Глютатион-эпоксид-трансфераза

Гидроксилаза

Дальнейшие метаболиты

Сульфатконъюгаты Глюкурониды

Рис. 12.6. Схема детоксикации бензола

Бензол — также компонент табачного дыма, где его кон­центрация может доходить до 100 мкг/м³.

Другой пример закрытого пространства, содержащего значительное количество этого токсичного соединения, — внутреннее пространство автомобилей, куда он попадает при испарении бензина (2-5% топлива составляет бензол).

Этот компонент хорошо проникает в организм при инга­ляции. В легких метаболизируется и выводится из организ­ма в виде конъюгатов с глюкуроновой или серной кислота­ми (рис. 12.6). При хроническом воздействии оказывает влияние на гематопоэтическую систему. Способен индуци­ровать лейкемию у человека.

На рис. 12.7 показана электронная микрофотография альвеолярных макрофагов хронического курильщика. Клет­ки включают большое количество твердых частиц, которые содержатся в табачном дыме. Помимо этого, поверхность макрофагов аномально сглажена, что резко отличает их от нормальных клеток.

Дети более чувстви­тельны к действию про­дуктов табачного дыма. Употребление никотина матерью во время бере­менности связывают с синдромом внезапной смерти младенца. У детей в возрасте до трех лет продукты сгорания таба­ка вызывают удвоение числа пневмоний, брон­хитов. Неблагоприятные эффекты табачного дыма, особенно у детей, коррелируют с количеством курящих в помещении людей.

12.3. Природный газ и продукты его сгорания

Общие сведения. Другой важный источник внутреннего загрязнения, сильный сенсибилизирующий фактор для чело­века — природный газ и продукты его сгорания. Газ — много­компонентная система, состоящая из десятков различных со­единений, в том числе и специально добавляемых (табл. 12.3).

Имеется прямое доказательство того, что использование приборов, в которых происходит сжигание природного газа (газовые плиты и котлы), оказывает неблагоприятный эф­фект на человеческое здоровье. Кроме того, индивидуумы с повышенной чувствительностью к факторам окружающей среды реагируют неадекватно на компоненты природного газа и продукты его сгорания.

Природный газ в доме - источник множества различных загрязнителей. Сюда относятся соединения, которые непо­средственно присутствуют в газе (одоранты, газообразные углеводороды, ядовитые металлоорганические комплексы и радиоактивный газ радон), продукты неполного сгорания (оксид углерода, диоксид азота, аэрозольные органические частицы, полициклические ароматические углеводороды и небольшое количество летучих органических соединений). Все перечисленные компоненты могут воздействовать на организм человека как сами по себе, так и в комбинации друг с другом (эффект синергизма).

Одоранты. Одоранты — серосодержащие органические ароматические соединения (меркаптаны, тиоэфиры и тио-ароматические соединения). Добавляются к природному га­зу с целью его обнаружения при утечках. Хотя эти соедине­ния присутствуют в весьма небольших, подпороговых кон­центрациях, которые не рассматриваются как ядовитые для большинства индивидуумов, их запах может вызывать тош­ноту и головные боли у здоровых людей.

Клинический опыт и эпидемиологические данные ука­зывают, что химически чувствительные люди реагируют не­адекватно на химические соединения, присутствующие да­же в подпороговых концентрациях. Индивидуумы, страда­ющие астмой, часто идентифицируют запах как промотор (триггер) астматических приступов.

К одорантам относится, к примеру, метантиол. Метанти-ол, известный также как метилмеркаптан (меркаптометан, тиометилалкоголь), — газообразное соединение, которое обычно используется как ароматическая добавка к природ­ному газу. Неприятный запах ощущает большинство людей в концентрации 1 часть на 140 млн, однако это соединение может быть обнаружено при значительно меньших концент­рациях высокочувствительными индивидуумами. Токсико­логические исследования на животных показали, что 0,16% метантиола, 3,3% этантиола или 9,6% диметилсульфида спо­собны стимулировать коматозное состояние у 50% крыс, подвергнутьгх воздействию этих соединений в течение 15 мин.

Другой меркаптан, используемый тоже как ароматиче­ская добавка к природному газу, — меркаптоэтанол С₂Н₆05) известен также как 2-тиоэтанол, этилмеркаптан. Сильный раздражитель для глаз и кожи, способен оказывать токси­ческий эффект через кожу. Огнеопасен и при нагревании разлагается с образованием высокоядовитых паров 50_х.

Меркаптаны, являясь загрязнителями воздуха помеще­ний, содержат серу и способны захватывать элементарную ртуть. В высоких концентрациях меркаптаны могут вызы­вать нарушение периферического кровообращения и уча­щение пульса, способны стимулировать потерю сознания, развитие цианоза или даже смерть.

Аэрозоли. Сгорание природного газа приводит к образо­ванию мелких органических частиц (аэрозолей), включая канцерогенные ароматические углеводороды, а также неко­торые летучие органические соединения. ЛОС — предполо­жительно сенсибилизирующие агенты, которые способны индуцировать совместно с другими компонентами синдром «больного здания», а также множественную химическую чувствительность (МХЧ).

К ЛОС относится и формальдегид, образующийся в не­больших количествах при сгорании газа. Использование га­зовых приборов в доме, где проживают чувствительные ин­дивидуумы, увеличивает воздействие к этим раздражите­лям, впоследствии усиливая признаки болезни и также спо­собствуя дальнейшей сенсибилизации.

Аэрозоли, образованные в процессе сгорания природно­го газа, могут стать центрами адсорбции для разнообразных химических соединений, присутствующих в воздухе. Таким образом, воздушные загрязнители могут концентрироваться в микрообъемах, реагировать друг с другом, особенно когда металлы выступают в роли катализаторов реакций. Чем меньше по размеру частица, тем выше концентрационная активность такого процесса.

Более того, водяные пары, образующиеся при сгорании природного газа, — транспортное звено для аэрозольных частиц и загрязнителей при их переносе к легочным аль­веолам.

При сгорании природного газа образуются и аэрозоли, содержащие полициклические ароматические углеводоро­ды. Они оказывают неблагоприятное воздействие на дыха­тельную систему и являются известными канцерогенными веществами. Помимо этого, углеводороды способны приво­дить к хронической интоксикации у восприимчивых людей.

Образование бензола, толуола, этилбензола и ксилола при сжигании природного газа также неблагоприятно для здоровья человека. Бензол, как известно, канцерогенен в до­зах, значительно ниже пороговых. Воздействие к бензолу коррелирует с увеличенным риском возникновения рака, особенно лейкемии. Сенсибилизирующие эффекты бензола не известны.

Металлоорганические соединения. Некоторые компонен­ты природного газа могут содержать высокие концентрации ядовитых тяжелых металлов, включая свинец, медь, ртуть, серебро и мышьяк. По всей вероятности, эти металлы при­сутствуют в природном газе в форме металлоорганических комплексов типа триметиларсенита (СН₃)₃Аз. Связь с орга­нической матрицей этих токсичных металлов делает их раст­воримыми в липидах. Это ведет к высокому уровню погло­щения и тенденции к биоаккумуляции в жировой ткани человека. Высокая токсичность тетраметилплюмбита (СН₃)₄РЬ и диметилртути (СН₃)₂Н§ предполагает влияние на здоровье человека, так как метилированные составы этих металлов более ядовиты, чем сами металлы. Особую опас­ность представляют эти соединения во время лактации у женщин, так как в этом случае происходит миграция липи­дов из жировых депо организма.

Диметилртуть (СН₃)₂Н§ - особенно опасное металлоор-ганическое соединение из-за его высокой липофильности. Метилртуть может быть инкорпорирована в организм пу­тем ингаляционного поступления, а также через кожу. Вса­сывание этого соединения в желудочно-кишечном трактате составляет почти 100%. Ртуть обладает выраженным нейро-токсическим эффектом и свойством влиять на репродуктив­ную функцию человека. Токсикология не располагает дан­ными о безопасных уровнях ртути для живых организмов.

Органические соединения мышьяка также весьма ядови­ты, особенно при их метаболическом разрушении (метабо­лическая активация), заканчивающимся образованием вы­сокоядовитых неорганических форм.

Продукты сгорания природного газа. Диоксид азота спосо­бен действовать на легочную систему, что облегчает разви­тие аллергических реакций к другим веществам, уменьшает функцию легких, восприимчивость к инфекционным забо­леваниям легких, потенцирует бронхиальную астму и другие респираторные заболевания. Это особенно выражено у детей.

Имеются доказательства того, что М0₂, полученный при сжигании природного газа, может индуцировать:

• воспаление легочной системы и уменьшение жизнен­ной функции легких;

• увеличение риска астмоподобных признаков, включая появление хрипов, одышку и приступы заболевания. Это особенно часто проявляется у женщин, приготавливающих еду на газовых плитах, а также у детей;

• уменьшение резистентности к бактериальным заболе­ваниям легких из-за снижения иммунологических механиз­мов защиты легких;

• оказание неблагоприятных эффектов в целом на им­мунную систему человека и животных;

• воздействие как адъюванта на развитие аллергических реакций к другим компонентам;

• увеличение чувствительности и усиление аллергиче­ской ответной реакции на побочные аллергены.

В продуктах сгорания природного газа присутствует до­вольно высокая концентрация сероводорода (Н₂8), кото­рый загрязняет окружающую среду. Он ядовит в концентра­циях ниже, чем 50.ррт, а в концентрации 0,1—0,2% смерте­лен даже при непродолжительной экспозиции. Так как ор­ганизм имеет механизм для детоксикации этого соедине­ния, токсичность сероводорода связана больше с его воздей­ствующей концентрацией, чем с продолжительностью экс­позиции.

Хотя сероводород имеет сильный запах, его непрерыв­ное низкоконцентрационное воздействие ведет к утрате чувства запаха. Это делает возможным токсический эффект для людей, которые несознательно могут подвергаться действию опасных уровней этого газа. Незначительные кон­центрации его в воздухе жилых помещений приводят к раз­дражению глаз, носоглотки. Умеренные уровни вызывают головную боль, головокружение, а также кашель и затрудне­ние дыхания. Высокие уровни ведут к шоку, конвульсиям, коматозному состоянию, которые заканчиваются смертью. Оставшиеся в живых после острого токсического воздей­ствия сероводорода испытывают неврологические дисфунк­ции типа амнезии, тремора, нарушение равновесия, а иног­да и более серьезного повреждения головного мозга.

Острая токсичность относительно высоких концентра­ций сероводорода хорошо известна, однако, к сожалению, имеется немного информации по хроническому низкодозо-вому воздействию этого компонента.

Радон. Радон (²²²Кп) также присутствует в природном га­зе и может быть доставлен по трубопроводам к газовым пли­там, которые становятся источниками загрязнения. Так как радон распадается до свинца (период полураспада ²¹⁰РЬ ра­вен 3,8 дня), это приводит к созданию тонкого слоя радио­активного свинца (в среднем толщиной 0,01 см), который покрывает внутренние поверхности труб и оборудования. Образование слоя радиоактивного свинца повышает фоно­вое значение радиоактивности на несколько тысяч распадов в минуту (на площади 100 см²). Удаление его очень сложно и требует замены труб.

Следует учитывать, что простого отключения газового оборудования недостаточно, чтобы снять токсическое воз­действие и принести облегчение химически чувствитель­ным пациентам. Газовое оборудование должно быть пол­ностью удалено из помещения, так как даже не работающая газовая плита продолжает выделять ароматические соедине­ния, которые она поглотила за годы использования.

Совокупные эффекты природного газа, влияние арома­тических соединений, продуктов сгорания на здоровье чело­века точно не известны. Предполагается, что воздействие от нескольких соединений может умножаться, при этом реак­ция от воздействия нескольких загрязнителей может быть больше, чем сумма отдельных эффектов.

Таким образом, характеристиками природного газа, вы­зывающими беспокойство в отношении здоровья человека и животных, являются:

• огнеопасность и взрывоопасный характер;

• асфиксические свойства;

• загрязнение продуктами сгорания воздушной среды помещений;

• присутствие радиоактивных элементов (радон);

• содержание в продуктах сгорания высокотоксичных со­единений;

• присутствие следовых количеств ядовитых металлов;

• содержание токсичных ароматических соединений, до­бавляемых к природному газу (особенно для людей с мно­жественной химической чувствительностью);

• способность компонентов газа к сенсибилизации.