Что такое диоксин: отравление и их влияние на человека. Отравление диоксином и его лечение

Диоксин – это ядовитое вещество, обладающее сильным иммунодепрессантным, мутагенным, канцерогенным и эмбриотоксическим действием. Риск заражения есть даже при осуществлении обычных бытовых процессов – кипячении водопроводной воды, стирке белья и употреблении блюд из жирного мяса.

Попадая с водой, пищей или воздухом в организм человека, яд вызывает серьезные нарушения процессов обмена, деления клеток, работы иммунной и эндокринной систем. Он стимулирует развитие злокачественных опухолей, пагубно воздействует на репродуктивную сферу у мужчин и женщин, поражает эмбрионы и становится причиной уродств и недоразвитости новорожденных.

Что такое диоксин?

Диоксины – группа сложных соединений, относящихся к хлористым производным органической химии. Это экотоксикант – вещество, образующееся исключительно в результате деятельности человека и противоестественное для окружающей среды. Относится к группе ксенобиотиков и является синтетическим кумулятивным ядом – накапливается в жировых клетках организма и очень медленно выводится. Период полураспада – от 7 до 11 лет.

Скопление яда в организме крайне отрицательно влияет на здоровье и приводит к тяжелейшим заболеваниям – раку, мутациям эмбрионов, хлоракне, поражениям печени, «химическому СПИДу».

Доза яда, вызывающая летальный исход, в тысячи раз меньше летальной дозы некоторых отравляющих веществ, применяемых в условиях боевых действий – например, зарина, зомана, табуна.

Образование и механизм токсического действия

Диоксины выделяются в результате взаимодействия хлористых соединений с органическими при высоких температурах. Чаще всего подобное происходит в промышленности – яды появляются в отходах и сточных водах предприятий металлургической, целлюлозно-бумажной, химической отрасли.

Известным примером глобального выброса диоксинов стала техногенная катастрофа в 1976 году в итальянском городе Севезо, на одном из химических предприятий которого произошел выброс облака яда в окружающую среду. В результате много лет после катастрофы в близлежащих городах рождались дети с болезнями и мутациями, а число патологий и смертность увеличились в разы.

Хлорфенольные пестициды часто используют для обработки растений от вредителей, а также для дефолиации. Если загорится лес, обработанный такими гербицидами, в атмосфере значительно увеличится концентрация диоксинов. Примером является дефолиация лесов во время Вьетнамской войны, когда после применения смеси синтетического происхождения Agent Orange пострадало целое поколение вьетнамцев.

Кроме того, по всему миру до сих пор существует много несанкционированных свалок. При сжигании техногенного мусора в воздух попадает большое количество отравляющих веществ.

Образуются ли диоксины при кипячении воды?

При кипячении чистой природной воды количество образующихся ядовитых веществ ничтожно мало. Оно гораздо выше при использовании воды из-под крана, содержание хлора в которой достаточно велико. Образование диоксинов при ее кипячении влечет за собой плохое самочувствие, слабость, снижение иммунитета.

Пути проникновения в организм

Диоксин поступает в организм человека с воздухом, водой и пищей, практически не имея преград. При вынашивании ребенка он попадает с плацентарной жидкостью. Значительное превышение уровня опасного соединения обнаруживается в воздухе городов и поселков, окружающих промышленные предприятия и находящихся на крупных автострадах. Лучшая среда для оседания этого вещества – жировые клетки.

Самые распространенные источники токсина среди пищевых продуктов:

жирное мясо (свинина, баранина и др.);
куриные яйца;
жирная рыба (сельдь, сом и т. д.);
молоко и молочные продукты;
листовые растения.

Кроме того, при стирке хлорсодержащие средства контактируют с органическими соединениями на одежде, вследствие чего образуются яды.

У вещества нет запаха и вкуса, оно прозрачно, поэтому очень сложно понять, что произошло отравление.

Признаки интоксикации

В повседневной жизни, при отсутствии техногенных катастроф, диоксины накапливаются в человеческом организме долгие годы. При отравлении ими, носящем хронический характер, наблюдаются:

Появление хлоракне – специфических воспалений кожных покровов.
Нарушение работы эндокринной и нервной систем.
Поражение покровов тканей и оболочек внутренних органов.

При значительном количестве отравляющего вещества появляются симптомы острой интоксикации:

В течение первых 2-4 дней – слабость, головокружение и легкая тошнота.
Покраснение и зуд кожи, возникновение рубцов в массовом порядке, хлоракне, пигментные пятна на веках и за ушами.
Постоянная головная боль, ухудшение зрения.
Снижение аппетита и, как следствие, потеря до трети массы тела.
Сильная раздражительность, сонливость.
Кашель, одышка, отхождение мокроты.
Замедление регенеративных процессов кожных покровов: появившиеся раны на коже практически не заживают.
Сильная отечность лица.

Если рассматривать каждый из симптомов в отдельности, легко можно перепутать отравление диоксинами с другими заболеваниями. Для установления правильной клинической картины необходимо обращать внимание на все признаки в совокупности.

Медицинская помощь при отравлении

Важно! Специфического антидота к диоксинам не существует.

Одна из особенностей отравления диоксинами – неуникальность симптомов. В домашних условиях сложно определить, что причиной плохого самочувствия являются именно эти вещества. Поэтому прежде всего необходимо немедленно отвезти пострадавшего в стационар для сдачи анализов.

Последствия воздействия диоксина на организм

Отравляющее вещество не только самостоятельно вмешивается в нормальную работу клеток, повреждая их ферменты, но и усиливает действие прочих токсинов – нитратов, хлорфенолов, и ртути. Организм становится более восприимчивым к воздействиям ионизирующей радиации.

Основные последствия интоксикации:

Снижение иммунитета из-за нарушения деления клеток, вплоть до «химического СПИДа».
Развитие злокачественных опухолей.
Сбои в работе эндокринной системы, расстройство процессов обмена.
Увеличение риска бесплодия либо появления детей с серьезными проблемами развития и даже мутациями.

Профилактика отравлений

Появление диоксинов связано с повсеместным загрязнением окружающей среды. Особенно опасны массовые сжигания пластмасс и загрязнение воды отходами предприятий. Избежать контакта с ядами невозможно, но можно снизить риск их поступления в организм.

Профилактические меры:

Продукты растительного и животного происхождения желательно выбирать из ассортимента фермерских предприятий, расположенных в экологически чистых районах.
Отказаться от приобретения продуктов питания импортного происхождения из-за большого количества нитратов и консервантов.
Снизить употребление жирной пищи (свинины, сельди и т.п.).
В домашних условиях не использовать для питья хлорированную воду.
Избегать выбора места жительства рядом с заводами или фабриками, а также вблизи полигонов бытовых отходов.

В январе 2011 года в Германии разгорелся скандал с поставками на сельскохозяйственные фермы зараженного диоксином корма для животных и птицы.

Диоксин - одно из наиболее токсичных техногенных веществ. TCDD, или 2, 3, 7, 8-тетрахлородибензо-п-диоксин, открытый в 1872 г., называют самым ядовитым искусственным веществом и наиболее токсичным из известных сегодня органических соединений. TCDD смертелен в концентрации 3,1 10-9 моль/кг, что в 150 тыс. раз сильнее аналогичной дозы цианида.

Диоксины - это вещества, не подвергающиеся естественной деградации в среде обитания человека и в нем самом. Около 90% диоксинов поступает к человеку с животной пищей. Стоит диоксину однажды попасть в организм человека, и он остается там навсегда, оказывая долговременное вредное воздействие.

Максимальное количество диоксинов попадает в окружающую среду в результате промышленного хлорорганического синтеза, переработки и применения его продукции, высокотемпературных процессов хлорирования органических веществ, тепловой обработки и сжигания хлорорганических соединений в природе.

Диоксин, попадая в почву, где находятся другие менее токсические элементы, ядовитые продукты, отличающиеся быстрым распадом и т.п., воздействует на экосистемы, и этот процесс приобретает лавинообразный характер. Возникает беспрецедентная ситуация, когда одно биологически активное вещество образует бесчисленное множество синергических пар с разнообразными органическими и неорганическими соединениями, обладающих различными механизмами действия на организм.

Концентрация диоксинов в организме человека мизерна - она исчисляется частями на триллион, т.е. единицы на 10-12 г (это равно миллиардной доле грамма диоксина на килограмм жировых отложений организма). Есть мнение, что этот уровень является или близок к пороговому, с которого начинается серьезное влияние диоксина на состояние здоровья.

Диоксины вызывают целый ряд серьезных заболеваний, среди которых образование злокачественных опухолей, психические расстройства, нарушение обучаемости, снижение иммунитета, сокращение содержания мужского гормона, диабет, импотенция, эндометрит.

Аномально высокие токсичные свойства диоксинов связаны со строением этих соединений, с их специфическими химическими и физическими свойствами. Диоксины не разрушаются кислотами и окислителями в отсутствии катализаторов, устойчивы в щелочах, не растворимы в воде, на диоксины не действует термическая обработка, период их полураспада составляет от 10 до 20 лет, попадая в организм человека или животных, они накапливаются и очень медленно разлагаются и выводятся из организма.

Всего на сегодняшний день идентифицировано 75 диоксинов, 135 фуранов и 209 полихлорбифенилов (ПХБ). Многие из них также токсичны. Обычно, их суммарная токсичность приводится к токсичности 2,3,7,8-ТХДД.

Рассуждая о всех тех ядовитых "подарках", которые принесло нам развитие промышленности, обычно мы представляем трубу, которая испускает омерзительный желто-черный дым. Или другую трубу, из которой вытекает нечто, невообразимо противного цвета и запаха. И редко у кого ассоциируются с отравой обычная писчая бумага или пластиковые бутылки.

Ученые и технологи были безмерно рады, когда они научились выделять и использовать хлор и его соединения. Кроме появления ослепительно белой бумаги (результат хлорного отбеливания) и ряда новых пластмасс (хлорсодержащие полимеры), применимых практически во всех областях нашей жизни, было синтезировано множество других, содержащих хлор веществ, замечательные свойства которых привели к их быстрому распространению.

Однако "покорение" природы - вещь коварная. Многие продукты и товары, будучи привычными для нас с детства, оказались крайне опасными. Свободный или слабо связанный хлор никогда не встречался в природе. Поэтому не удивительно, что некоторые его соединения, абсолютно чуждые природе, вызывают непредсказуемые реакции. В ходе любого химического процесса, в котором хлор вступает в контакт с каким-либо органическим соединением при небольшом нагреве, образуются страшные яды, вещества диоксинового ряда. Эти вещества вызывают множество тяжелых заболеваний: поражают нервную систему и внутренние органы, являясь сильнейшими канцерогенами. Многие гербициды и пестициды, используемые в с/х, а также некоторые виды химического оружия относятся к диоксиновой группе. К тому же, эти вещества обладают удивительной живучестью - для их полного разложения требуются столетия.

Не известен ни один многоклеточный организм, способный перерабатывать или оперативно выводить эти чужеродные вещества. Живые организмы накапливают диоксины, причем поглощение или накопление даже очень малого их количества приводит к заболеваниям или смерти. По официальному мнению ученых Агенства по охране окружающей среды США (USA EPA), безопасной концентрации диоксинов не существует. Только их полное отсутствие может обеспечить безопасность для жизни. Диоксины и диоксиноподобные вещества - это чужеродные живым организмам соединения, выбрасываемые с продукцией или отходами целого ряда технологий. Они непрерывно и во все возрастающих масштабах генерируются человечеством в последние полвека, выбрасываются в природную среду и накапливаются в ней. Этот процесс не знает ни пределов насыщения, ни национальных границ. Диоксины никогда не были целевой продукцией человеческой деятельности, а лишь сопутствовали ей в виде микропримесей.

Микропримеси диоксинов в различных продуктах, используемых человеком, могут стать одной из причин долговременного заражения биосферы. Эта опасность несравненно более серьезна, чем загрязнение окружающей среды другими высокотоксичными веществами, например, хлорорганическими пестицидами. В настоящее время ситуация такова, что концентрация диоксинов в гидросфере и литосфере может достичь критических значений, при которых все человечество окажется под угрозой вымирания.

В большую группу диоксиновых соединений входят полихлорированные дибензодиоксины (ПХДД), полихлорированные дибензофураны (ПХДФ), полихлорированные ароматические соединения, такие, как полихлорированные бифенилы (ПХБ), полихлорированные нафталины и другие вещества.

Диоксины являются универсальным клеточным ядом и поражают все виды животных и большинство растений. Особая опасность этих ядов заключается в том, что они чрезвычайно устойчивы к химическому и биологическому разложению, сохраняются в окружающей среде в течение десятков лет и беспрепятственно переносятся по пищевым цепям (водоросли - планктон - рыба - человек; почва -растения - травоядные животные - человек).

ПХДД, ПХДФ и ПХБ можно обнаружить практически везде. Они найдены в воздухе, воде, почве, донных отложениях, рыбе, мясе, молоке, овощах и т.д. Наиболее высокие концентрации диоксинов обнаруживаются в почве, донных отложениях и биоте, в воде и воздухе они обычно более низкие, так как в твердом состоянии они тяжелее воды, нерастворимы и нелетучи. Эти вещества выделены в особую группу "суперэкотоксикантов". Они избирательно и очень прочно блокируют так называемый Аh-рецептор - ключевую точку в иммунно-ферментной системе всех теплокровных и, если говорить более обще, аэробных (дышащих воздухом) живых организмов.

Загрязнение почвы диоксинами приводит к уничтожению всех обитающих в ней живых организмов, что, в свою очередь, приводит к полной потере почвой ее естественных свойств.

Источниками диоксинов могут являться промышленные предприятия практически всех отраслей промышленности. Главные из них - химическая, нефтехимическая, цветная металлургия, целлюлозно-бумажная промышленность. Однако главное правило, которое нельзя забывать: Диоксины появляются только там, где используется хлор.

Многие агенты из группы диоксинов являются высокотоксичными соединениями. ТХДД по своей токсичности превосходит такие известные яды, как стрихнин, кураре, синильная кислота, уступая лишь ботулиническому, столбнячному и дифтерийному токсинам. Чувствительность разных видов млекопитающих к токсическому воздействию ТХДД отличается в 10 тысяч раз! Если хомяки и некоторые линии крыс и мышей являются резистентными, то морские свинки чрезвычайно чувствительны. До сих пор остается открытым исключительно важный вопрос: "К кому по своей чувствительности ближе человек, к хомякам или морским свинкам?"

Расчетная средняя смертельная доза диоксина для человека при однократном поступлении в организм составляет 70 мкг/кг массы тела (около 0,5 мг на среднего человека весом в 70 кг), а минимально действующая ориентировочно 1 мкг/кг, что существенно меньше соответствующей дозы известных синтетических ядов. Порог хронического общетоксического действия диоксина для человека находится на уровне 75 пг/кг/день. Принимая во внимание, что расчетные величины токсичных для человека доз обычно прогнозируются с запасом, предполагается, что безопасная доза (наибольшая, не вызывающая вредных последствий при ежедневном поступлении в течение всей жизни) может составлять 0,1-10 пг/кг/день. Собственно эти цифры и соответствуют указанным выше ДСД.

В острых лабораторных экспериментах на млекопитающих было показано, что ТХДД поражает различные органы и системы органов. У крыс, мышей и кроликов повреждается преимущественно печень, у морских свинок вилочковая железа (тимус) и лимфатические ткани, у нечеловекообразных обезьян кожа. Вообще действие диоксинов разнообразно и они способны вызывать патологические изменения в эпителиальных тканях. Специальными исследованиями установлено, что у различных видов животных ТХДД вызывает резко выраженный синдром истощения, который проявляется в потере массы тела. У всех видов животных, на которых испытывалось воздействие диоксинов, эффект ТХДД даже в сублетальных дозах проявляется в гепатотоксичности (т.е. в морфологических и функциональных изменениях клеток печени), иммунотоксичности (атрофии тимуса и лимфопролиферативных органов и угнетении клеточного и гуморального иммунитета, нарушении дифференциации тимоцитов в иммуннокомпетентные Т-лимфоциты), миелотоксичности (подавлении функции кроветворения в костном мозге). Очень важный аспект действия диоксинов влияние на ферментные системы. Было показано, что у различных видов лабораторных животных ТХДД в зависимости от дозы способен оказывать индуцирующее или ингибиругащее влияние на ферменты метаболизма и биотрансформации. Кроме того, как результат гепатотоксичности, наблюдаются изменения активности ряда ключевых ферментов печени.

Воздействие диоксинов ведет к повышению активности особого фермента - синтетазы аминолевулиновой кислоты, что вызывает нарушения порфиринового обмена (повышенная фоточувствительность кожи) в следствии накопления в печени (а при длительных воздействиях в почках и в селезенке) и увеличение их экскреции. Диоксины снижают уровни накопления в печени необходимого для дифференциации тканей витамина А.

К тяжелым и трудно предсказуемым последствиям ведет и нарушение обмена холестерина, вызванное диоксиновыми интоксикациями. Именно холестерин является основой формирования кортикостероидов, мужских и женских половых гормонов, т.е. тех эндокринных факторов, которые в значительной степени определяют обменные процессы, рост организма, его половое и общее развитие, возможность адаптации, и в конечном итоге возможность жить.

В последние годы ряд зарубежных специалистов склоняется к мнению о том, что диоксины вызывают ускоренное старение организма. Основание тому сокращение средней продолжительности жизни у лиц, имеющих длительный контакт с этими веществами. Если принять во внимание то, что диоксины и ДПС оказывают отмеченные выше расстройства жизнедеятельности в концентрациях, значительно более низких, чем истинные гормоны, то нельзя не согласиться с авторами, определяющими эти соединения как "гормоны дезадаптации", "гормоны преждевременного старения", "энвиронментальные гормоны", "эндокринные дизрупторы". Причем речь может идти не только об индивидууме, но и о популяции в целом. В итоге возникает отставание в развитии (если речь идет о ребенке), преждевременное старение с появлением у молодых людей широкого спектра заболеваний, свойственных старческому возрасту. Перечислим перечень общих признаков и симптомов, которые развиваются у людей вследствие контакта с диоксинами:

кожные проявления

системные эффекты

неврологические эффекты

нарушения репродуктивной функции

Учитывая широкий спектр заболеваний, причинно связанных с воздействием диоксинов и ДПС в настоящем разделе целесообразно привести их сокращенный список (табл. 1).

Таблица 1. Сводная таблица влияния диоксинов и диоксиноподобных соединений на здоровье человека

Злокачественные новообразования	Саркомы мягких тканей; рак легкого, молочной железы, желудка, печени; неходжкинская лимфома.
Репродуктивная токсичность (мужчины)	Снижение количества сперматозоидов; атрофия семенников; аномальное развитие мужских половых желез; изменение уровня мужских гормонов, (снижение тестостерона и андрогена) снижение либидо (полового влечения); феминизация.
Репродуктивная токсичность (женщины)	Гормональные изменения; снижение фертильности; нарушение хода и неблагоприятный исход беременности (самопроизвольные выкидыши, неспособность поддержания беременности); дисфункция яичников (ановуляция, нарушения менструального цикла); эндометриоз.
Влияние, на плод	Врожденные дефекты (волчья пасть), гидронефроз; нарушения развития половых органов; структурные изменения в строении женских половых органов; задержка полового созревания; неврологические нарушения; замедление и нарушение развития
Кожные заболевания	Хлоракне; гиперпигментация; гирсутизм (избыточное оволосение); старческий кератоз; болезнь Пейронъе (уплотнение белочной оболочки и перегородки полового члена, что приводит к его деформации при эрекции).
Метаболические и гормональные нарушения	Изменение толерантности к глюкозе и снижение уровня инсулина, что приводит к увеличению риска возникновения диабета; изменение липидного метаболизма и повышение содержания липидов, холестерина и триглицеридов в крови; изменение метаболизма порфиринов; потеря веса, истощение; изменения содержания гормонов щитовидной железы
Повреждения центральной и периферической нервной системы	Повышенная раздражительность и нервозность; снижение кожной чувствительности; нарушение неврологического развития с последующим снижением способности к обучению
Повреждения печени	Цирроз; увеличение размеров печени; повышение уровня ферментов
Нарушения иммунной системы	Уменьшение размеров вилочковой железы; увеличение Т4 - субпопуляции Т- лимфоцитов, увеличение соотношения тироксина и ТСГ -клеток; повышение восприимчивости к инфекционным заболеваниям; увеличение риска развития рака
Нарушения в системе органов дыхания	Повышенная чувствительность к раздражающим агентам; снижение функции легких; трахеобронхит.
Другие нарушения	Потеря аппетита; тошнота; нарушения кровообращения и болезни сердца

В комментариях к этой таблице следует указать, что список перечисленных заболеваний не полон. Как отмечает С.С.Юфит "он и не может быть полон, также как и список для больных СПИДом. В этом отношении журналистское прозвище диоксинов "химический СПИД правильно.... От СПИДа нельзя умереть, а от заболеваний, которые обрушиваются на такого больного, умирают - увы! - 100%". Действительно, сердечно-сосудистая патология и злокачественные опухоли - это всем понятно (это две главные причины смертности населения в большинстве развитых стран), а вот другие названия болезней "не задевают так сильно".

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

История человечества знает множество случаев появления в биосфере больших количеств потенциально опасных веществ. Воздействие этих ксенобиотиков (так, напомним, называют вещества, неприемлемые для живых организмов) иногда было причиной трагических последствий, примером которых может служить история с инсектицидом ДДТ. Еще большую печальную известность приобрел диоксин. Долгое время название этого вещества ассоциировалось с Южным Вьетнамом и итальянским городом Севезо, жители которых сполна ощутили насколько смертоносно данное соединение. Но со временем география диоксинов расширилась до размеров всей планеты.

Диоксин, вернее – 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин – представляет собой соединение, содержащее два бензольных кольца, в которых по два атома водорода замещено на хлор. Кольца соединены двумя мостиками из атомов кислорода:

Столь простая и изящная формула принадлежит самому токсичному из всех небелковых ядов, действие которого сильнее цианидов, стрихнина, кураре, зомана, зарина, табуна, VX-газа. Только биологические токсины превышают диоксин по токсичности.

Токсичность диоксина и некоторых ядов

Вещество	Животное	Минимальная летальная доза, микромоль/кг
Ботулинический токсин	мышь	3,3.10 -17
Дифтерийный токсин	мышь	4,2.10 -12
Диоксин	морская свинка	3,1.10 -9
Кураре	мышь	7,2.10 -7
Стрихнин	мышь	1,5.10 -6
Диизопропилфторфосфат	мышь	1,6.10 -5
Цианид натрия	мышь	3,1.10 -4

____________________________________________
K1 Таблица взята из статьи:
А.В. Фокин, А.Ф. Коломиец Диоксин - проблема научная или социальная? - журнал Природа № 3, 1985 г. и, вероятно, содержит опечатку: судя по порядку величины единица измерения должна быть не микромоль/кг, а моль/кг.

Но диоксин является всего лишь одним из представителей большого класса соединений, которые представляют совсем не меньшую опасность. Удалите из молекулы один атом кислорода – и образуется почти столь же токсичный

тетрахлордибензофуран. Удаление обоих атомов кислорода лишь частично уменьшит опасность. Количество и положение атомов хлора в бензольном ядре совсем не обязательно должно совпадать с таковыми для 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксина:

Атомы хлора могут быть полностью или частично замещены на бром:

Не так просто подсчитать, сколько высокотоксичных соединений можно получить, используя такие простые перестановки атомов. На данный момент известны тысячи представителей диоксинов и их число продолжает расти.

Таким образом, под диоксинами следует подразумевать не какое-то конкретное вещество, а несколько десятков семейств, включающих трициклические кислородсодержащие ксенобиотики, а также семейство бифенилов, не содержащих атомы кислорода. Это все 75 полихлорированных дибензодиоксинов, 135 полихлорированных дибензофуранов, 210 веществ из броморганических семейств и несколько тысяч смешанных хлорбромсодержащих. Нельзя забывать и об изомерии. Классический диоксин, с которого мы начали,- это лишь один (и самый токсичный) из 22 возможных изомеров Cl 4 -дибензо-пара-диоксинов.

Молекула диоксина имеет форму прямоугольника размерами 3х10 Å. Это позволяет ей удивительно точно вписываться в рецепторы живых организмов. Диоксин - один из самых коварных ядов, известных человечеству. В отличие от обычных ядов, токсичность которых связана с подавлением ими определенных функций организма, диоксин и подобные ему ксенобиотики поражают организм благодаря способности сильно повышать (индуцировать) активность ряда окислительных железосодержащих ферментов (монооксигеназ), что приводит к нарушению обмена многих жизненно важных веществ и подавлению функций ряда систем организма.

Диоксин опасен по двум причинам. Во-первых, являясь наиболее сильным синтетическим ядом, он отличается высокой стабильностью, долго сохраняется в окружающей среде, эффективно переносится по цепям питания и таким образом длительное время воздействует на живые организмы. Во-вторых, даже в относительно безвредных для организма количествах диоксин сильно повышает активность узкоспецифичных монооксигеназ печени, которые превращают многие вещества синтетического и природного происхождения в опасные для организма яды. Поэтому уже небольшие количества диоксина создают опасность поражения живых организмов имеющимися в природе обычно безвредными ксенобиотиками.

Откуда вообще взялся диоксин? Массовое производство хлорфенолов и гербицидов началось в тридцатые-сороковые годы в США и Германии.

Но первое упоминание о диоксинах датировано лишь 1957 годом. Почему? Потому что они - продукт незапланированный, побочный. Назвать какого-то одного первооткрывателя диоксинов трудно. К их открытию привел многолетний опыт человеческих трагедий и сопоставлений по аналогии. Если бы от диоксинов не было столько вреда, может, их и открывать бы никогда не пришлось.

В начале 30-х годов фирмой "Дау Кемикал" (США) был разработан способ получения полихлорфенолов из полихлорбензолов щелочным гидролизом при высокой температуре под давлением и показано, что эти препараты, получившие название дауцидов, являются эффективными средствами для консервации древесины.

Уже в 1936 г. появились сообщения о массовых заболеваниях среди рабочих шт. Миссисипи, занятых консервацией древесины с помощью этих агентов. Большинство из них страдали тяжелым кожным заболеванием. В 1937 г. были описаны случаи аналогичных заболеваний среди рабочих завода в Мидланде (шт. Мичиган, США), занятых в производстве дауцидов. Расследование причин поражения в этих и многих подобных случаях привело к заключению, что хлоракногенный фактор присутствует только в технических дауцидах, а чистые полихлорфенолы подобным действием не обладают.

Расширение масштабов поражения полихлорфенолами в дальнейшем было обусловлено их использованием в военных целях. Во время второй мировой войны в США были получены первые гербицидные препараты гормоноподобного действия на основе 2,4-дихлор- и 2,4,5-трихлорфеноксиуксусных кислот (2,4-Д и 2,4,5-Т). Эти препараты разрабатывались для поражения растительности Японии и были приняты на вооружение армией США вскоре после войны. Одновременно эти кислоты, их соли и эфиры стали использоваться для химической прополки сорняков в посевах злаковых культур, а смеси эфиров 2,4-Д и 2,4,5-Т - для уничтожения нежелательной древесной и кустарниковой растительности. Это позволило военно-промышленным кругам США создать крупнотоннажные производства 2,4-дихлор-, 2,4,5-трихлорфенолов, а на их основе кислот 2,4-Д и 2,4,5-Т.

Изучение свойств 2,4-Д и ее производных явилось мощным импульсом к становлению современной химии гербицидов. Совсем по-иному развивались события, связанные с расширением масштабов производства и применения 2,4,5-Т.

В 1949 стало извесно о массовом заболевании, проявляющемся в виде множества покрывающих кожу незаживающих фурункулов, которое имело место после взрыва на заводе «Nitro» в американском штате Виржиния. На предприятии производился 2,4,5-трихлорфенол. Пострадали тогда двести с лишним человек, и примерно у половины из них обнаружили симптомы какой-то новой болезни. Впрочем, сразу же вспомнили, что известна эта болезнь еще с конца прошлого века и даже название имеет - хлоракне (тогда немецкие врачи сочли ее чисто кожной и причину усмотрели единственно в действии хлора). 32 человека тогда же скончались. Более половины оставшихся в живых не смогли излечиться вплоть до последних лет.

В 50-е годы появились сообщения о частых поражениях техническими 2,4,5-Т и трихлорфенолом. 1953 год. Авария на заводе фирмы «BASF» в ФРГ. И снова у 55 пострадавших - хлоракне. 1956 год. Взрыв на заводе фирмы «Rone Poulenc» во Франции. И снова та же странная болезнь, возбудитель которой неизвестен, но теперь хоть все поняли, что это точно не хлор...

Между тем тогда в ФРГ и США над проблемой хлоракне работало несколько групп ученых. Г. Гофман (ФРГ) выделил в чистом виде хлоракногенный фактор технического трихлорфенола, изучил его свойства, физиологическую активность и приписал ему строение тетрахлордибензофурана. Синтезированный образец этого соединения действительно оказывал на животных такое же действие, как и технический трихлорфенол.

В это же время К. Шульц (ФРГ), специалист в области кожных заболеваний, обратил внимание на то, что симптоматика поражения его клиента, работающего с хлорированными дибензо-пара-диоксинами, идентична симптоматике поражения техническим трихлорфенолом. Проведенные им исследования показали, что хлоракногенным фактором технического трихлорфенола действительно является 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин (диоксин) - неизбежный побочный продукт щелочной переработки симметричного тетрахлорбензола. Позже сведения К. Шульца получили подтверждение в работах других ученых.

Высокая токсичность диоксина была установлена в 1957 г. и в США. Это произошло после несчастного случая с американским химиком Дж. Дитрихом, который, занимаясь синтезом диоксина и его аналогов, получил сильное поражение, напоминающее поражение техническим трихлорфенолом, и был госпитализирован на длительный срок. Этот факт, как и многие другие инциденты на производствах трихлорфенола, был скрыт от общественности, а синтезированные американским химиком галогенированные дибензо-п-диоксины изъяты для изучения военным ведомством.

Далее-то открытия следуют по нарастающей. Удается, например, установить, что причиной азиатских болезней Юшо и Ю-Ченг (названы они в память соответственно японского и тайваньского поселков, жители которых пострадали в 60-70-е годы от жестокого отравления) послужил собрат классического диоксина - тетрахлордибензофуран, формула которого уже изображена выше. Общее число пострадавших при этих двух катастрофах составило примерно четыре тысячи человек.

К этому времени, несмотря на высокую токсичность, 2,4,5-трихлорфенол проник во многие сферы производства. Его натриевая и цинковая соли, а также продукт переработки - гексахлорофен стали широко применяться в качестве биоцидных препаратов в технике, сельском хозяйстве, текстильной и бумажной промышленности, в медицине и т.д. На основе этого фенола приготавливались инсектициды, препараты для нужд ветеринарии, технические жидкости различного назначения. Однако наиболее широкое применение 2,4,5-трихлорфенол нашел в производстве 2,4,5-Т и других гербицидов, предназначенных не только для мирных, но и для военных целей. В результате к 1960 г. производство трихлорфенола достигло внушительного уровня - многих тысяч тонн в год.

Биоцидные и гербицидные препараты, получаемые из трихлорфенола.

Схема образования диоксина при щелочном гидролизе тетрахлорбензола. Эту реакцию обычно проводят в растворе метанола (СН 3 ОН) под давлением при температуре выше 165°С. Образующийся при этом трихлорфенолят натрия всегда частично превращается в предиоксин, а затем в диоксин. С повышением температуры до 210°С скорость этой побочной реакции резко возрастает, а в более жестких условиях основным продуктом реакции становится диоксин. В этом случае процесс неконтролируем и в производственных условиях завершается взрывом.

Но диоксин является причиной куда более серьезных болезней чем хлоракне. Это начали понимать только после американо-вьетнамской войны. За период с 1961 по 1970 годы американская армия под предлогом борьбы с партизанами распылила на территории Южного Вьетнама 57 тысяч тонн дефолианта «Agent Orange» для уничтожения растительности. Подобные операции пришлось прекратить из-за многочисленных сообщений о раковых и других заболеваниях участников событий, в том числе и военнослужащих США и Австралии, о рождении у них детей-уродов.

Интересно, что сам по себе этот препарат с таким красивым названием (видите, красота опять обманчива) не может вызвать ничего подобного. Но из-за несовершенства его производства упомянутые 57 тысяч тонн дефолианта содержали 170 кг (0,0003 процента!) диоксина, который и наделал столько бед.

Гербицидные рецептуры армии США, содержащие диоксин

Рецептура	К о м п о н е н т ы
Рецептура
Оранж I	R=C 4 H 9 *	R=C 4 H 9
Оранж II	R=C 4 H 9	R=C 8 H 17
Пурпурная	R=C 4 H 9	R=C 4 H 9 i-C 4 H 9
Розовая	R=C 4 H 9	R=C 4 H 9
Зеленая	---	R=C 4 H 9
Диноксол	R=CH 2 CH 2 OC 4 H 9	R=CH 2 CH 2 OC 4 H 9
Триноксол	---	R=CH 2 CH 2 OC 4 H 9

*Процентное содержание данного компонента в рецептуре

Для сравнения отметим, что массовое отравление в итальянском городе Севезо вызвали какие-то несколько килограммов диоксина. При ликвидации последствий этой катастрофы с большой территории пришлось удалять поверхностный слой почвы.

Тем временем в нашей печати, как в научной, так и массовой, до 1985 года диоксинам вообще не было посвящено ни одной публикации. В пятитомной «Краткой химической энциклопедии» (1961 г.) равно как и в изданном значительно позднее «Химическом энциклопедическом словаре» даже слова такого нет! Более того, листая старые подшивки санитарных журналов и сборников, можно найти сообщения о том, что в Уфе с 1964 по 1970 годы работал цех по производству того самого гербицида, который американцы называют «Agent Orange». И 128 человек из 165 обслуживающего персонала заболели неизвестной болезнью, по симптомам совпадающей с хлоракне. Данные эти (без географической привязки) перекочевали в зарубежную печать. А из отечественной прессы они странным (или не очень странным) образом исчезли. Кстати, тот цех реконструировали, потом закрыли. Но что стало с отходами производства - о том молчание. Вы скажете: в те времена иначе и не бывало. Но не повторяем ли мы сегодня ошибки прошлого? Вспомните недавние события в Уфе. Фенолы попали в хлорируемую воду - вот и создались прекрасные условия для образования диоксинов. К тому же они могли сопутствовать фенолам из-за несовершенства технологии производства последних.

ЧТО ИЗВЕСТНО О СВОЙСТВАХ ДИОКСИНА

Строение, физические и химические свойства. Молекула диоксина плоская и отличается высокой симметрией. Распределение электронной плотности в ней таково, что максимум находится в зоне атомов кислорода и хлора, а минимум в центрах бензольных колец. Эти особенности строения и электронного состояния и обусловливают наблюдаемые экстремальные свойства молекулы диоксина.

Диоксин - кристаллическое вещество с высокой температурой плавления (305°С) и очень низкой летучестью, плохо растворяющееся в воде (2x10 -8 % при 25°С) и лучше - в органических растворителях. Он отличается высокой термической стабильностью: его разложение отмечается лишь при нагревании выше 750°С, а эффективно осуществляется при 1000°С.

Диоксин - химически инертное вещество. Кислотами и щелочами он не разлагается даже при кипячении. В характерные для ароматических соединений реакции хлорирования и сульфирования он вступает только в очень жестких условиях и в присутствии катализаторов. Замещение атомов хлора молекулы диоксина на другие атомы или группы атомов осуществляется лишь в условиях свободнорадикальных реакций. Некоторые из этих превращений, например взаимодействие с натрий-нафталином и восстановительное дехлорирование при ультрафиолетовом облучении, используются для уничтожения небольших количеств диоксина. При окислении в безводных условиях диоксин легко отдает один электрон и превращается в стабильный катион-радикал, который, однако, легко восстанавливается водой в диоксин с выделением очень активного катион-радикала НО + . Характерной для диоксина является его способность к образованию прочных комплексов с многими природными и синтетическими полициклическими соединениями.

Токсические свойства. Диоксин - тотальный яд, поскольку даже в относительно малых дозах (концентрациях) он поражает практически все формы живой материи - от бактерий до теплокровных. Токсичность диоксина в случае простейших организмов обусловлена, по-видимому, нарушением функций металлоферментов, с которыми он образует прочные комплексы. Значительно сложнее происходит поражение диоксином высших организмов, особенно теплокровных. В организме теплокровных диоксин первоначально попадает в жировые ткани, а затем перераспределяется, накапливаясь преимущественно в печени, затем в тимусе и других органах. Его разрушение в организме незначительно: он выводится в основном неизменным, в виде комплексов неустановленной пока природы. Период полувыведения колеблется от нескольких десятков дней (мышь) до года и более (приматы) и обычно возрастает при медленном поступлении в организм. С повышением удерживаемости в организме и избирательного накопления в печени чувствительность особей к диоксину возрастает.

При остром отравлении животных наблюдаются признаки общетоксического действия диоксина: потеря аппетита, физическая и половая слабость, хроническая усталость, депрессия и катастрофическая потеря веса. К летальному исходу он приводит через несколько дней и даже через несколько десятков дней, в зависимости от дозы яда и скорости его поступления в организм.

В нелетальных дозах диоксин вызывает тяжелые специфические заболевания. У высокочувствительных особей первоначально появляется заболевание кожи - хлоракне (поражение сальных желез, сопровождающееся дерматитами и образованием долго незаживающих язв), причем у людей хлоракне может проявляться снова и снова даже через многие годы после излечения. Более сильное поражение диоксином приводит к нарушению обмена порфиринов - важных предшественников гемоглобина и простетических групп железосодержащих ферментов (цитохромов). Порфирия - так называется это заболевание - проявляется в повышенной фоточувствительности кожи: она становится хрупкой, покрывается многочисленными микропузырьками. При хроническом отравлении диоксином развиваются также различные заболевания, связанные с поражениями печени, иммунных систем и центральной нервной системы.

Все эти заболевания проявляются на фоне резкой активации диоксином (в десятки и сотни раз) важного железосодержащего фермента - цитохрома Р-448. Особенно сильно активируется этот фермент в плаценте и в плоде, в связи с чем диоксин даже в ничтожных количествах подавляет жизнеспособность, нарушает процессы формирования и развития нового организма, иными словами, оказывает эмбриотоксическое и тератогенное действие. В ничтожных концентрациях диоксин вызывает генетические изменения в клетках пораженных особей и повышает частоту возникновения опухолей, т.е. обладает мутагенным и канцерогенным действием.

Токсичность диоксина при одноразовом введении

Вид	*ЛД 50 , мг/кг**
Морская свинка	0,001
Крыса	0,050
Мышь	0,112
Кошка	0,115
Собака	0,3
Куры	0,5
Куриный эмбрион	0,0005
Гуппи	0,1 ppm**
Echerichia coli	2-4 ppm**
Salmonella tiphimurium	2-3 ppm**

*ЛД 50 - обозначение, принятое в токсикологии для дозы, вызывающей в 50% летальный исход.
**Летальная концентрация.

Поведение в окружающей среде. В биосфере диоксин быстро поглощается растениями, сорбируется почвой и различными материалами, где практически не изменяется под влиянием физических, химических и биологических факторов среды. Благодаря способности к образованию комплексов, он прочно связывается с органическими веществами почвы, купируется в остатках погибших почвенных микроорганизмов и омертвевших частях растений. Период полураспада диоксина в природе превышает 10 лет. Таким образом, различные объекты окружающей среды являются надежными хранилищами этого яда.

Дальнейшее поведение диоксина в окружающей среде определяется свойствами объектов, с которыми он связывается. Его вертикальная и горизонтальная миграции в почвах возможны только для ряда тропических районов, где в почвах преобладают водорастворимые органические вещества. В почвах остальных типов, содержащих нерастворимые в воде органические вещества, он прочно связывается в верхних слоях и постепенно накапливается в остатках погибших организмов.

Из почв диоксин выводится преимущественно механическим путем. Отличающиеся низкой плотностью комплексы диоксина с органическими веществами, а также содержащие его остатки погибших организмов выдуваются с поверхности почвы ветром, вымываются дождевыми потоками и в итоге устремляются в низменности и акватории, создавая новые очаги заражения (места скопления дождевой воды, озера, донные отложения рек, каналов, прибрежной зоны морей и океанов).

Проведенные недавно анализы почв некоторых районов Южного Вьетнама указывают на сравнительно небольшое содержание диоксина в поверхностных слоях и на его появление в концентрации до 30 частей на триллион (30 ppt) в глубинных частях почвы. Это свидетельствует о том, что физический и механический перенос в условиях тропиков способствует эффективному рассеянию яда в природе. Однако это не единственный путь миграции диоксина в биосфере. Существует еще перенос этого яда по цепям питания, который способствует его постоянному накоплению в районах максимального потребления зараженных им продуктов питания, т.е. концентрированию в густонаселенных районах.

По мнению вьетнамского ученого и хирурга профессора Тон Тхат Тунга, эффективный биоперенос диоксина в природе способствует постоянному его накоплению теплокровными, причем степень накопления диоксина теплокровными возрастает с увеличением содержания яда в окружающей среде. Это заключение явилось результатом многолетнего изучения последствий прошедшей химической войны для обширных контингентов десятимиллионного населения Вьетнама, проживавших и (или) проживающих в районах применения так называемых "безвредных для человека и окружающей среды" гербицидов.

Составил В.Н. Витер.

Использованы материалы журналов Природа, Химия и жизнь, а также Википедии.

Диоксины (полное название – полихлорпроизводные дибензодиоксина) – это группа органических соединений, образованных продуктами сгорания веществ, содержащих хлор и бром.

Источник: depositphotos.com

В окружающую среду диоксины попадают в результате выбросов химических предприятий, производящих полиэтилен, пластмассы, минеральные удобрения, бумагу. Частицы вредных выбросов находятся в воздухе, проникают в почву и воду, заражая их. Затем яд накапливается в растениях, а также в тканях животных, их поедающих.

Диоксины образуются и при обычном кипячении хлорированной воды.

Диоксины относятся к группе ядов с кумулятивным действием: проникая в организм, они постепенно накапливаются в нем, откладываясь преимущественно в жировой ткани, а когда их концентрация становится высокой, возникают симптомы отравления.

Смертельная доза диоксина составляет 6–10 г на каждый килограмм массы тела, но пороговая доза, вызывающая симптомы отравления, значительно ниже. При превышении пороговой дозы яд начинает повреждать клеточные ферменты, нарушая тем самым нормальное протекание биохимических реакций. Значительно страдают половые клетки, что обусловливает мутагенный эффект диоксина.

Важно отметить: присутствие диоксина в организме повышает его чувствительность к воздействию других токсичных веществ, в том числе солей ртути и свинца, кадмия, сульфидов, нитратов, хлорофенолов.

Интоксикация диоксином усиливает поражающее действие ионизирующей радиации, что значительно увеличивает риск развития злокачественных новообразований.

Симптомы отравления

Диоксины проникают в организм через пищеварительный тракт либо дыхательным путем. Токсический эффект проявляется спустя длительное время с начала поступления яда в организм. Признаки отравления диоксином:

резкое снижение аппетита, вплоть до полного отказа от приема пищи;
истощение;
выраженная мышечная слабость;
характерные изменения в картине периферической крови (лейкоцитоз, нейтрофилез, эозинопения и лимфопения).

В дальнейшем развивается симптоматика, обусловленная поражением иммунокомпетентных тканей и печени, а также панцитопеническим синдромом:

отеки лица, а в дальнейшем и всего тела;
выпот в полости перикарда, плевральной и брюшной полостях.

При менее тяжелом отравлении диоксином патологический процесс протекает со слабовыраженной симптоматикой и может продолжаться несколько лет. Симптомы в этом случае связаны с нарушением обменных процессов и поражением эндодермальных и экзодермальных тканей (кожных покровов, кишечника, желудка, печени). Поражение лимфоидной и нервной ткани становится причиной расстройства функций нервной и эндокринной системы.

Легкие отравления диоксином часто проявляются только одним симптомом – хлоракне, специфическими угрями. Их появление связано с нарушениями липидного обмена и закупоркой протоков сальных желез, что приводит к развитию в них воспалительного процесса.

Источник: depositphotos.com

Первая помощь при отравлении диоксином

Учитывая то, что симптомы отравления диоксином развиваются в течение продолжительного времени, в оказании доврачебной помощи необходимости нет.

Когда необходима медицинская помощь?

При подозрении на отравление диоксином необходимо как можно скорее обратиться за медицинской помощью.

Специфических антидотов к диоксину не существует, назначается симптоматическая терапия, направленная на улучшение обмена веществ и коррекцию нарушенных функций внутренних органов. Для ускорения выведения яда из организма проводят повторные сеансы плазмофереза с последующими заместительными плазмотрансфузиями.

При развитии панцитопении может потребоваться проведение гемотрансфузий, переливание компонентов крови (лейкоцитарной, тромбоцитарной или эритроцитарной массы).

Профилактика

Профилактика отравлений диоксином требует соблюдения следующих правил:

не охотиться и не заниматься рыбной ловлей неподалеку от химических комбинатов;
не употреблять в пищу растительную продукцию, выращенную в неизвестном месте и не имеющую необходимых санитарно-гигиенических сертификатов;
не пить хлорированную воду, особенно после ее кипячения;
не сжигать на приусадебных участках или пространствах общего пользования пластиковые изделия, не пытаться самостоятельно утилизировать любые химические вещества, например минеральные удобрения.

Видео с YouTube по теме статьи:

Врач анестезиолог-реаниматолог

Образование: окончила Ташкентский государственный медицинский институт по специальности лечебное дело в 1991 году. Неоднократно проходила курсы повышения квалификации.

Опыт работы: врач анестезиолог-реаниматолог городского родильного комплекса, врач реаниматолог отделения гемодиализа.

Информация является обобщенной и предоставляется в ознакомительных целях. При первых признаках болезни обратитесь к врачу. Самолечение опасно для здоровья!

Знаете ли вы, что:

Препарат от кашля «Терпинкод» является одним из лидеров продаж, совсем не из-за своих лечебных свойств.

74-летний житель Австралии Джеймс Харрисон становился донором крови около 1000 раз. У него редкая группа крови, антитела которой помогают выжить новорожденным с тяжелой формой анемии. Таким образом, австралиец спас около двух миллионов детей.

Самое редкое заболевание – болезнь Куру. Болеют ей только представители племени фор в Новой Гвинее. Больной умирает от смеха. Считается, что причиной возникновения болезни является поедание человеческого мозга.

Многие наркотики изначально продвигались на рынке, как лекарства. Героин, например, изначально был выведен на рынок как лекарство от детского кашля. А кокаин рекомендовался врачами в качестве анестезии и как средство повышающее выносливость.

Ученые из Оксфордского университета провели ряд исследований, в ходе которых пришли к выводу, что вегетарианство может быть вредно для человеческого мозга, так как приводит к снижению его массы. Поэтому ученые рекомендуют не исключать полностью из своего рациона рыбу и мясо.

Во время работы наш мозг затрачивает количество энергии, равное лампочке мощностью в 10 Ватт. Так что образ лампочки над головой в момент возникновения интересной мысли не так уж далек от истины.

Человеческие кости крепче бетона в четыре раза.

В стремлении вытащить больного, доктора часто перегибают палку. Так, например, некий Чарльз Йенсен в период с 1954 по 1994 гг. пережил более 900 операций по удалению новообразований.

Образованный человек меньше подвержен заболеваниям мозга. Интеллектуальная активность способствует образованию дополнительной ткани, компенсирующей заболевшую.

Раньше считалось, что зевота обогащает организм кислородом. Однако это мнение было опровергнуто. Ученые доказали, что зевая, человек охлаждает мозг и улучшает его работоспособность.

Кроме людей, от простатита страдает всего одно живое существо на планете Земля – собаки. Вот уж действительно наши самые верные друзья.

Существуют очень любопытные медицинские синдромы, например, навязчивое заглатывание предметов. В желудке одной пациентки, страдающей от этой мании, было обнаружено 2500 инородных предметов.

В Великобритании есть закон, согласно которому хирург может отказаться делать пациенту операцию, если он курит или имеет избыточный вес. Человек должен отказаться от вредных привычек, и тогда, возможно, ему не потребуется оперативное вмешательство.

На лекарства от аллергии только в США тратится более 500 млн долларов в год. Вы все еще верите в то, что способ окончательно победить аллергию будет найден?

В четырех дольках темного шоколада содержится порядка двухсот калорий. Так что если не хотите поправиться, лучше не есть больше двух долек в сутки.

Каждый человек обязан заботиться о своем здоровье! Это одна из самых важных вещей, которую стоит понять. Если вы хотите прожить долгую и счастливую жизнь, то ну...