- •Лекция 2. Основы токсикологии
- •Интоксикация (отравление) - неблагоприятное воздействие токсиканта на биологический объект, вызывающее изменения, выходящие за
- •Абсолютных ядов, т.е. химических веществ, способных приводить к отравлению в любых условиях, в
- •Факторы, влияющие на прохождение ядов через
- •Комбинированное действие вредных веществ - это одновременное или последовательное действие на организм нескольких
- •Независимо от путей поступления ядов в организм могут возникать обратимые и необратимые явления.
- •Виды интоксикаций
- •Отдаленные эффекты воздействия токсикантов
- •Предельно допустимая концентрация
- •Принципы установления предельно допустимых концентраций (ПДК)
Лекция 2. Основы токсикологии
Токсикология (от греч. toxikos - яд)– это наука, изучающая законы взаимодействия
биологических объектов и токсикантов.
Токсикант (яд) - химический фактор окружающей среды, поступающий в концентрациях, которые нарушают динамическое равновесие между биологическим объектом и окружающей средой, вызывают функциональные и органические повреждения на различных уровнях организации живой Материи (практически любое химическое соединение, попавшее в организм в количестве, способном вызвать нарушения жизненно важных функций и создать опасность для жизни).
Токсичность - способность химического вещества оказывать вредное воздействие при взаимодействии с живыми организмами.
Парацельс (1493-1541): «Всё — яд, всё — лекарство; то и другое определяет доза».
Интоксикация (отравление) - неблагоприятное воздействие токсиканта на биологический объект, вызывающее изменения, выходящие за пределы приспособительных реакций, нарушение гомеостаза.
Гомеостаз - состояние внутреннего динамического равновесия биологического объекта или природной системы, поддерживаемое регулярным восстановлением основных параметров ее структур, вещественно-энергетического состава и постоянной саморегуляцией ее компонентов.
Промышленная токсикология
- наука, изучающая действие на организм химических факторов (вредных веществ) с целью создания безвредных и безопасных условий на производстве.
Основные задачи промышленной токсикологии:
-гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в объектах производственной среды и биосредах;
-гигиеническая экспертиза токсических веществ;
-гигиеническая стандартизация сырья и продуктов.
Абсолютных ядов, т.е. химических веществ, способных приводить к отравлению в любых условиях, в природе не существует.
Химическое вещество становится ядом лишь при определенных условиях.
Эти условия разнообразны: ядовитое действие веществ связано, прежде всего, с их количеством (дозой, концентрацией), физическими и химическими свойствами (агрегатным состоянием, летучестью, растворимостью и т.п.), условиями применения (внутрь, ингаляция, накожно…), состоянием организма (возраст, состояние здоровья и т.п.).
Наиболее частое применение находят следующие классификации ядов:
по характеру воздействия на организм человека (общетоксическое, раздражающее, сенсибилизирующее, канцерогенное, мутагенное, влияющее на репродуктивную функцию);
по пути проникновения в организм (действие через дыхательные пути, пищеварительную систему, кожный покров);
по химическим классам соединений (органические, неорганические, элементоорганические и др.);
по степени токсичности (чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные, малотоксичные);
по степени воздействия на организм (вещества чрезвычайно опасные, вещества высокоопасные, вещества умеренно опасные, вещества малоопасные).
Факторы, влияющие на прохождение ядов через |
|
||||
организм. |
|
|
|
|
|
Группа факторов |
|
Факторы |
|
|
|
Биологические |
|
|
Видовые |
и |
индивидуальные |
|
|
|
особенности, возраст, пол, масса тела, |
||
|
|
|
этнический фактор |
|
|
|
|
|
|
||
Физиологические |
|
|
Физическая нагрузка, сон и положение |
||
|
|
|
тела, состояние стресса, прием пищи, |
||
|
|
|
беременность, рода и лактация |
||
|
|
||||
Патологические (болезненные) состояния |
Патология печени, почек, сердца |
||||
|
|
|
Инфекционные болезни |
||
|
|
|
Онкологические болезни |
||
|
|
|
Алкоголизм, наркомания |
||
Факторы окружающей среды |
|
Сезон года, температура |
|||
|
Давление кислорода |
|
|||
|
|
|
|
||
Химические структура |
|
Гомологи, изомеры, радикалы |
|||
Факторы, связанные с поступлением в |
Доза, концентрация |
|
|||
организм ксенобиотиков |
|
Режим и путь поступления |
|||
Взаимодействие |
ксенобиотиков |
в |
Прием алкоголя и курение |
||
организме |
|
|
Прием лекарственных препаратов |
||
|
|
|
|
|
|
Комбинированное действие вредных веществ - это одновременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном и том же пути поступления. Различают несколько видов комбинированного действия ядов.
•Аддитивное действие – феномен суммированных эффектов, индуцированных комбинированным воздействием. При этом суммарный эффект смеси равнее сумме эффектов действующих компонентов. (Например, наркотическое действие смеси углеводородов).
•Потенцированное действие (синергизм) – усиление эффекта, действие больше, чем суммация. (Например, сернистый ангидрид и хлор, алкоголь и ртуть).
•Антагонистическое действие – эффект комбинированного воздействия, менее ожидаемого при простой суммации.
•Независимое действие – комбинированный эффект не отличается от изолированного действия каждого яда. Преобладает эффект наиболее токсичного вещества. (Например, бензол и раздражающие газы, смесь взрывных газов и пылей в рудниках).
Независимо от путей поступления ядов в организм могут возникать обратимые и необратимые явления. Чаще отмечаются обратимые процессы, когда нарушенная функция органа или ткани восстанавливается или компенсируется в процессе обратного развития интоксикации
Кумуляция и привыкание
Кумуляция - патологическое состояние, связанное с накоплением в специфических тканях организма токсического вещества (материальная кумуляция) или «накопление» вредных изменений (функциональная кумуляция).
Привыкание развивается, когда адаптивные и компенсаторные возможности организма обеспечивают сохранность гомеостаза на уровне, совместимом с нормальным протеканием основных физиологических процессов.
Примеры
1 Вещества с материальным типом кумуляции – металлы.
2 Вещества с функциональным типом кумуляции – хлорированные углеводороды, бензин, бензол, сероводород.
Виды интоксикаций
Острая - при одномоментном поступлении токсической дозы, характеризуется острым началом и выраженными специфическими симптомами
Подострая - при одномоментном поступлении токсиканта происходит замедленное развитие явлений интоксикации с продолжительными нарушениями здоровья
Хроническая - обусловлена длительным, часто прерывистым поступлением токсиканта в субтоксических дозах, начинается с появления малоспецифических симптомов
Отдаленные эффекты воздействия токсикантов
а) гонадотропное - проявляется нарушением сперматогенеза у мужчин и овогенеза у женщин и вызывает нарушение репродуктивной функции биологического объекта (невозможность воспроизводства потомства). Пример - бензол и его гомологи, хлорорганические соединения (трихлорметан, трихлорэтан), ацетонитрил, бензол, фенол, толуол, ксилол, марганец, кадмий, никель, свинец, барий, сурьма, ртуть)
б) эмбриотропное - проявляется нарушениями в развитии плода:
•тератогенное - нарушения органов и систем, проявляющиеся в постнатальном (послеродовом) развитии (кадмий, никель, свинец, кобальт, бор)
•эмбриотоксическое - гибель плода, или снижение его размеров и массы при нормальной дифференцировке тканей (диоксид азота, диоксид серы, трихлорметан, кадмий)
в) мутагенное - изменение наследственных свойств организма, за счет нарушений ДНК. Мутагенным действием обладают разнообразные химические вещества, в частности никель, свинец, хром, кадмий, пентаоксид ванадия, формальдегид, стирол, дихлорметан и другие, а также некоторые пищевые консерванты и пестициды
Предельно допустимая концентрация
(далее ПДК) – утверждённый в законодательном порядке санитарно- гигиенический норматив.
ПДК - максимальная концентрация вредного вещества, которая за определенное время воздействия не влияет на здоровье человека и его потомство
•Чем токсичнее вещество, тем ниже величина ПДК
•Значения ПДК устанавливаются не только для каждого вещества в отдельности, но и для каждой из сред, в которых оно может содержаться
•Для каждой среды применяются свои единицы измерений: для почв – мг/кг, воды – мг/л, воздуха – мг/м3
Для наиболее токсичных веществ значения ПДК не устанавливаются.
Это означает, что любые, даже самые незначительные содержания их в природных средах, представляют опасность для здоровья человека.
Такую высокую степень токсичности могут иметь некоторые вещества, синтезируемые искусственно и не имеющие природных аналогов.
Принципы установления предельно допустимых концентраций (ПДК)
1. Определяют токсичность и характер действия вещества при однократном воздействии на организм.
CL50 – концентрация вещества, вызывающая гибель половины взятых в
опыт животных при 2-4 часовом ингаляционном воздействии.
DL50 – доза вещества, вызывающая гибель половины взятых в опыт животных при однократном введении в желудок.
2.Исследуют кожно-резорбтивное и сенсибилизирующее действие.
3.Устанавливаются пороги острого токсического и раздражающего действия.
4.Изучают характер действия вещества и способность к кумуляции
(способности вещества к накоплению в организме) при повторном воздействии на организм.
5.Проводят всестороннее изучение действия вещества на организм в хроническом опыте (включая и отдаленные последствия) с ингаляционными
затравками по 4 часа 5 раз в неделю на протяжении не менее 4-х месяцев.