Поступившие в организм вредные химические вещества подвергаются разнообразным превращениям, почти все органические вещества вступают в различные химические реакции: окисления, восстановления, гидролиза, дезаминирования, метилирования, ацетилирования, образования парных соединений с некоторыми кислотами. Не подвергаются превращениям только химически инертные вещества, например бензин, который выделяется из организма в неизменном виде.
Неорганические химические вещества также подвергаются в организме разнообразным изменениям. Характерной особенностью этих веществ является способность откладываться в каком-либо органе, чаще всего в костях, образуя депо. Например, в костях откладываются свинец и фтор. Некоторые неорганические вещества окисляются: нитриты — в нитраты, сульфиды — в сульфаты.
Результатом превращения ядов в организме большей частью является их обезвреживание. Однако имеется исключение из этого правила, когда в результате превращения образуются более токсичные вещества. Например, метиловый спирт окисляется до формальдегида и муравьиной кислоты, которые очень токсичны.
Знание процессов превращения химических веществ в организме дает возможность вмешательства в эти процессы с целью предупреждения нарушения процессов жизнедеятельности.
Важное значение имеет соотношение между поступлением вредного вещества в организм и его выделением. Если выделение вещества и его превращение в организме происходит медленнее, чем поступление, то вещество накапливается в организме, или кумулируется, и может длительно действовать на органы и ткани. Такими типичными веществами являются свинец, ртуть, фтор и др. Вещества, хорошо растворимые в воде и крови, медленно накапливаются и так же медленно выделяются из организма. Летучие органические вещества (бензин, бензол) быстро сорбируются и так же быстро выделяются, не накапливаясь (рис. 1).
Рис. 1. Динамика насыщения крови парами бензина и бензола при вдыхании
Комбинированное действие вредных веществ
В настоящее время, в связи с развитием промышленности и нарастанием процессов урбанизации, создаются условия поступления в организм человека одновременно нескольких или многих вредных химических веществ. В связи с этим появилось такое понятие, как комбинированное действие химических веществ на организм.
Возможны три основных типа комбинированною действия химических веществ: синнергизм, когда одно вещество усиливает действие другого; антагонизм, когда одно вещество ослабляет действие другого; суммация, или аддитивное действие, когда действие веществ в комбинации суммируется. Накопленные токсикологическими исследованиями данные свидетельствуют о том, что в большинстве случаев промышленные яды в комбинации действуют по типу суммации, то есть действие их складывается. Это важно учитывать при оценке качества воздушной среды. Например, если в воздухе присутствуют пары веществ, для которых установлена ПДК 0,1 мг/л для каждого, то в комбинации они окажут такое же воздействие на организм, как 0,2 мг/л вещества.
Для оценки воздушной среды при условии комбинированного действия химических веществ А.В. Аверьяновым предложена формула:
где ах, а2, а3 — обнаруженные в воздухе концентрации вредных веществ;
xl х2, х3 — предельно допустимые концентрации этих веществ.
Если сумма в левой части больше 1, состояние воздушной среды оценивается как неудовлетворительное.
Возможность аддитивного действия химических веществ в комбинации учитывается при оценке воздушной среды и при проектировании промышленных предприятий.