (НДМГ) - с целью изучения адсорбции паров этих веществ на кожных покровах ответственный исполнитель проводил исключительно в автоэкспериментах только на коже левой руки и при 5-минутных экспозициях (см.рис. 2).
Для изучения клинической картины отравлений химическими веществами подопытных животных были использованы интегральные, токсикологические, физиологические, гематологические, биохимические, патоморфологи-ческие, а также химико-аналитические методы [7]. Дополнительно использовали вещества с радиоактивной меткой. Для регистрации накожных и ингаляционных отравлений парами, газами и аэрозолями при острых, подострых и хронических воздействиях через кожу и органы дыхания были выбраны показатели, которые являются наиболее характерными и надёжными. С учётом характера отравления применялись соответствующие методы исследования. Например, для исследования специфической клинической картины отравления проводилось определение самих токсических веществ в биосредах, а при воздействии аминобензолом и его производными определялось содержание мет-
MEDICAL AND BIOLOGICAL ASSURANCE OF THE CHEMICAL SAFETY OF THE RUSSIAN FEDERATION
Таблица 1 Содержание КПВ на коже спины крыс после однократного 30-минутного воздействия паров на кожу туловища без волосяного покрова
Концентрация паров КПВ в воздухе камеры, мг/м3 Содержание КПВ на коже (М ± m), мкг/дм2
40 1600±310
190 5200 ± 490
560 9800 ± 460
Таблица 2
Содержание КПВ на коже предплечья и кисти левой руки людей-добровольцев после однократного воздействия её паров на кожу
Экспозиция, мин Концентрация паров КПВ в воздухе камеры, мг/м3 Содержание КПВ на коже (М ± m), мкг/дм2
15 180 440 ± 270
270 1800 ± 820
560 3030±590
30 50 490 ± 190
75 970 ± 420
110 1030±140
140 1750 ± 480
60 30 360 ±100
75 1720 ± 270
гемоглобина и телец Гейнца в крови. При отравлении концентрированной перекисью водорода (КПВ) проводилась регистрация газовой эмболии в крови и раздражающего действия.
Статистическую обработку полученных экспериментальных материалов проводили в соответствии с методическими указаниями и рекомендациями, а также специальными литературными источниками [7-10].
Принципы, параметры токсикометрии, методология и схема экспериментальной разработки гигиенических нормативов вредных химических веществ при кожном пути поступления в организм по полной программе и ускоренными методами отражены в соответствующей нормативной документации и научных публикациях [7-11].
Результаты и обсуждение
Сравнительная оценка опасности острых и хронических ингаляционных и перкутанных отравлений парами, газами и аэрозолями вредных веществ была проведена нами путём сопоставления равноэффективных средних смертельных (ЬС50) и пороговых концентраций (Ьтас) в воздухе. До начала опытов с воздействием паров, газов и аэрозолей через кожу волосяной покров на туловище и конечностях животных тщательно выстригали.
Необходимо отметить, что кожа является достаточно хорошим сорбентом с большим количеством центров реагирования на её поверхности, которые принимают участие в связывании химических веществ, и большим количеством пор у волосяных фолликулов, сальных и потовых желёз. В коже одновременно могут происходить все виды сорбции: адсорбция, хемосорбция, капиллярная конденсация, абсорбция и десорбция. Поэтому в отношении кожи целесообразно применять общий термин «сорбция», который одновременно отражает все её виды.
После накожного воздействия паров концентрированной перекиси водорода (КПВ) и несимметричного диметилгидразина (НДМГ) мы находили их на поверхности кожи химико-аналитическими методами исследования не только у животных, но и у людей-добровольцев, а НДМГ - также и в биосредах подопытных животных (табл. 1-3).
Таблица 3 Количество НДМГ в биосредах крыс после однократного 4-часового воздействия его паров на кожу туловища без волосяного покрова
Концентрация паров НДМГ в воздухе камеры, мг/м3 Количество НДМГ (М ± m), мкг
сразу после окончания 4-часового воздействия Всего в моче за 18 ч после окончания затравки
на 1 дм2 кожи спины в 1 мл сыворотки крови в 1 г печени в 1 г головного мозга
4000 200 ± 20 9,0 ± 3,0 0 0 1190±275
20 000 500 ± 47 257 ± 79 154 ± 19 151 ± 18 Не было мочи (крысы погибли после окончания затравки)
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
На основании результатов, представленных в табл. 1 и 2, можно сделать вывод, что с увеличением концентрации паров КПВ и экспозиции значительно увеличивается адсорбция паров этого вещества на коже.
В специальных экспериментах были проведены исследования соотношения сорбции паров НДМГ и гидразина на коже левой руки добровольца и туловище крыс при одновременном нахождении их внутри камеры [7].
В первом эксперименте при 5-минутном воздействии паров НДМГ в концентрации 750 мг/м3 на кожу левой руки, помещённой внутрь камеры, было установлено, что пары данного вещества легко сорбируются на коже руки человека. Причём у человека на 1 дм2 поверхности кожи кисти и предплечья обнаружено в 2,5 раза больше НДМГ (85 ± 21 мкг/дм2), чем у крыс на коже спины (34 ± 8 мкг/дм2), находившихся в это же время в камере при одинаковых условиях воздействия [7].
Во втором эксперименте при 5-минутном воздействии паров гидразина в концентрации 10 мг/м3 на кожу левой руки, помещённой внутрь камеры, было установлено, что пары данного вещества легко сорбируются на коже руки человека. Причём у человека на 1 дм2 поверхности кожи кисти и предплечья обнаружено в 2 раза больше гидразина (167 ± 26 мкг/дм2), чем у крыс на коже спины (87 ± 14 мкг/дм2), находившихся в это же время в камере при одинаковых условиях воздействия [7].
На основании полученных нами данных, на примерах КПВ, НДМГ, гидразина и других веществ, следует, что проникновение паров, газов и аэрозолей из воздуха через кожу внутрь организма отличается от такового процесса при накожной аппликации веществ, находящихся в жидком состоянии или в виде растворов, только одной деталью. Жидкости и растворы твёрдых веществ механически попадают (или, в экспериментах, специально наносятся на кожу), а затем адсорбируются кожей, а пары и газы сразу адсорбируются из воздуха на её поверхности. Именно с адсорбции начинается процесс поступления паров, газов и аэрозолей внутрь кожи и далее в лимфу и кровь, затем во внутренние органы. В остальном механизм проникновения через кожу в организм паров, газов и аэрозолей,
по всей вероятности, не отличается ничем существенным от такового процесса для веществ, попадающих на кожу в жидком или твёрдом агрегатном состоянии (в виде капель, растворов, порошка, при контакте с загрязнёнными поверхностями), которые после попадания тоже адсорбируются на коже [7].
Для решения вопроса о сравнительной опасности путей поступления вредных веществ в организм [7] были сопоставлены средние смертельные дозы (LD50) различных химических соединений для крыс при пероральном и накожном воздействии с ингаляционными при 4-х часовой экспозиции (LD50 получены путём расчёта). Анализ полученных нами данных [7] позволил заключить, что при острых смертельных интоксикациях, как правило, наиболее опасными являются ингаляционные отравления, т. к. требуются меньшие дозы по сравнению с пероральными и перкутанными отравлениями. Затем идут пероральные отравления. А наименее опасными являются перкутанные отравления, поскольку резорбция ядов в организм через кожу происходит значительно медленнее, чем при ингаляционном и пероральном путях поступления, и в этом случае требуются, как правило, значительно большие дозы веществ и время, чтобы вызвать летальный исход.
Кроме того, установлено, что чем короче экспозиция, тем меньшее значение для отравления имеет кожный путь поступления по сравнению с ингаляцией при одинаковых концентрациях паров, газов и аэрозолей в воздухе. Например, как показали наши исследования, для смертельного отравления парами НДМГ главное значение имеет ингаляционный путь воздействия. Это положение подтверждают величины средних смертельных концентраций паров несимметричного диметилгидразина, установленные нами на крысах при изолированном однократном 4-часовом воздействии через органы дыхания и кожу. LC50 для ингаляционного пути поступления составляет 500 мг/м3, а при воздействии через кожу - 12 600 мг/м3, т. е. различие составляет 25 раз. Однако при одной и той же, но очень большой концентрации паров несимметричного диметилгидразина 45 000 мг/м3 все подопытные крысы в группах погибли при ингаляции, в среднем, в течение 64 минут, а
MEDICAL AND BIOLOGICAL ASSURANCE OF THE CHEMICAL SAFETY OF THE RUSSIAN FEDERATION
при кожном пути поступления гибель всех подопытных крыс наступила, в среднем, только через 218 минут, т. е. различие всего лишь в 3,4 раза [7].
Анализ результатов наших исследований [7] на уровнях порогов вредного действия (Ьтас) позволил сделать следующий вывод: при однократных кратковременных (до 1 ч) воздействиях паров, газов и аэрозолей вредных химических веществ, обладающих выраженным кожно-резорбтивным действием, наибольшую опасность представляют ингаляционные отравления. Причём, чем меньше экспозиция, тем различие более выражено. Однако с увеличением экспозиции до 4 ч для некоторых химических соединений эти различия становятся незначительными или, наоборот, опасность отравления через кожу превышает ингаляционную. Так, например, если токсическое действие паров ами-нобензола (анилина) и 2,4-диметиламинобензо-ла проявляется в равной степени выраженности при однократном 4-часовом воздействии как через кожу, так и через органы дыхания, то при отравлении парами 2-хлораминобензола, 3-хло-раминобензола и 4-хлораминобензола токсическое действие развивается преимущественно при резорбции через кожу [2].
Очень большой интерес представляет сопоставление опасности отравления парами, газами и аэрозолями вредных химических веществ при поступлении через органы дыхания и кожу при хронических воздействиях, т. к. в настоящее время основную массу профессиональных заболеваний составляют не острые, а хронические профессиональные интоксикации.
Для решения вопроса о соотношении опасности при отравлениях парами, газами и аэрозолями вредных веществ при хронических воздействиях через кожу и органы дыхания крыс были проведены специальные исследования по оценке токсического действия НДМГ, КПВ и 4-хлораминобензола [7]. В результате этих исследований было установлено, что при хронических воздействиях паров, газов и аэрозолей вредных веществ, обладающих выраженным кожно-резорбтивным действием, опасность отравления через кожу может достигать уровня ингаляционной опасности, т. к. депонирование ядов в коже и продолжительное их поступление
в кровь способствуют развитию кумуляции и хронических отравлений. В результате анализа полученных результатов был сделан вывод, что для паров, газов и аэрозолей, изученных нами веществ ПДК в воздухе рабочей зоны (ПДКврз), при ингаляции и предельно допустимых концентрациях, при воздействии на кожу (ПДКк) совпали и находятся на одном и том же уровне: НДМГ - 0,1 мг/м3, КПВ - 0,3 мг/м3 и 4-хлора-минобензол — 0,3 мг/м3 [7].
Кроме того, на характер соотношения опасности отравления парами, газами и аэрозолями ядовитых веществ через кожу и органы дыхания при хроническом воздействии зависит, например, для КПВ от различной ферментативной активности в коже и лёгких каталазы, разрушающей это вещество. Оказалось, что в коже активность каталазы во много раз ниже, чем в лёгких. Поэтому вредное действие паров КПВ при хроническом воздействии на кожу крыс оказалось даже сильнее, чем на лёгкие.
Необходимо иметь в виду, что на человека, находящегося в рабочей зоне, пары, газы и аэрозоли вредных химических веществ воздействуют одновременно как через органы дыхания, так и через кожный покров, поэтому гигиенические нормативы для производственных условий должны устанавливаться одновременно с учётом комплексного действия вредных веществ: ингаляционного и кожного путей поступления токсикантов в организм человека и, вероятнее всего, во многих случаях должны быть единой величиной.
В связи с этим, при использовании многих вредных веществ, обладающих выраженным кожно-резорбтивным токсическим действием, у которых установленные ПДКврз имеют примечание «Требуется специальная защита кожи и глаз», необходимо ориентироваться на величину ПДКврз при проведении профилактических мероприятий с целью предотвращения хронических отравлений парами, газами и аэрозолями через кожный покров человека, и не нужно устанавливать специальные ПДКк для кожного пути поступления. Тем более что при проведении экспериментальных исследований для установления ПДКврз, подопытных животных чаще всего полностью помещают внутрь затравочных камер, поэтому пары, газы и аэрозоли
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
вредных химических веществ одновременно (комплексно) поступают внутрь организма как ингаляционно, так и через кожу, то есть ПДКврз отражает одновременно оба эти пути поступления, как это имеет место у людей в производственных условиях. И только в отдельных случаях для специальных условий может потребоваться разработка ПДКк в подкостюмном пространстве - при воздействии очень токсичных паров, газов и аэрозолей на кожу, обладающих чрезвычайно выраженным кожно-резорб-тивным токсическим действием.
Установлено, что пары, газы и аэрозоли вредных веществ с воздухом достаточно легко поступают в подкостюмное пространство человека [1] и сорбируются на поверхности кожи. Вполне понятно, что у людей поступление через кожу паров, газов и аэрозолей вредных веществ в определённой степени зависит от свойств одежды. Как показывают наши исследования, в экспериментальных условиях двухслойная «одежда», сшитая из обычных тканей (бязи и габардина), проявляла защитный эффект при резорбции паров 4-хлораминобензо-ла (п-хлоранилина) через кожу крыс только на 18,8%. Аналогичные данные были получены в отношении паров аминобензола (анилина) и нитробензола [3-6]. Обычная одежда, даже зимняя, не защищает человека от отравления ипритом, люизитом, зарином, зоманом и УХ в капельно-жидком и парообразном состоянии через кожу [7, 12].
Таким образом, одежда из обычных материалов не является значительным препятствием при кожно-резорбтивном действии паров, газов и аэрозолей вредных химических веществ. Кроме того, одежда, адсорбируя пары, газы и аэрозоли токсических веществ, в дальнейшем сама может служить источником загрязнения кожи. В связи с этим необходимо установление ПДК вредных веществ в подкостюмном пространстве средств индивидуальной защиты для очень опасных веществ. Например, в качестве ПДКк паров НДМГ в воздухе подкостюмного пространства специальных защитных костюмов при воздействии на кожу научно обоснована величина, равная 0,1 мг/м3, пары, 1-й класс опасности с примечаниями: «+» - требуется специальная защита кожи и глаз и «К» - канцероген.
Однако в связи с тем, что для паров НДМГ величины ОДКк и ПДКврз совпали, для профилактики отравления парами этого вещества при кожном и ингаляционном путях поступления целесообразно ориентироваться на единую величину 0,1 мг/м3 в воздухе подкостюмного пространства специальных защитных костюмов [10].
Разработка и обоснование гигиенических регламентов для кожного пути поступления вредных веществ в организм человека в виде предельно допустимых уровней загрязнения кожи официально стали проводиться с 1979 г., когда были утверждены методические указания «Оценка воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснование предельно допустимых уровней загрязнений кожи» [9]. Однако, как отмечено ранее, вопрос о необходимости разработки предельно допустимых уровней загрязнения кожного покрова человека (ПДУзкп) вредными химическими веществами возник в конце 60-х годов прошлого века [7-9]. До этого, с 50-х годов, уже стали устанавливать предельно допустимые уровни загрязнения кожи радиоактивными веществами, поэтому был накоплен определённый опыт установления ПДУзкп в радиационной гигиене. Вместе с тем необходимо отметить, что установление ПДУзкп для радиоактивных веществ имеет значительные отличия от обычных химических веществ в принципах и методах разработки, в проведении экспериментальных исследований, в обосновании величины ПДУзкп и в контроле за содержанием веществ на коже, что было учтено нами совместностно с другими разработчиками ПДУзкп при разработке методических указаний.
Предельно допустимый уровень загрязнения кожного покрова человека вредными химическими веществами является гигиеническим нормативом, который отражает не только контактное загрязнение кожи вредными химическими веществами, но одновременно и адсорбцию на коже их паров, газов и аэрозолей из воздуха и по своему значению ближе всего стоит к тестам экспозиции (биологическим предельно допустимым концентрациям), т. к. в процессе смыва с кожной поверхности соответствующими растворителями (вода, этанол и др.) факти-
MEDICAL AND BIOLOGICAL ASSURANCE OF THE CHEMICAL SAFETY OF THE RUSSIAN FEDERATION
Таблица 4
Классификация опасности вредных химических веществ при кожном пути поступления в организм
Показатель Класс опасности
1-й 2-й 3-й 4-й
Предельно допустимый уровень загрязнения кожного покрова человека (ПДУзкп) вредным веществом, мг/см2 < 0,00002 0,00002-0,0002 0,00021-0,002 > 0,002
Средняя смертельная доза при нанесении вещества на кожу (LDc5o), мг/кг < 50 50-500 501-5000 > 5000
Среднее время гибели лабораторных животных при поступлении вещества через кожу (1Ъс50), мин < 3 3-30 31-300 > 300
Порог острого действия при нанесении вещества на кожу (ищ^), мг/кг < 5 5-50 51-500 > 500
Порог хронического действия при нанесении вещества на кожу (Ьтсс11), мг/кг < 0,1 0,1-1,0 1,1-10 > 10
чески производится извлечение загрязняющих химических веществ из биосред кожи (водно-липидной пленки и из рогового слоя кожи) с последующим количественным определением их содержания на единицу площади (на 1 см2 или 1 дм2). Необходимо отметить, что на поверхности кожи ксенобиотики практически не подвергаются значительным превращениям, поэтому разработанные химико-аналитические методы контроля ПДКврз, обычно могут быть приспособлены и для определения этих веществ в смывах с кожи. Ибо на практике разработка гигиенических нормативов для новых веществ, как правило, начинается с установления ПДКврз [7-9].
В связи с тем, что ПДУзкп и ПДКврз предназначены для применения в производственных и близких к ним условиях, при планировании и проведении научно-исследовательских работ по их обоснованию необходимо опираться на основные принципы и подходы, на которых базируется установление ПДКврз, но с обязательным изучением особенностей кожного пути поступления вредных веществ в организм [7-9].
Вредные вещества, для которых необходимо в первую очередь устанавливать ПДУзкп, должны обладать значительной опасностью (1-3-й класс) при проникновении внутрь организма через кожу (табл. 4) и иметь большое практическое значение.
Эти вещества, как правило, вызывают смертельные отравления при кожно-резорбтивном действии. Необходимо также обращать внимание на вещества, которые при контакте с кожей вызы-
вают выраженное местное раздражающее, сенсибилизирующее или канцерогенное действие.
В экстремальных ситуациях: при химических авариях и катастрофах, террористических и криминальных актах, при несчастных случаях в производственных, бытовых и многих других условиях на кожу людей могут попадать тысячи самых различных опасных химических веществ, поэтому необходимо иметь универсальный способ обезвреживания ядов на коже.
На примере целого ряда токсических химических соединений [7] было установлено, что для эффективного удаления ядов достаточно провести тщательную дегазационную санитарную обработку кожи обычной водой, если вещества хорошо растворяются в воде. Но если вещества плохо растворяются в воде, то необходимо использовать также мыло и механическое воздействие на кожу при помощи щетки для рук, поролоновой губки, мочалки, а в случае повреждения кожи воспользоваться мягкой марлевой или хлопчатобумажной салфеткой, носовым платком, всем, что окажется под руками, и любой водой (водопроводной, бутили-рованной питьевой и т. п.). После попадания вредных веществ на кожу сделать это нужно как можно быстро (немедленно) и тщательно. А для большей гарантии лучше всегда наряду с водой использовать также мыло и механическое воздействие на кожу, т. к. пострадавшие не всегда могут знать о растворимости веществ в воде. В зимних условиях попавшие на кожу вредные химические вещества можно удалять снегом.
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Поэтому в большинстве случаев эффективность дегазационной санитарной обработки связана, главным образом, с удалением в кратчайшие сроки токсичных химических соединений с кожи путём смывания (водой или растворами специальных дегазаторов). Т. к. дегазационную санитарную обработку нужно проводить немедленно после попадания токсичных химических соединений на кожу, то она может проводиться, в первую очередь, в виде само- и взаимопомощи.
Вода является самой физиологичной и безвредной для кожи жидкостью и в то же время наиболее универсальной и пригодной для удаления с поверхности кожи самых различных токсичных химических веществ. Предлагаемый способ исключительно прост, поэтому легко осуществим даже в экстремальных ситуациях, в тех случаях, когда нельзя будет воспользоваться специальными дегазаторами. Он может оказаться единственным средством, которое поможет человеку спасти жизнь и сохранить здоровье.
Заключение
Из путей поступления вредных веществ в организм человека (ингаляционный, перораль-ный и перкутанный) в настоящее время наименее изученным остаётся кожный путь, особенно при хронических отравлениях и, в первую очередь, это касается воздействия паров, газов и аэрозолей на кожу. Сравнительная оценка опасности острых, подострых и хронических отравлений химическими соединениями показала, что при острых смертельных интоксикациях, как правило, наиболее опасными являются ингаляционные, т. к. требуются меньшие дозы по сравнению с пероральными и перкутанными отравлениями. Наименее опасными являются перкутанные отравления, т. к. резорбция ядов в организм через кожу происходит значительно медленнее, чем при ингаляционном и перо-ральном путях поступления, и требуются, как правило, значительно большие уровни и длительность воздействия веществ для развития смертельного исхода. При однократных кратковременных (до 1 ч) воздействиях паров, газов и аэрозолей вредных химических веществ, обладающих выраженным кожно-резорбтивным действием, наибольшую опасность на порого-
вом уровне воздействия представляют ингаляционные отравления. Однако с увеличением экспозиции до 4 ч для некоторых химических соединений эти различия становятся незначительными или, наоборот, опасность отравления через кожу превышает ингаляционную (хлора-минобензолы).
При хронических интоксикациях вредными веществами, обладающими выраженным кож-но-резорбтивным действием, опасность отравления через кожу может достигать уровня ингаляционной, т. к. депонирование ядов в коже и продолжительное их поступление в кровь способствуют развитию кумуляции. Вредное действие паров химических веществ из-за разной ферментативной активности в органах при хроническом воздействии на кожу может быть даже сильнее, чем на лёгкие (КПВ).
Для веществ, обладающих выраженным перкутанным воздействием, необходима разработка ПДУзкп, который является гигиеническим нормативом, отражающим не только контактное загрязнение кожи вредными веществами, но одновременно и адсорбцию на коже их паров, газов и аэрозолей из воздуха. По своему значению он ближе всего стоит к тестам экспозиции (биологическим предельно допустимым концентрациям). Кроме ПДУзкп, обоснование которого проводится по полной программе токсикологических исследований, для новых веществ, обладающих значительной способностью проникать внутрь организма через кожу, целесообразно устанавливать временные ориентировочные безопасные уровни воздействия, обоснованные по сокращённой программе токсикологических исследований.
С целью предотвращения неблагоприятных последствий воздействия вредных химических веществ при загрязнении ими кожных покровов в аварийных ситуациях (кроме специальных средств дегазации) имеется очень простой, но в тоже время достаточно универсальный и эффективный способ, заключающийся в немедленном и тщательном удалении с кожи различных опасных веществ в виде дегазационной санитарной обработки кожи путём обильного смывания водой загрязнённой поверхности с мылом.
Полученные материалы многолетних экспериментальных работ в данной области пред-
MEDICAL AND BIOLOGICAL ASSURANCE OF THE CHEMICAL SAFETY OF THE RUSSIAN FEDERATION
ставляют несомненный теоретический и научно-практический интерес для дальнейших экспериментальных исследований с использованием современных достижений биологии и медицины при решении вопросов индивидуальной профилактики перкутанных отравлений вредными химическими веществами, опасными при кожном пути поступления в организм человека.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Щербаков В.Л., Райхман С.П., Чередниченко В.А. и др. Определение воздухообмена пододежного пространства через конструктивные неплотности одежды с использованием радиоактивных аэрозолей. Гигиена и санитария. 1987; 7: 37-40.
2. Хоцянов Л.К. Пути поступления вредных веществ в организм. Гигиена труда на заводах снаряжения боеприпасов. М.: Гос. изд-во оборон. пром. 1946; 23-46.
3. Дуткевич Т., Пиотровски Е. Количественная оценка поглощения некоторых ароматических соединений рабочими в промышленности. В кн.: Промышленная токсикология и клиника профессиональных заболеваний химической этиологии. М.: Медгиз. 1962; 49-53.
4. Пиотровский Е. Количественное определение всасывания анилина через кожу у человека. Журнал гигиены, эпидемиологии, микробиологии и иммунологии. Прага. 1957; 1. 19-27.
5. Dutkiewicz T. Wchlaniaie par aniliny przez skore. Med. Pracy. 1957; 1: 25-6.
6. Dutkiewicz T. Wchlaniaie par aniliny u ludzi. Med. Pracy. 1961; 1: 1-14.
7. Кондрашов В.А. Значение кожного пути поступления химических веществ в организм и профилактика перкутанных отравлений. Под ред. В.Р. Рембовско-го. СПб.: ЭЛБИ-СПб. 2014; 288.
8. Кондрашов В.А. Методические рекомендации по ускоренному обоснованию предельно допустимых уровней загрязнения кожного покрова вредными веществами (№ 10-92). М.: 1992; 20.
9. Марченко Е.Н., Егоров Ю.Л., Кондрашов В.А. и др. Методические указания: Оценка воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснование предельно допустимых уровней загрязнений кожи (№ 2102-79). М.: 1980; 23.
10. Пособие по токсикологии, гигиене, химии, индикации, клинике, диагностике острых и хронических интоксикаций и профилактике профессиональных заболеваний при работе с несимметричным диме-
тилгидразином. Под ред. М.Ф Киселева, В.Р. Рембов-ского, В.В. Романова. СПб. 2009; 252.
11. И.В. Саноцкий, И.П. Уланова, К.К. Сидоров и др.
Методические указания к постановке исследований для обоснования санитарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей зоны (№ 2163-80). М.: 1980; 20.
12. Куценко С.А. Основы токсикологии. Научно-методическое издание. СПб.: Фолиант, 2004; 720.
REFERENCES
1. Shcherbakov V.L., Rajkhman S.P., CHerednichenko V.A. Determination of air exchange of a reliable space through constructive looseness of clothing using radioactive aerosols. Gigiena i sanitariya. 1987;7: 37-40. (in Russian)
2. Khotsyanov L.K Ways of intake of harmful substances in the body. Labor hygiene in ammunition munitions factories [Puti postupleniya vrednykh veshchestv v organizm Gigiena truda na zavodakh snaryazheniya boepripa-sov]. Moscow.: Gos. izd-vo oboron. Prom. 1946; 23-46. (in Russian)
3. Dutkevich T., Piotrovski E. Quantification of the absorption of some aromatic compounds by workers in industry. In. Industrial toxicology and clinic of occupational diseases of a chemical etiology [Promyshlennaya toksikologiya i klinika professionalnykh zabolevanij khimicheskoj etiologii]. Moscow: Medgiz, 1962; 49-53. (in Russian)
4. Piotrovskij E. Quantitative determination of aniline absorption through the skin in humans Zhurnal gigieny epi-demiologii mikrobiologii i immunologii Praga. 1957; 1. 19-27. (in Russian)
5. Dutkiewicz T. Wchlaniaie par aniliny przez skore. Med. Pracy. 1957; 1: 25-26.
6. Dutkiewicz T. Wchlaniaie par aniliny u ludzi. Med. Pra-cy. 1961; 1: 1-14.
7. Kondrashov VA. Importance of a cutaneous pathway for the entry of chemicals into the body and prevention of percutaneous poisoning [Znachenie kozhnogo puti postupleniya khimicheskikh veshchestv v orga-nizm i profilaktika perkutannykh otravlenij] Pod red VR. Rem-bovskogo SPb ELBI-SPb. 2014. (in Russian)
8. Kondrashov VA. Methodical recommendations on the acceleratedjustification of the maximum permissible levels of contamination of the skin with harmful substances [Metodicheskie rekomendatsii po uskorennomu obos-novaniyu predelno dopustimykh urovnej zagryazneniya kozhnogo pokrova vrednymi veshchestvami] (№10-92). Moscow: 1992. (in Russian)
9. Marchenko E.N., Egorov Yu.L., Kondrashov V.A. Methodical instructions: Assessment of the effect of harmful chemical compounds on the skin and the rationale for the maximum permissible levels of skin contamination [Metodicheskie ukazaniya Otsenka vozdejstviya vrednykh khimicheskikh soedinenij na kozhnye pokrovy i
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
obosnovanie predelno dopustimykh urovnej zagryaznenij kozhi] (№ 2102-79). Moscow: 1980. (in Russian) 10. The manual on toxicology, hygiene, chemistry, indication, clinic, diagnosis of acute and chronic intoxications and prevention of occupational diseases when working with asymmetric dimethylhydrazine [Poso-bie po toksikologii gigiene khimii indikatsii klinike diagnostike ostrykh i khronicheskikh intoksikatsij i profilaktike professionalnykh zabolevanij pri rabote s nesimmetrichnym dimetilgidrazinom] Pod red. M.F. Kiseleva, V.R. Rembovskogo, V.V. Romanova SPb. 2009. (in Russian)
11. Sanotskiy I.V., Ulanova I.P., Sidorov K.K. Methodical instructions for setting research to justify the sanitary standards of harmful substances in the air of the work area [Metodicheskie ukazaniya k postanovke issledo-vanij dlya obosnovaniya sanitarnykh standartov vred-nykh veshchestv v vozdukhe rabochej zony] Moscow: 1980. (in Russian)
12. Kutsenko S.A. Basics of Toxicology [Osnovy toksikologii]. Nauchno-metodicheskoe izdanie. SPb Foliant, 2004. (in Russian)
Поступила 01 июня 2018 Принята в печать 19 сентября 2018
