İÇİNDEKİLER
VÜCUDA GİRİŞ YOLLARI
• Kimyasallar Vücuda Nasıl Girer?
• Taşınma Mekanizmaları
• Kimyasalların Vücuda Girişindeki
Engeller
• Kimyasalların Nihai Akibeti
• Giderim (Eliminasyon), Vücuttan
Atılma
İŞ HİJYENİ
Prof.Dr. Mesut
HEDEFLER
BAŞIBÜYÜK
• Bu üniteyi çalıştıktan sonra;
• Kimyasalların vücuda giriş yollarını
anlayacak,
• Giriş yolları mekanizmalarını
açıklayabilecek,
• Giriş yollarını ve miktarını etkileyen
faktörler kavrayabilecek,
• Vücutta kimyasalların nasıl
davrandığını kavrayacak,
• Kimyasalların vücuttan nasıl atıldığını
değerlendirebileceksiniz.
ÜNİTE
6
Vücuda Giriş Yolları
GİRİŞ
Toksik kimyasal maddeler canlı oragnizmaları olumsuz etkiler. Canlı
organizmalar insan olabileceği gibi ekosistem içinde yer alan diğer canlılar da
olabilir. Aslında kimyasalların tamamının canlılar üzerine etkileri vardır. Tüm
kimyasallar canlılarda ölüme veya çeşitli yaralanmalara veya sakatlanmalara
neden olabilir. Önemli olan bu kimyasalların güvenli bir şekilde kullanımının
sağlanmasıdır. Buradan hareketle kimyasalların canlılar üzerine olan etkisini
inceleyen toksikoloji bilimi gelişmiştir.
Kimyasalların güvenli kullanımının temelinde, özellikleri hakkında ne kadar
çok şey bilinirse o kadar güvenli çalışma ortamı sağlanır, yaklaşımı vardır. Doz ve
maruz kalma bunun temellerindendir. Kimyasalların özelliklerinin bilinmesi,
onların güvenli seviyeye düşürülmesini sağlamaya yardım eder. Bu anlamda
toksikolojik çalışmalar, kimyasalların farklı dozlarının olumsuz etkilerinin kabul
edililebilir güvenli seviyeye nasıl çekilebileceğini de sağlamaya büyük katkı sağlar.
•
•
•
•
Madde ve maddenin kimyasal ve fiziksel özellikleri
Etkilenen biyolojik sistem
Maddenin etkileri ve bu etkilere tepki
Maruz kalma (doz, süre, durum)
Bu bilgi, hücre, bakteri, hayvanlarla ilgili laboratuar testlerinden ve
maddelerin neden olduğu kazalardan elde edilen bilgilerden oluşur. Pek çok veri
tabanı bu tür maddelere yönelik önemli miktarda bilgi içerir. Tüm bunların
yanında, endüstride karşılaşılan kimyasal maddelerin organizmaya nasıl etkileştiği,
hangi mekanizmaların etken olduğunu bilmek, bu maddelerle çalışılırken bazı
kararların alınması ve uygulanmasında hayati önem taşımaktadır.
Tartışma
Kimyasalların vücuda
nasıl girdiğini bilmek,
alınacak önlemlerin
belirlenmesinde
önemlidir.
Çalışma iki aşamada gerçekleştirilir: Birinci aşamada kimyasalların özellikleri
ve yanlış kullanımları sonucu ortaya çıkan sonuçlarla ilgili bilgiler elde edilir. İkinci
aşamada ise kimyasalların farklı koşullarda etkileri tahmin edilir. Bu tahminlerin
yapılabilmesi için aşağıdaki konular göz önünde bulundurulmalıdır:
• En fazla hangi sektörlerden kaynaklanan maddelerin
vücuda girdiğini tartışınız.
• Düşüncelerinizi sistemde ilgili ünite başlığı altında yer alan
“tartışma forumu” bölümünde paylaşabilirsiniz.
KİMYASALLAR VÜCUDA NASIL GİRER?
Dünya Çalışma Organizayonuna (ILO) göre toksik maddelerin normal
çalışma koşullarında vücuda giriş yolları soluma, deri ve ağız iledir.
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
2
Vücuda Giriş Yolları
Toksisite tartışılırken herhangi bir maddenin vücuda ve ayrıca kan dolaşım
sistemine nasıl giridiğinin önemi son derece büyüktür. Olumsuz etkinin ortaya
çıkabilmesi için kimyasalın vücudun organ veya belli bir bölümüne ulaşabilmesi
gerekmektedir. Yaygın giriş yollarına yukarıda değinilmiştir. Öte yandan çözücü ve
metaller gibi bazı kimyasal yapılar hem solunum ve hem de deriden emilme gibi
birden fazala mekanizmayla vücuda girebilmektedir.
Pek çok madde için önemli etkiler ve buna bağlı olarak ortaya çıkan
sonuçlar, maddenin doğrudan doğruya kana karışmasıyla gerçekleşmektedir.
Kimyasallar vucüda girerken ortaya çıkan toksikolojik verilerin elde edilmesi
amacıyla yapılan hayvan deneyleri sırasında maruz kalınabilecek kimyasalların
vücuda giriş yolları aşağıda verilmektedir. Bunlar:
•
•
•
•
•
•
•
Solunum (nefes alma)
Emilme (absorbsiyon; deri veya gözler)
Yeme, sindirim yolu ( oral; yeme, yutma)
Plasenta aracılığı ile anneden bebeğe transfer olma
Damar içi (damara enjeksiyon)
Deri altına enjeksiyon
Intraperitoneal (karın duvarlarının içine enjeksiyon)
Kimyasallar vücuda girmedikçe veya temas edimedikçe hiçbir yan etki
göstermez.
Solunum, kimyasalların
vücuda en fazla girdiği
yolların başında gelir.
İş yerlerinde kullanılan kimyasalların çoğu havada toz, duman, buhar, gaz
şeklinde yayılır ve böylece solunum yolu ile alınabilir. Böyle durumlarda yalnızca bu
kimyasalları taşıyan/muhatap olan kimseler değil, aynı zamanda iş yerinde çalışan
diğer işçiler de bu kimyasallara farklı kaynaklardan ulaşarak risk altında kalırlar.
Kimyasallarla el teması hâlinde olan çalışanlar farkında olmadan deriden
(absorsiyon) yoluyla tehlikeli miktarlarda kimyasal alabilirler. Bu olay genellikle
kimyasalın sıvı formunda olduğu durumlarda söz konusudur. Öte yandan toz da
ter gibi bir madde ile ıslatılırsa vücut tarafından absorblanabilir. Farklı
kimyasalların deriden emilme kapasiteleri de farklılıklar gösterir. Bazıları deriden
geçerken hiçbir şey hissedilmez. Deriden emilme (absorbsiyon) yolu, solunum
mekanizmasından sonra kimyasalların en fazla vücuda girdiği mekanizmadır.
Şekil.6.1. Kimyasalların vücuda giriş yolları (Kaynak İLO)
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
3
Vücuda Giriş Yolları
Örnek
Derinin koruyucu dış tabakası, toluen, seyreltik yıkama sodası çözeltisi vs.
gibi maddeler tarafından yumuşatılabilir. Bu durumda diğer kimyasal maddeler
kan dolaşımı sistemine çok daha kolayca girecektir.
Gözler de kimyasal maddeleri hem sıçramadan ve hem de buhardan emilme
yoluyla alabilir. Tehlikeli kimyasallar vücudun sindirim sistemine gaz, toz, buhar,
duman, sıvı veya katı olarak girebilir. Solumun ile alınmış toz yutulabilir ve besin
maddeleri veya sigaralar kirli eller tarafından kontamine(kirlenmiş) olmuş olabilir.
Tehlikeli kimyasalların kullanıldığı iş yerlerinde yeme, içme ve sigara kullanımının
kesinlikle yasak olması gerekmektedir.
Vücuda giriş yolu ne olursa olsun, kimyasallar nihai olarak kan dolaşım
sistemine ulaşarak buradan tüm vücuda yayılabilirler. Bu durumda hasar, yalnızca
kimyasalın girdiği yerde değil, aynı zamanda bu yerden çok daha uzakta olan diğer
organlarda da ortaya çıkabilir.
Katı kimyasallar değişik formlarda kullanılabilirler: Kekler, peletler,
granüller, pudra, yağa bulanmış hâlde macun. Bunların hangisinin kullanılacağını
seçerken toz oluşumunu göz önünde bulundurmanız gerekir. Aşağıda kimyasaların
vücuda giriş yollarının her biri ayrı olarak tartışılmaktadır.
Bireysel Etkinlik
Kimyasalların toz
oluşturmayan
formlarının kullanımı
sağlık açısından
önemlidir.
•Anilin, fenol, benzen gibi kimyasal maddeler deriden kolayca
girebilen organik kimyasallara örnek olarak verilebilir.
• Seçtiğiniz bir sektörde, yapılan faaliyetler sonucu ortaya
çıkan kirleticilerin çalışanların vücuduna hangi yollardan
girdiğini nasıl belirleyebilirsiniz?
Solunum
Endüstriyel maruziyette maddelerin vücuda ana giriş yolu solunumdur.
Havada oluşan her türlü madde solunabilir. Solunum sistemi iki ana bölümden
oluşur. Bunlar; üst solunum yoları (burun, boğaz, nefes borusu, ve akciğer
loblarına ulaşan ana bronşiyal tüpler) ve gaz transferinin ince hücre duvarlarından
gerçekleştiği alveollerdir. 5µm’den daha küçük olan partiküllerin alveollere ulaşma
ihtimali son derece yüksektir. Solunum yolu aracılığıyla emilen toksik maddenin
toplam miktarı bu maddelerin havadaki toplam konsantrasyonlarına, maruz kalma
süresine, solunma hacmine (çalışma yükünün artışı ile artar) bağlıdır.
Eğer toksik madde aeosol formundaysa, birikme ve vücuda emilme solunum
yoluyla gerçekleşir.
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
4
Vücuda Giriş Yolları
Düşük suda çözünürlüğe sahip ancak yağda çözünürlüğü yüksek olan gazlar
ve buharlar alveollerden geçerek kana ulaşır ve buradan da ilgili organlara taşınır.
Sürekli ve düzenli maruzyetin olduğu durumlarda kimyasal maddenin kana
transfer olması ile metabolizma tarafından uzaklaştırılması arasında denge oluşur.
Örnek
Pnömokonyosis, (tozlu akciğer) tozun zararlı veya zarasız olmasına bağlı
olmaksızın solunmasına yönelik olarak kullanılan bir ifadedir. Pnömokonyosis’in iki
önemli formu vardır. Bunlar silikozis ve asbestozistir. Pnömokonyozisin zaralı olan
durumlarında ortaya çıkan tipik hastalık yapıcı durum, akcğer alveollerinde yara
dokularının oluşmasıdır. Bazı partiküller tarafından oluşturulan bu yara dokuları
(fibrotik doku) hem akciğerin etkin çalışmasını ve hemde akciğerde söz konusu
olan gaz transferi etkinliğini azaltmaktadır.
Solunan partiküller,
boyutlarına göre
akciğerin farklı
bölümlerine
ulaşabilmektedir.
•Silikozis, kot taşlama, maden çimento gibi alanlarda çalışan
işçilerde karşılaşılan bir meslek hastalığıdır.
Solunan bir hava kirleticinin akibeti, bu maddenin boyutu, çözünürlüğü ve
kimyasal reaktivitesine bağlıdır. Daha önce de belirtildiği üzere daha büyük
tanecikler solunum yollarının üst bölümlerinde birikirken daha küçük partiküller
akciğerin daha derinlerinde olan alveollere kadar ulaşır (örneğin 3 μm’den küçük
olanlar). Daha fazla çözünür olan reaktif kimyasallar üst solunum yollarının nemli
mukus membranlerı tarafından absorblanır. Daha az çözünür ve daha az reaktif
olan gazlar mukoz membranlarda daha az tahrişe neden olurlar. Eğer herhangi bir
reaktif madde akciğerin derinlikerine kadar solunursa, alveol enflamasyonu veya
pnömonitis oluşabilir. Eğer alveollerdeki kimyasal etki ciddiyse, alveollerde
enflamasyona neden olabilir. Bu olay gerçekleştğinde akciğerdeki gaz transferi
ciddi oranda bozulur.
Solunan partiküllerin çoğu alveollere ulaştığında makrofajlar tarafından
sarılarak hava kanallarına taşınır ve buradan ya öksürükle atılır veya buradaki
dokulara yerleşir. Bir kez bu şekilde akciğer derinliklerine kadar ulaştığında,
partiküldeki kimyasal bileşenler veya buhar hâline gelen kısım emilerek kan
dolaşımına girer. Soluma sonucu akciğer üzerinde olumsuz etki yapan kirleticiler
üç genel kategoriye ayrılırlar:
•
Akciğerde birikerek doku reaksiyonu veya hastalığı oluşturan aerosoller
ve tozlar,
• Doğrudan doku hasarı oluşturan toksik gazlar,
• Akciğer dokusuna zarar vermeyen ancak akciğerden geçerek ulaştığı
organlarda ve dokularda olumsuz etkiler yapan toksik aerosoller veya
gazlar.
Tozların akciğerden vücuda girmesinde, akciğerde meydana gelen
potansiyel sağlık riski üç seviyede değerlendirilebilir. Yeterli miktarda solunmuş
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
5
Vücuda Giriş Yolları
olan toz, kimyasal yapısına bağlı olmaksızın kişide tıkanmaya veya öksürmeye
neden olur, aynı zamanda akciğerde de birikebilir. Kimyasal yapısına bağlı olarak
tozlar solunum yollarında alerji veya hassasiyetin oluşmasına neden olabilir.
Boyutuna ve kimyasal yapısına bağlı fiziksel tahrişe veya kimyasal etkiye neden
olarak akciğere veya solunum yollarına zarar verebilir. Fibrosise, çözünür olmayan
ve oldukça inert olan elyaf yapısındaki (örneğin asbet) ve elyaf yapısında olmayan
silika gibi sanayide kullanılan katı tanecikler neden olmaktadır. Günümüzde,
partikül tarafından tetiklenen akciğerde oluşan kanserin oluşmasına solunum
yolundaki sıvı ve dokuda bulunan çözünür olmayan partiküllerin neden olduğu
düşünülmektedir. Partikül ne kadar az çözünür ise akciğerde tümör oluşumunu
tetikleyecek kadar uzun kalabilmektedir. Pamuk tozu, toluendiizosiyanat,
metilizosiyanat gibi farklı sektörlerde kullanılan bazı maddelerin solunması
akciğerde alerjik reaksiyonlara neden olabilmektedir. Bazı durumlarda çifftçilerin
ot yığınları veya kuru şeker kamışı yığınları ile temas etmesi sırasında bakteri veya
mantara maruz kalmalarından dolayı alerjik reaksiyonlar ortaya çıkabilmektedir.
Yüksek çözünürlüğe sahip amonyak, hidrojen florür ve kükürt oksitleri gibi
bazı reaktif endüstriyel gazlar ve buharlar tüm solunum sisteminde ani
enflamasyona bağlı pulmoner ödem oluşumuna neden olabilmektedir. Azotdioksit,
fosgen ve ozon gibi daha az çözünür gazlar, akciğerin derinlerinde pulmoner
ödemini birkaç saat içerisinde oluşturabilmektedir. Karbon monoksit son derece
toksik bir gaz olup akciğerden kana karışmakta ancak akciğere zarar
vermemektedir. Akciğer alveollerinden geçtikten sonra kana karıştığında
hemoglobine bağlanmakta, bunun sonucunda hemoglobin oksijene
bağlanamamaktadır. Bu olay dokulara oksijenin taşınmasını engellemektedir.
Havada pus veya duman şeklinde görülen pek çok metal oksitleri, boyutları çok
küçük olduğu için akciğerden veya deriden kolayca geçerek vücuda girdiği
noktanın çok daha uzağında hem kısa ve hem de uzun vadeli etkilerde
bulunmaktadır. Örneğin kadmiyum oksit eşik sınır değerlerinden daha fazla
solunduğunda ölümcül akciğer ödemine neden olabilmektedir. Örneğin bu
maddenin eşik sınır değerlerde bile vücuda girmsei uzun vadede böbrek ve akciğer
hasarına neden olabilmektedir.
Deri ve Gözler Aracığıyla Emilme
Deriden emilme
solunumdan sonra
kimyasalların vücuda
girdiği en önemli
yoldur.
Deri, kapladığı 1.5-2 metrekare alanla, insan vücudunun en büyük organıdır.
Vücudu koruyucu tabaka olarak kaplar ancak aşırı miktarda maruziyet söz konusu
olduğunda bu koruma işlevini yerine getiremez. Bazı kimyasal maddeler, sağlıklı
deriden geçerek kana karışır. Yani vücuda kimyasalların önemli giriş yolarından biri
de deriden emilmedir. Bir maddenin deri ile teması sonucunda aşağıdaki dört
muhtemel etki oluşur:
•
•
•
Deri etkili bir bariyer olarak davranır.
Madde deriyle reaksiyona girerek bölgesel tahrişe veya doku hasarına
neden olur.
Madde deri hassasiyeti oluşturur.
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
6
Vücuda Giriş Yolları
•
Madde deriden nüfuz ederek derinin altındaki kan damarlarına ulaşarak
kan dolaşım sistemine ulaşır.
Bazı maddeler için (örneğin Paration gibi) deri pek çok toksik mesleki
maruziyette ana kaynaktır. Bazı diğer maddeler içinse (anilin, nitrobenzen gibi)
deriden emilen miktar kabaca solunum yoluyla alınan miktara eşittir. Organik
maddelerin çoğu için deriden emilim son derece önemli miktar oluşturmaktadır.
Böylece toksik etki deriden emilme sonucunda oluşmaktadır.
Deriden emilme sıcaklığın ve terlemenin artmasına bağlı olarak da
artmaktadır. Buna göre ılık iklimlerde veya mevsimlerde deriden emilme daha
yüksek olabilmektedir. Sıvı organik kimyasalların emilmesinde derinin veya
elbiselerin kontaminasyonunu ile orantılı iken diğer kimyasal maddeler için
buharlaşma sonucu oluşan havadaki konsantrasyona bağlıdır. Emilim süreci
maddelerin deri üzerinde birikmesi ve deriden emilme ile beraber gerçekleşir.
Maddenin fizikokimyasal özellikleri deriden emilme potansiyelini yakından
etkilemektedir. Önemli faktörlerin arasında derinin pHS’sı, kimyasalın
iyonlaşabilme yeteneği ve moleküler boyutu gelmektedir. İnsan derisi bir madeyi
emerken farklı anatomik bölgelerde temel olarak farklı kalınlıklardan dolayı farklı
özellik gösterir. Bazı bölgeler aynı miktarda kimyasalı emebilirken aynı kimyasalın
derinin başka bir bölümünde emiliminin iki katına çıkabildiği veya yarısına düştüğü
görülebilmektedir. Ellerin arkası, kafa derisi, alın gibi bölgeler daha fazla emme
yeteneği göstermektedir. Yüksek sıcaklık, terleme gibi unsurlar deriden emilmeyi
arttırmaktadır. Bunun yanında eğer deri tabakası sürtünme veya başka bir etki
nedeniyle hasara uğramış ve koruyucu bariyerler azalmışsa, emilme daha kolay ve
daha fazla gerçekleşmektedir.
Örnek
Deri kimyasal maddelerle temas ettiği zaman, deriden kimyasalların
geçmesine ek olarak söz konusu madde veya maddelerin teması sonucunda deride
çeşitli hastalıklarda oluşabilir. İş ile bağlantılı olarak ortaya çıkan deri hasatlıkları
egzema ve tahriş, derinin inflamasyonudur. Kimyasala maruz kalındığında deride
çeşitli alerjik reaksiyonlar da gelişebilir. Yaygın deri hassasiyetini ortaya çıkaran
kimyasal gruplara örnek olarak boyalar, nikel vetuzları, krom, kobalt ve tuzları,
organik cıva bileşikleri, çeşitli akrilat monomerleri ve pestisitler örnek olarak
verilebilir.
•Örneğin fenole deri aracılığıyla maruz kalma söz konusu
olduğunda ölüme sebebiyet verebilmektedir.
Kimyasalların vücuda girdiği organlardan bir de gözlerdir. Her ne kadar
çeşitli endüstrilerde çalışılan maddelerin gözlere sıçraması sıkça rastlanan bir
olaysa da bu yolla vücuda giren kimyasal miktarı çok fazla değildir. Kimyasal göze
sıçradığında küçük bir miktar madde göz sıvısında çözünerek vücuda girebilir.
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
7
Vücuda Giriş Yolları
Sindirim yoluyla alınan
bazı kimyasalların
olumsuz etkileri
sindirim sisteminde
azalabilmektedir.
Gözler kan damarları açısından oldukça zengindir. Pek çok kimyasal dıştaki
dokulara nüfuz ederek gözlerdeki damarlara geçebilir. Maruz kalınan kimyasal
maddenin tahriş edici özelliğine bağlı olarak bu işlem sırasında gözler zarar
görebilir ve görmeyebilir. Sıvı, toz, buhar, gaz, aerosol veya sis formundaki
herhangi bir kimyasal, gözlerle temas edebilir ve bu temastan sonra gözlerden
vücuda girebilir. Örneğin, bir organik çözücü olan toluen gözün dış tabakasından
geçebilir ve muhtemelen buradan da kan dolaşım sistemine girer. Bu olay
sırasında, gözlerde yanma hadisesi gerçekleşir.
Yeme Yutma (Sindirim Yolu)
Kimyasalların yeme, yutma yoluyla vücuda girmesinin gerçekleşmesi
endütrilerde çok yaygın görülmemekte, işçilerin pek çoğu kullandıkları kimyasalları
bilerek yutmamaktadırlar. Bununla beraber, işçiler toksik maddeleri ağız yoluyla
kontamine olmuş alanlarda veya kirli el ve parmakları ile yemek yediklerinde,
sigara içtiklerinde kazara almaktadırlar. Aynı zamanda solunmuş olan madde
solunum bölgesinden gırtlağa taşındığında, oral yoldan vücuda girebilmektedir.
Kirleticler daha sonra yutulmakta ve bu mekanizma yoluyla sindirim sistemine
ciddi miktarda madde girebilmektedir. Akciğerden atılan balgamın bir bölümü
akciğerdeki kirleticilerin gırtlağa öksürük sırasında taşınması sürecinde sindirim
sistemine taşınmaktadır. Toksisite, aynı doz ve madde için solunuma göre yenilme
durumunda daha düşüktür. Bunun nedeni sindirim sisteminde pek çok maddenin
emilme özelliğini daha düşük olmasıdır. Toksik madde ile karışan besin ve sıvılar
yalnızca seyrelmeyi sağlamakla kalmayıp aynı zamanda birleşerek daha çözünebilir
yapılar oluşturmaktadır. Öte yandan mide asidi ve enzimler sindirim sistemine
giren toksik maddelerin yapılarını belli oranda bozarak toksisite sevilerinin de
düşmesine neden olmaktadır. Hangi yoldan kana ulaşırsa ulaşsın kimyasal madde
metabolik olarak değiştirildiği, parçalandığı veya toksisitesinin azaltıldığı
karaciğere ulaşır. Bu mekanizma vücudun savunma sistemi açısındn son derece
önemlidir. Temel olarak bu toksisite seviyesini düşürme reaksiyonları kimyasalı
daha az toksik veya suda daha fazla çözünür hale getirir.
Enjeksiyon
Her ne kadar endüstrilerde sık olmasa da bir madde vücudun bir bölümüne
enjekte edilebilir. Bu doğrudan kana, deriye, kasa veya iğnenin ulaşabileceği
herhangi bir bölgeye yapılabilir. Endüstriyel faaliyetlerde enjeksiyon işçilerin
kimyasala maruz kaldığı ender yollardan biridir. Kan yoluyla geçen enfeksiyonların
(Hepatit B, Hepatit C, HIV) önlenebilmesi için ciddi çalışmalar yapılmaktadır.
Kazara iğnenin batması sonucu veya kirlenmiş bir alet kullanılması sonucu
enfeksiyon geçme riski büyüktür.
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
8
Örnek
Vücuda Giriş Yolları
•Ülkemizde geçen yıllarda hastanede kırım kongo kanamalı ateşi
tedavisi gören bazı hastalarda kullanılan iğnenin kazara batması
sonucu sağlık personelleri hayatlarını kaybetmişlerdir.
Laboratuvarda toksik maddeler hayvanlara enjekte edilmektedir. Bu
yöntem solunum veya deri yoluyla maruziyetin belirlenmesinde çok daha az
maliyetli bir yaklaşımdır.
Yukarda tartışılan mekanizmalarla vücuda giren kimyasallar başta vücutta
pek çok oraganı derinden etkilemektedir. Örneğin sinir sistemi özellikle bazı grup
kimyasallar trafından ciddi oranda etkilenebilmektedir. Vücuda girdikten sonra
sinir sistemine ulaşan organik çözücüler sinir sistemi üzerinde ciddi olumsuz
etkileri söz konusudur. Benzer şekilde, kurşun, cıva, arsenik gibi bazıağır metaller
de sinir sistemine ulaştıklarında geri dönüşü olmayan ciddi hasara neden
olabilmektedir. Bazı organofosforlu böcek öldürücüler de sinir sistemi üzerinde
felce kadar uzanan ciddi hasarlara neden olmaktadır.
Çözücülerin vücutta etkilediği unsurlardan biri de kan dolaşımı sistemidir.
Bilindiği gibi kan hücreleri kemik iliği trafından üretilmektedir. Bir çözücü olan
benzen kemik iliğini etkilemektedir. Kanda önemli sorunlara neden olan diğer bir
kimyasal ise kurşun ve kurşun bileşikleridir. Kurşun özellikle enzim aktivitesini
inhibe etmektedir. Anemi, kronik kurşun zehirlenmesi sonucu ortaya çıkan
hastalıklaran biridir.
Karaciğer vücudun ana metabolik organlarındandır. Çeşitli maddelerin
vücuttan atılması işlevi gerçekleştirmektedir. Çeşitli çzöcülerin karaciğer üzerinde
ciddi etkileri vardır. Benzer şekilde üriner sistemde çözücüler başta olmak üzere,
ağır metler gibi çeşitli kimyasalların vücuda girdikten sonra ulaştığı organlardandır.
Söz konusu bu kimyasallar böbrek fonksiyonlarının bozulmasına veya tamamen
kaybedilmesine neden olmaktadır.
TAŞINMA MEKANİZMALARI
Difüzyon
Kimyasal maddeler,
gerek vücuda farklı
mekanizmalarla
girerler.
Bir maddenin bir organizmaya zarar verebileceği noktaya ulaşabilmesi için
hücre ve hücre zarları gibi engelleri aşması gerekmektedir. Pek çok toksik madde
difüzyon mekanizması ile hücre zarını geçer. Bu mekanizma küçük molekül
yapısına sahip ve suda çözünebilen kimyasallar için hücrenin suyun geçtiği
kanallarada, yağda çözünebilen maddeler için ise hücrenin lipit kısmından söz
konusu olmaktadır. Etanol gibi hem suda ve hem de yağda çözünebilen maddeler
hücereye difüzyon mekanizması aracığıyla hızlı bir geçiş söz konusudur.
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
9
Vücuda Giriş Yolları
Zayıf asit ve bazların difüzyonu
Zayıf asitler ve bazların iyonlaşmamış, yağda çözünebilir formları hücre
membranından hızlı bir şekilde geçebilirken iyonlaşmış yapıları hücre duvarından
geçmek için çok fazla polardır. Bu maddelerin iyonlaşma dereceleri pH’ya bağlıdır.
Eğer bir hücrede membran pH gradienti varsa, bunlar membranın bir
yüzünde birikeceklerdir. Zayıf asitlerin ve bazların idrarla atılımı büyük oranda
idrarın pH’sına bağlıdır. Fetüs veya embriyonik pH maternal pH’dan bir miktar
daha yüksek olduğu için zayıf asitlerin embriyoda bir miktar birikmesine neden
olabilmektedir.
Kolaylaştırıcı difüzyon (yayılma)
Bir maddenin hücre içine taşınımı bazı taşıyıcılar aracığıyla da olabilir. Bu
taşıyıcılar diffüzyon enzim prosesine benzeyen, oldukça seçici, protein tarfından
düzenlenen bir taşınma prosesidir. Diğer bazı maddeler yabancı (ksenobiyotik)
maddelerin taşınımını engeleyebilir.
Aktif Taşınma
Bazı maddeler hücre membranlarından aktif olarak geçebilir. Bu taşınma,
protenlerin analoğu olan taşıyıcı proteinler tarafından gerçekleştrilmektedir. Aktif
taşınma kolaylaştırıcı difüzyona benzer, ancak bu taşınma konsantrasyon
birikimine karşı gerçekleşir. Bu proses enerjiye ihtiyaç duyar ve metobolik bir
inhibitör, bu prosesi engelleyebilir. Çevre kirleticilerinin pek çoğu aktif olarak
taşınmazlar. Ancak bunun istisnalarından biri vücuttan böbrekler aracılığıyla atılan
metabolitlerin tekrar böbrek tarafından emilmesi örneğidir.
Fagositoz, makrofajlar gibi özel işlevleri olan hücrelerin daha sonra
sindirilmek üzere partikülleri içine alma prosesidir. Örneğin partiküllerin
alveollerden uzaklaştırılmasında olduğu gibi bu taşınma işlemi önemlidir.
Yoğun Akım
Maddeler havada yoğun bir şekilde hareket ettiklerinde solunum yoluyla
havadan alınarak kana karışabilmetedir.
Filtrasyon
Hidrostatik veya osmotik basınç nedeniyle su yoğun bir şekilde derideki
gözeneklere akar. Bu esnada suda çözünmüş olan filtre edilebilecek kadar küçük
boyutlu, suda çözünmüş maddeler suyla filtre edilir. Filtrasyon, belli bir dereceye
kadar dokularda tüm kılcal yapılarda söz konusu olmakla beraber, böbrekte temel
idrar oluşumu sırasında özellikle önem arz eder.
Absorsiyon (Emilme)
Absorbsiyon bir maddenin organizmanın içinde bulunduğu çevreden
alınması olarak tanımlanmaktadır. Bu terim yalnızca doku engellerinin aşılması
veya maddenin doku tarafından emilmesi değil, aynı zamanda daha ileri olarak
kan dolaşım sistemin girmesinde de kullanılmaktadır. Gerek akciğer, gerek deri ve
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
10
Vücuda Giriş Yolları
gerek sindirim yolu aracığılyla gerçekleşen emilme mekanizmaları ilgili bölümlerde
ayrıntılı olarak tartışılmıştır.
Kimyasalların Dağılımı
Bir maddenin organizmada dağılımı dinamik bir süreç olup maddenin
alınmasına, giderim oranına, kanın farklı dokulara akışına ve kimyasalın
özelliklerine bağlıdır. Suda çözünebilen yüksüz moleküller, tek değerli katyonlar ve
pek çok anyon kolayca yayılır ve sonunda bünyede aşağı yukarı eşit dağılıma ulaşır.
Birikme, bir maddenin doku veya organda veya daha büyük yapıda
miktarının artması olup bu yapılardaki miktar kan veya plazmadan daha yüksektir.
Pek çok yabancı madde yağda çözünebilme özelliğine sahip olup dokularda
birikme yeteneğine sahipken diğerlerinin kemiklerde birikme yeteneği vardır.
Örneğin kemiklerdeki kalsiyum, kurşun, stronsiyum, baryum, radyum gibi
elementlerle, hidroksil grupları ise florürlle yer değiştirebilmektedir.
KİMYASALLARIN VÜCUDA GİRİŞİNDEKİ ENGELLER
Beyindeki damarlar, testisler ve plazenta; özel anatomik yapılarından dolayı
proteinler gibi büyük molekülleri inhibe etme yeteneğine sahiptir. Ancak bu
engelleme yeteneği yabancı organik moleküllerin hücreden girmesini engellemede
çok az etkili veya hiç etkisi yoktur.
Kana bağlanma
Vücuda giren maddeler, kırmızı kan hücrelerine veya palazmaya bağlanabilir
veya bağlanmadan da kanda bulunabilir. Karbon monoksit, arsenik, organik civa,
hegzavalent krom; kırmızı kan hücrelerine oldukça yüsek oranda bağlanırken
trivalent krom ve inorganik civa proteine bağlanma eğilimindedir. Bir dizi diğer
madde de plazma proteinlerine bağlanır. Sadece bağlanmayan bir maiktar madde
filtrasyon veya difüzyonla maddelerin uzaklaştırıldığı organlara bağlanmaktadır.
Bir maddenin kana bağlanması vücutta kalmasını arttrırken hedef organlara
alınmasını azaltmaktadır.
GİDERİM (ELİMİNASYON), VÜCUTTAN ATILMA
Eliminasyon
Eliminasyon ya da giderim bir maddenin vücuttan uzaklaşması, yok
olmasıdır. Giderim, vücuttan idrar ve fekal yoldan olabileceği gibi başka maddelere
dönüşümle de söz konusu olabilir. Diğer bir mekanizma ise terlemedir.
Vücuda giren maddeler,
vücuttan çeşitli
mekanizmalarla
atılabilirler.
İdrar ve Safra ile Atılma
Kimyasalların vücuttan atılmasında en önemli organ böbrektir. Bazı yüksek
molekül ağırlığına sahip kimyasal maddeler safra ile atılmaktadır. Bu
mekanizmayla giderilen maddelerin bir bölümü bağırsakta tekrar emilmektedir.
Bazı maddeler, örneğin organik çözücüler ve aseton gibi bozunma ürünleri
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
11
Vücuda Giriş Yolları
solunum yoluyla alındıktan sonra aynı mekanizmayla yani solunumla tekrar
metabolizmadan dışarı atılmaktadır. Bazı düşük molekül ağırlığına ve yağda
çözünebilme özelliğine sahip maddeler plazentadan fetüse ve anne sütüne
geçebilmektedir. Bu durumda bebek veya fetüs hamilelikte veya emzirme
döneminde kimyasal maddelere ikincil olarak maruz kalmaktadır. Suda
çözünebilen maddeler ter ve salyayla atılabilmektedir. Bu mekanizma atılma genel
olarak daha az öneme sahiptir. Ancak büyük miktarda salya üretilip ve tekrar
yutulursa salya veya tükürük aracılığıyla kimyasalın yeniden emilmesine katkıda
bulunur. Cıva gibi bazı metallerin atılabildiği yollardan biri de metalin saçtaki
keratin yapısına bağlanması şeklindedir.
Biyotransformation
Biyotransformasyon veya biyolojik dönüştürme vücuttaki yabancı
maddelerin (ksenobiyotik maddeler) metabolik olarak dönüştürüldüğü prosestir.
Proses çoğu zaman yabancı maddelerin metabolizması olarak
adlandırılmaktadır. Genel bir kural olarak metabolik reaksiyonlar, yağda
çözünebilen yabancı maddeleri kolayca atılabilecek suda çözünebilen yapılara
dönüştürmektir.
Karaciğer biyotransformasyonun gerçekleştiği ana organdır. Bağırsaktan
alınan tüm yabancı maddeler tek bir kan damarı (vena porta) yolu ile karaciğere
taşınırlar. Eğer bir yabancı madde küçük miktarlarda alınırsa, diğer organlara giden
ana dolaşım sistemine girmeden karaciğerde tamamen metabolize edilebilir.
Solunum yoluyla vücuda giren yabancı maddeler dağılım sırasında karaciğere de
ulaşır. Bu durumda karaciğerde o maddenin diğer organlara ulaşmadan önce
sadece bir bölümü metabolize edilebilir. Karaciğer hücreleri yabancı maddeleri
oksitleyebilen bazı enzimleri içerir. Bu oksidasyon söz konusu kimyasal maddeyi
aktive eder. Bu aktif hâle getirilmiş yabancı kimyasal, orjinal yapıdan daha reaktif
davranır. Pek çok durumda oksitlenmiş metabolitler ikinci fazda başka enzimler
trafından daha ileri aşamaya metabolize olurlar. Bu enzimler metabolitlere
bağlanır ve bu durumda madde daha büyük ve daha polar hâle gelir. Bu da atılımı
kolaylaştırıcı bir mekanizmadır. Karaciğerde yabancı maddeleri metabolize eden
enzimler, böbrek gibi diğer organlarda da bulunmaktadır. Bir organda belli oranda
metabolize edilen kimyasal madde diğer organlarda daha ileri aşamalara kadar
metabolize edilmektir. Bağırsaklarda bulunan bakteriler, bu maddelerin
biyotransformasyonunda özellikle rol oynamaktadır. Kimyasal maddenin
metabolitleri de hem böbrek ve hem de safra trafından atılabilir. Aynı zmanda
solunum mekanizması ile dışarı atılabilir veya vücutta çeşitli moleküllere
bağlanabilir. Toksisite ile yabancı maddeler (ksenobiyotikler) arasında ilişki
oldukça karmaşıktır. Biyotrasformasyon esas itibariyle yaşamının devam
edebilmesi için hayatidir. Biyotransformasyon yabancı maddelerin veya
metabolitlerinin vücutta birikerek organlara zarar vermesini önler. Ancak,
biyotransformasyon sırasında oluşabilen reaktif bazı ara ürünler özellikle tehlikeli
olabilmektedir. Bu olay metabolik aktivasyon olarak adalandırılabilmektedir.
Biyotransformasyon, bir taraftan vücudun zarar görmeşini engellerken bir taraftan
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
12
Vücuda Giriş Yolları
da toksisiteyi tetikleyebilmektedir. Herhangi bir şekilde bağlanmamış oksitlenmiş
ara ürünler hücre yapılarına bağlanarak hücreye zarar verebilirler. Örneğin, eğer
bir yabancı maddenin metabolitler (ara ürünleri) DNA’ya bağlanırsa bu olay
mutasyonu tetikleyebilir. Bu olay genetik toksisite olarak bilinmektedir. Eğer
biyotransformasyon sistemi aşırı kimyasala maruz kalırsa hücrede çeşitli protein
ve lipit yapılarında ciddi hasar meydana gelebilir. Bu olay hücrenin ölümüyle
sonuçlanır.
Örnek
Metabolizma biyotransformasyonla karşılıklı sıkça birbirinin yerine
kullanılan bir kavramdır. Metabolik faaliyet enzimler trafından katalizlenen çeşitli
maddelerin vücutta kimyasal parçalanmasını ifade etmektedir. Besin maddeleri ve
ilave olarak çeşitli yabancı maddeler vücutta metabolize edilmektedir.
•Organik maddelerin eksik yanması sonucu ortaya çıkan ve serbest
radikaller olarak bilinen ara ürünler de vücuda girdiğinde hücrede
ciddi zararlara neden olmaktadır.
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
13
Özet
Vücuda Giriş Yolları
•Madde ve maddenin kimyasal ve fiziksel özellikleri, etkilenen
biyolojik sistem, kimyasalların etkileri, marzu kalına süre ve vücuda
giriş yolu gibi konular kimyallarla ilgili karar almada önemli
hususlardır.
•Kimyasalların vücuda girdiği ana mekanizmalar, solunum yolu,
deriden emilme, ağız yoluyla sindirim sistemine alınma, plazenta
aracılığıyla bekelere transfer olma olarak sıralanabilir. Yaygın
olmamakla birklikte enjeksiyon da vücuda giriş yollarındadır.
•Kimyasallar bu giriş yollarıyla vücuda girerek kana ve tüm organlara
ulaşır.
•Kimyasalların solunum yoluyla vücuda girmesi en sık karşılaşılan
durumdur. Solunum yoluyla alınan kimyasallar, sergiledikleri çeşitli
kimyasal özelliklere göre hem solunum yollarında çeşitli olumsuz
durumların ortaya çıkmasına ve hem de buradan da kana karışarak
daha ileri olumsuzlukların ortaya çıkmasına neden olurlar.
•Deriden emilme, solunumdan sonra kimyasalların vücuda girdiği en
önemli mekanizmadır. Pek çok kimyasal deriden geçebilir ve
deriden geçerken de hiçbir şey hissedilmez.
•Kimyasal maddelerin vücuda girişinde farklı kimyasal veya fizksel
mekanizmalar rol oynar. Bunlara difüzyon, filtrasyon ve
absorbsiyon örnek olarak verilebir.
•Vücuda giren kimyasal maddeler, vücuda girdikten sonra bir takım
metabolik reaksiyonlara uğrayarak bazı son ürünlere
dönüştürülerek vücuttan atılabilir veya daha az zararlı formlarına
dönüştürülebilir.
•Vücuda giren maddelerin uzaklaştırıldığı metabolik reaksiyonlar
sırasında her madde aynı oranda metabolize edilemediği gibi, bazı
durumlarda ana maddeden daha fazla zaralı yapılar ortaya
çıkabilmektedir.
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
14
Ödev
Vücuda Giriş Yolları
•Yabancı maddelerin vücuda girme yolu mekanizmalarını neden
bilmeliyiz? Bunun bize sağladığı fayda nedir?
•Hazırladığınız ödevi sistemde ilgili ünite başlığı altında yer alan
“ödev” bölümüne yükleyebilirsiniz.
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
15
Vücuda Giriş Yolları
DEĞERLENDİRME SORULARI
Değerlendirme
sorularını sistemde ilgili
ünite başlığı altında yer
alan “bölüm sonu testi”
bölümünde etkileşimli
olarak
cevaplayabilirsiniz.
1. Aşağıdakilerden hangisi kimyaal maddelerin vücuda girmesi ile ilgili
söylenemez?
a)
b)
c)
d)
e)
En fazla akciğer aracığıyla girer.
Deriden emilme diğer ikinci en fazla giriş yoludur.
Partiküller vücuda girmez, ancak akciğerde birikir.
Enjeksiyon yolu diğer giriş yolarına göre daha az sıklıkta görülür.
Partiküller, eğer şartlar uygunsa deriden geçer.
2. Aşağıdakilerden hangisi deriden emilme ile ilgili söylenemez?
a) Deriden emilme en fazla kimyasalın sıvı hâlde olduğu zaman
gerçekleşir.
b) Tozlar da şartlar uygunsa deriden emilbilir.
c) Deriden emilme sırasında hiçbir şey hissedilmez.
d) Pek çok madde için vücuda girişte ana yoldur.
e) Deriden emilme derinin tüm bölgelerinde aynı oranda olur.
3. Aşağıdakilerden hangisi kimyasalların gözlerden emilmesinde
söylenemez?
a)
b)
c)
d)
e)
Kimyasalların en fazla girdiği yollardandır.
Emilme gözlerdeki damarlardan gerçekleşir.
Diğer bir yol ise gözün etrafındaki dokulardır.
Toz veya duman da gözlerden girebilir.
Göz sıvısında çözünme önemlidir.
4. Aşağıdakilerden hangisi deriden emilmeyi artıran unsurlardan değildir?
a)
b)
c)
d)
e)
Derinin dış koruyucu tabaksının aşınması
Emilen madenin gaz hâlinde olması
Emilen maddenin sıvı hâlde olması
Sıcaklık
Derinin ıslak olması
5. Solunum yoluyla kirleticilerin vücuda girmesinde aşağıdakilerden hangisi
önemli bir unsur değildir?
a)
b)
c)
d)
e)
Solunan maddenin havadaki miktarı
Maruz kalma süresi
Solunan havanın hacmine
Soluyan kişinin cinsiyeti
Taneciklerin boyutu
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
16
Vücuda Giriş Yolları
6. Aşağıdakilerden hangisi tozların solunması ile ilgili ortaya çıkan
durumlardan değildir?
a)
b)
c)
d)
e)
Pnömokonyosis tozun solunması sonucu oluşur.
Silikozis, pnömokonyozisin bir türüdür.
Asbestozis, pnömokonyozisin bir türüdür.
Pnömokonyozis akciğer dokusunda yaraya neden olur.
Tozların tamamı alveollere kadar ulaşabilir.
7. Aşağıdakilerden hangisi kimyasalların sindirm yolu aracığıyla girişi ile ilgili
söylenebilir?
a)
b)
c)
d)
e)
Kirli eller ve sigara içme sindirim yoluyla girişe neden olur.
Sindirim yolu, kimyasalların vücuda en yaygın giriş yoludur.
Sindirim yoluyla giren maddeler tamamen kana karışır.
Solunum sistemi ile sindirim sistemi birbirinden bağımsızdır.
Maddenin toksisitesi, sindirim yoluyla alındığında daha yüksektir.
8. Aşağıdakilerden hangisi kimyasalların vücuda taşınmasında karşılaşılan
mekanizmalardan değildir?
a)
b)
c)
d)
e)
Difüzyon
Aktif taşınma
Diyaliz
Absorbsiyon
Filtrasyon
9. Aşağıdakilerden hangisi kimyasalların vücuttan atıldığı yollardan biri
değildir?
a)
b)
c)
d)
e)
Safra
Yağ dokusunda birikme
Terleme
İdrarla atılma
Fekal yoldan atılma
10. Biyotransformasyon için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
a)
b)
c)
d)
e)
Tüm metabolik reaksiyonlar karaciğerde gerçekleşir.
Maddeler karaciğerde daha az reakif hâle dönüştürülür.
Metabolik dönüşüm tüm maddeleri zararsız hale getirir.
Karaciğer maddelerin dönüştürüldüğü ana organdır.
Bağırsak sisteminin metabolik dönüşümde önemi azdır.
Cevap Anahtarı
1.C, 2.E, 3.A, 4.B, 5.D, 6.E, 7.A, 8.C, 9.B, 10.D
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
17
Vücuda Giriş Yolları
YARARLANILAN VE BAŞVURULABİLECEK DİĞER
KAYNAKLAR
http://www.ilo.org/legacy/english/protection/safework/cis/products/safetytm/to
xic.htm.
http://www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/how_chem.html.
http://www.ilo.org/public/english/protection/safework/cis/products/safetytm/int
roduc.htm
Barbara A. Plog (2001). Overview of Industrial Hygiene Chapter1 in Fundamentals
of Industrial Hygiene Editors, Barbara A. Plog Patricia J.Quinlan, National
Safety Council.
Goelzer, Berenice I. Ferrari. (2011) “Goals, Definitions and General Information”
Occupational Hygiene, Herrick, Robert F., Editor, Encyclopedia of
Occupational Health and Safety, Jeanne Mager Stellman, Editor-in-Chief.
International Labor Organization, Geneva.
George S. Benjamin (2001). The Lungs Chapter 2 in Fundamentals of Industrial
Hygiene Editors, Barbara A. Plog Patricia J.Quinlan, National
Richard Cohen, (2001). Industrial Toxicology chapter 1 in Fundamentals of
Industrial Hygiene Editors, Barbara A. Plog Patricia J.Quinlan, National
Safety Council.
James S. Taylor, (2001). The Skin and Occupational Dermatoses Chapter 3 in
Fundamentals of Industrial Hygiene Editors, Barbara A. Plog Patricia
J.Quinlan, National Safety Council.
Atatürk Üniversitesi Açıköğretim Fakültesi
18
Download

6.Ünite - Turaniler.com