ПРОБЛЕМА ГИГИЕНИЧЕСКОГО РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ В ОРГАНИЗМ ЧЕРЕЗ КОЖУ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Проблемные статьи

© В. А. КОНДРАШОВ, 1991 УДК в13.632:615.91.032.77|-07

В. А. Кондратов

ПРОБЛЕМА ГИГИЕНИЧЕСКОГО РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ В ОРГАНИЗМ ЧЕРЕЗ КОЖУ

НИИ гигиены и проф патологи и Минздрава СССР, Ленинград

В СССР в 1979 г. введены в действие методические указания [2], в соответствии с которыми устанавливаются гигиенические регламенты для кожного пути поступления вредных веществ. Ю. И. Кундиев и соавт. [1] отмечали, что методы гигиенической регламентации вредных веществ при кожном пути поступления нуждаются в совершенствовании. В настоящее время накопилось достаточно много материалов, обобщение которых позволяет сформулировать некоторые предложения с целью дальнейшего совершенствования теоретических и методических вопросов гигиенического регламентирования ядов при поступлении в организм через кожу. Этому и посвящена данная статья.

В зависимости от агрегатного состояния вещества могут поступать в организм человека через кожу в основном либо в результате сорбции на кожном покрове газов, паров и аэрозолей из воздуха, либо вследствие прямого контакта кожи с веществами при обливании жидкостями и растворами, попадании на ее поверхность капель в твердых частиц, при соприкосновении кожи с загрязненными предметами, оборудованием, спецодеждой и т. п.

Предельно допустимый уровень загрязнения кожных покровов (ПДУзкп) является гигиеническим регламентом, который отражает не только контактное загрязнение кожи вредными веществами, но и сорбцию на коже их паров, газов, аэрозолей из воздуха, и по значению стоит ближе всего к тестам экспозиции, хотя и имеет некоторые особенности. В процессе смыва с кожной поверхности соответствующими растворителями (вода, этанол и др.) фактически происходит извлечение загрязняющих веществ из биологических сред кожи (водолипидной пленки и рогового слоя) с последующим количественным определением их содержания на единицу площади (1 см2, 1 дм2, 1 м2). ПДУЗКП имеет некоторые преимущества перед традиционными тестами экспозиции. В связи с тем, что на поверхности кожи ксенобиотики практически не подвергаются превращениям, разработанные хи-мико-аналитические методы контроля ПДК в воздухе рабочей зоны (ПДКрз), как правило,

могут быть приспособлены и для определения содержания этих веществ в смывах с кожи.

До начала научно-исследовательских работ по установлению ПДУзкп очень важен правильный выбор веществ. Анализ литературы и полученных нами данных позволяет сформулировать основные подходы к выбору веществ, для которых необходимо разрабатывать ПДУзкп. Во-первых, все вещества, отбираемые для установления ПДУзкп, должны иметь большое практическое значение или подлежать широкому внедрению. Во-вторых, необходимо учитывать сорби-руемость веществ на коже и их испаряемость.

С этой целью определяются следующие коэффициенты: коэффициент испарения (КИСп) — отношение количества вещества, испарившегося с поверхности кожи животного за определенный промежуток времени после аппликации, к количеству вещества, первоначально нанесенного на кожу (в среднем около 0,25); коэффициент остаточный (Кост) —отношение количества вещества, оставшегося на коже экспериментального животного через определенный промежуток времени после аппликации, к количеству вещества, первоначально нанесенного на кожу (в среднем около 0,25); коэффициент резорбции (Крез) — отношение количества вещества, резорбировав-шегося через кожу животного за определенный промежуток времени после аппликации, к количеству вещества, первоначально нанесенного на кожу (в среднем около 0,5).

Таблица I

Классификация веществ по скорости испарения с поверхности кожи в зависимости от температуры кипения

Степень скорости испарения веществ с поверхности кожи Температура кипени» веществ, •С Ориентировочная скорость испарения веществ с поверхности кожи. мг/смг-мнн Отношение величины ЬЭйо при открытой и закрытой аппликации веществ крысам на кожу

Очень высокая Ниже 60 Выше 5 Более 2,6

Высокая 60—160 Около 5—0,21 Около 2,6—

1,05

Средняя 161—260 Около 0,20— Нет существен-

0,01 ных различий

Малая Выше 260 <0,01

Вещества с температурой кипения ниже 60 °С быстро испаряются с кожи и в большинстве случаев мало сорбируются на ее поверхности, поэтому для них очень трудно установить и контролировать ПДУЗКП. С веществами, имеющими температуру кипения от 60 до 160 °С, для решения вопроса о возможности установления ПДУзкп нужно проводить специальные исследования испаряемости их с кожи и сорбции на ее поверхности. Вещества с температурой кипения выше 160 °С медленно испаряются с кожи и достаточно хорошо сорбируются на ней, поэтому для них, как правило, устанавливают ПДУзкп (табл. 1).

В-третьих, исследованию подлежат вещества, имеющие в списке ПДК для воздуха рабочей зоны (ПДКрз) примечание об опасности их поступления через кожу. Эти вещества обычно вызывают смертельные отравления при кожно-резорбтивном действии больших доз и относятся к определенным группам химических соединений, например, ароматические амино- и нитросоеди-нения, фосфорорганические соединения и др. В-четвертых, ПДУзкп устанавливается для вещества, которые при контакте с кожей вызывают выраженное местное, сенсибилизирующее или канцерогенное действие.

ПДУзкп целесообразно устанавливать в 3 этапа, как это принято для ПДКрз.

1-й этап. Установление ориентировочного допустимого уровня загрязнения кожных покровов (ОДУзк,,) вредными веществами, по данным литературы и материалам сокращенной программы исследований, включает пункты 1—9 программы основных экспериментальных исследований. ОДУзкп рассчитывается с использованием величины ПДКрз или расчетной ориентировочной величины порога хронического действия при нанесении вещества на кожу (ЫШсь):

ОДУ ■ = ПДКрз • ^ ' Кцогл ' Кост' Котн. прон. . 11 ^

5 ■ Крез

ОДУзкп(ПДУзкп) = Ьтсь-кост^котн. прон,." (2)

где № — вентиляция легких человека за 8-часовую рабочую смену (в среднем около 4 м ); 5 — площадь кожного покрова человека (в среднем 16 120 см2); М — масса тела человека (в среднем 70 кг); К10гл — коэффициент поглощения, выражающий отношение поглощенного в органах дыхания количества вещества к общему количеству вещества, поступившему с парами, газами и аэрозолями при дыхании за определенное время (при отсутствии экспериментально установленного коэффициента для расчетов ОДУзпк можно использовать ориентировочный К„01Л, равный 0,8); Кот,,, про« — коэффициент относительной проницаемости, выражающий отношение количества вещества, проникшего за определенный про-

межуток времени через изолированный лоскут кожи трупа крысы или другого вида лабораторных животных, к количеству вещества, проникшего через изолированный лоскут кожи трупа человека (при отсутствии экспериментально установленного коэффициента можно использовать ориентировочное значение, равное 2); Ks — коэффициент запаса, равный для веществ 1-2-го классов опасности от 20 до 10, 3—4-го — от 10 до 3, для канцерогенов может быть более 20.

Расчет Lim£h с использованием величин LD50 и LiiTiaC производится по формулам 3 и 4 для веществ 1-го и 2-го класса опасности и формулам 5 и 6 для веществ 3-го и 4-го класса опасности (учитываются классы опасности, установленные не только при определении величин DL50 и Lim^, но и при обосновании ПДКрз, чтобы точнее предвидеть опасность хронического перкутанного воздействия ядов):

Lim£h=0,0002 • LD§0; (3)

Lim'h=0,005-LimgC; (4)

Lim*h=0,001-LD£o; (5)

Lim^=0,02-Lim^c. (6)

Наиболее близки к экспериментально обосно1 ванным величинам ПДУзкп значения ОДУзкп в тех случаях, когда при расчетах используются Lirriac и точно установленные (а не ориентировочные) Ко CT И Коти. прон.

2-й этап. Проводится обоснование ПДУзкп в результате анализа материалов опытов, выполненных по полной программе основных экспериментальных исследований, включающей все пункты с 1 по 12. Расчет величины ПДУЗК(, производится по формуле 2.

3-й этап. Клинико-гигиенические исследования проводятся в соответствии с разделом 5 методических указаний [2]. При необходимости корректируется величина ПДУЗКП.

Программа основных экспериментальных исследований. Основным видом лабораторных животных при установлении ПДУзкп (ОДУзкп) являются крысы, дополнительно могут использоваться мыши, морские свинки, кролики и др. Необходимо провести следующие экспериментальные исследования для изучения токсических свойств веществ и установления параметров токсичности.

1. Определение LD£0- В случае невозможности установления LD50, например при изучении малотоксичных соединений, вещество наносят на кожу спины в дозе 5000 мг/кг 5 раз в неделю в течение 4 нед.

2. Установление LD50 при пероральном введении (LDso).

3. Определение LD50 при подкожном введении (LDs5co).

4. Установление среднесмертельного времени при нанесении крысам на кожу спины 1,5Х

Таблица 2

Классификация опасности вредных веществ при кожном пути поступления

Показатель Класс опасности

Ii) 2-й 3-й 4-й

Предельно допустимый уровень загрязнения

кожного покрова, мг/см2 Среднее смертельное время при поступлении через кожу, мин Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг

Порог острого действия при нанесении на кожу, мг/кг

Порог хронического действия при нанесении на кожу, мг/кг

Менее 0,00002 Менее 3 Менее 50 Менее 5 Менее 0,1

0,00002 —0,0002 3—30 50—500 5-50 0,1—1,0

0,00021—0,002 31-300 501-5000 51—500 1,1—10

Более 0,002 Более 300 Более 5000 Более 500 Более 10

XLDioo с последующим тщательным удалением остатков вещества теплой водой (36±1 °С) с мылом через определенные промежутки времени после аппликации.

На основании полученных параметров производятся расчеты кожно-орального, кожно-под-кожного и подкожно-кожного коэффициентов, а также скорости поступления вещества через кожу U (в мг/(см2-мин):

,, LDIS-Afi

tlüTST' <1

где Afi—средняя масса тела крыс, на которых было установлено TLso^b кг); Si — средняя площадь кожи на участке аппликации вещества у крыс, на которых установлена TL'5o (в см5).

5. Определение LirriaC и расчет зоны острого действия ).

6. Исследование кумулятивных свойств вещества при нанесении животным на кожу спины в количествах 'Д, '/ю или '/2о LDso в течение 4 нед по 5 раз в неделю, расчет коэффициента КумуЛЯЦИИ (Ксшл)-

7. Установление количественной зависимости между испарением (К„сп), содержанием вещества на коже (Кост) и ег0 перкутанной резорбцией (Крез) ПРИ нанесении вещества животным на кожу в количествах ^Lim^.

8. Определение величины К0Тн. прон-

9. Разработка метода контроля содержания вещества на коже (чувствительность не ниже 0,5 ОДУЗКП; расчет ОДУзк„ по формулам 1 и 2).

10. Определение Lirr£h, расчет зоны хронического действия Zeh-

11. Исследование отдаленных эффектов при кожном пути поступления вещества в организм (по показаниям).

12. Разработка метода контроля содержания

вещества на коже (чувствительность не ниже

0.5.ПДУЗКП).

На основании анализа и обобщения полученных материалов предлагается классификация, позволяющая оценивать опасность не только острых, но и хронических отравлений вредными веществами при кожном пути поступления (табл. 2).

В заключение следует отметить, что ПДУ31Ш уже нашли достаточно широкое признание среди разработчиков средств защиты кожи, гигиенистов, профпатологов и других специалистов, так как эти регламенты необходимы при планировании и проведении профилактических мероприятий с целью предупреждения перкутанных отравлений ядовитыми химическими соединениями на промышленных предприятиях, при ликвидации аварий и т. д. Поэтому есть основание полагать, что выше изложенные материалы являются актуальными и будут способствовать дальнейшему развитию теоретических и методических вопросов гигиенического регламентирования вредных веществ при поступлении в организм через кожу.

Литература

1. Кундиев Ю. И., Егоров Ю. Л., Шумская Н. И. и др. // Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду.—М., 1986,—С. 188—214.

2. Оценка воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснование предельно допустимых уровней загрязнений кожи: Метод, указания / Марченко Е. Н., Егоров Ю. Л., Кондрашов В. А. и др.— М„ 1980.

Поступила 17.07.90

Summary. Data of toxicants uptake through the skin are generalized. Equvotions for the acceptable levels of skin pollutants to calculate are worked up. The classification of the danger of chemicals for skin uptake is given.