산업중독 개론
1. 유해물질의 분류
가. 물리적 성상에 의한 분류
1) 기체(gas), 증기(vapor)
기체 : 25℃, 760mm Hg에서 일정한 형태를 가지지 않는 물질 증기 : 상온, 상압하에서 액체 또는 고체인 물질이 기체로 된 것 (물, 수은, 유기용제)
2) 액체(liquid), 미스트(mist), 안개(fog)
액체 : 상온 상압하에서 분자 운동은 자유롭지만 기체와 같이 분리되지 않는 물질
미스트 : 액상 물질이던 것이 미립자로 되어 공기중에 확산
안개(fog) : 가스 상태인 물질이 응결하여 이루어진 액체 상태의 미립자
3) 먼지(dust), 흄(fume)
먼지 : 유기성 또는 무기성 고형물질이 분쇄되 공기중에 비산하는 미립자 흄 : 고체상태로 있던 무기물질이 승화되거나 화학적 변화를 일으킨
고형의 미립자(예, 금속흄) 4) 연무질(aerosol)
기체에 액체와 고체의 미세한 입자가 섞여 있는 혼합체
5) 스모그(smog) smoke + fog
나. 생리적 작용에 의한 분류
1) 자극제
가) 상기도 점막 자극제
알데하이드, 암모니아, 염화소수, 불화수소, 아황산가스 나) 상기도 점막 및 폐조직 자극제
염소, 취소, 불소, 옥소, 청화염소, 오존 다) 종말 기관지 및 폐포점막 자극제
이산화질소, 염화비소, 포스겐(COCl2)
2) 질식제
가) 단순 질식제
수소, 헬륨, 탄산가스, 질소, 에탄, 메탄 나) 화학적 질식제
일산화탄소, 청산, 아닐린, 메틸아닐린, 디메틸아닐린, 황화수소
3) 마취제
아세틸렌, 에틸렌, 에틸에테르, 프로판, 아세톤
4) 전신중독제
2. 유해물질의 농도 표시
가. mg / m3
공기 m3 안에 있는 유해물질의 무게 mg / m3 = 35.314 * mg / cf
mg / cf = 0.02832 * mg / m3
나. ppm
백만분의 용량비(part per million) 1 % = 10,000ppm
pphm(part per hundred million) ppb(part per billion)
다. ppm과 mg / m3 의 관계
라. 먼지수
mppcf (million particles per cubic foot) 1mppcf = 35 입자 / ml
3. 용량 - 반응관계(dose-response relationship)
가. 정의
화학물질의 용량과 인체 반응과의 관계
나. 최소 치사량(LD 50 ), 최소 치사농도(LC 50 )
용량-반응곡선에서 50%의 동물이 일정시간 동안에 죽는 용량
다. 최소 작용량(ED 50 )
약물을 투여한 동물의 50%가 일정한 반응을 나타내는 양
4. 위험평가의 단계
위험평가는 인간이 해로운 물질에 노출되었을 때 잠재적으로 건강에 해를 주는 요소의 특징을 규명하는 것이다. 이는 다음과 같은 단계로 나눌수 있다.
제 1 단계. 위험의 규명
(1) 어떤 물질에 노출된 인구를 기술(위험에 처한 인구, population at risk).
(2) 그 물질에 의해 유발될 것으로 생각되는 건강상의 위해를 결정 (예, 암 또는 출산의 문제)
제 2 단계. 용량-반응평가(dose-response assesment)
(1) 그 물질의 효과에 대한 역학적 연구와 동물실험의 용량/반응 관계의 자료 수집 (2) 용량-반응관계의 임계점(critical)을 찾는다.
(3) 동물에게 다량 투여된 것을 인간에게 소량 투여 되었을 때에 적용하기 위해서 수학적으로 용량-반응 관계를 정량적으로 표현한다.
제 3 단계. 노출 평가
실제로 투여 받은 용량과 위험에 처한 인구의 과거, 현재, 미래의 노출의 수준을 추정한다.
제 4 단계. 위험의 특징규명
노출 평가를 적용시키고 용량-반응 평가로 부터 예견된 인구에서 건강상 위해 효과의 발생을 추정한다.
5. 유해물질의 인체 침입 경로
가. 호흡기
- 폐포면적 : 140 m2
- 대부분의 유해물질이 가스, 흄, 미스트의 형태로 호흡기를 통해서 흡수됨 - 폐에 혈류가 풍부해 순환기에 도달하는 시간이 빠르다.
- 입자의 크기 : 0.5 - 5μ
- 유해물질의 용해도 : 수용성이 높은 물질(암모니아 황산 등)은 자극성이 있어 조기 경고의 효과가 있지만 불용성인 가스(포스겐,
이산화질소 등)은 조기 경고의 특성이 없이 폐에서 손상을 유발함
- 호흡량 : 1일 10 - 15kg의 공기를 호흡, 호흡속도 및 호흡깊이와 관계
나. 피부
- 피부면적 : 1.6m2
- 표피(지방에 대한 장벽), 각질층(자극물질에 대한 보호장벽), 진피(자유롭게 투과)
- 피부 손상이나 염증이 있으면 쉽게 투과됨
- 흡수량 : 유해물질에 접촉한 표면적과 그 물질의 지용성에 비례함
- 피부로 흡수될 수 있는 물질은 TLV에 ‘skin'으로 표시함 예) CS2 , TEL, Aniline, Phenol, nitrobenzene
다. 소화기
소화기로 들어가면 독성이 피부나 호흡기의 경우보다 일반적으로 낮다.
1) 위액의 산도(pH 1-2), 알카리성 중화 2) 췌장액의 염기도, 산성물질 중화
3) 음식물과 유기물 형성, 흡수 지연 4) 간에서 대사
라. 점막
눈 또는 기타 여러 점막을 통해서도 흡수될 수 있다.
6. 유해물질의 작용기전
가. 물리적 작용
1) 자극제 : 물리적 자극 2) 비활성 기체 : 질식 3) 흡착
4) 방사능
나. 화학적 작용
1) 직접 결합
CO2 + Hb ---> COHb 2) 간접 결합
histamine like substance 3) chelation
유기물질이 금속과 결합하여 이온화 또는 비이온화 상태의 유기금속염 형성
다. 생리적 작용
chelation 및 결합
예) metallothionein + Cd, Zn --> chelation(독성 감소) 유황 + Hg --> 결합(독성 제거)
7. 유해물질의 대사과정
가. Phase I Reaction
유해물질을 극성인 물질(수용성의 증대)로 전환시키는 과정으로
cytochrome P-450 과 MFO(mixed function oxidase) 등의 효소계에 의한 산화, 환원 또는 가수분해
1) 산화(oxidation)
예) alcohol - aldehyde
alkyl compound - alcohol deamination
epoxide (- O -) --> 발암작용
2) 환원(reduction)
예) nitro compound, metal ion, disulfide
3) 가수분해(hydrolysis)
예) 에스테류, 아마이드류, 에테르류
나. Phase II Reaction
phase I에서 극성화된 물질을 conjugation을 통해 더욱 극성화시키는 과정 예) phenol - phenol sulfate
hippuric acid
8. 유해성을 좌우하는 인자
가. 농도
농도가 증가할수록 유해도는 증가.
혼합물의 유해도 : 상승작용을 나타내는 경우가 많음
나. 노출시간
Haber 법칙 K = C × t
(K : 유해물 지수, C : 유해물질의 농도, t : 노출시간)
다. 개인의 감수성
인종, 연령, 성, 습관, 영양상태, 질병상태, 선천적 체질 등에 좌우될 수 있음
