
- •Тема 1. Основные понятия токсикологии
- •Введение
- •Предмет и задачи токсикологии
- •Основные разделы токсикологии
- •Основные понятия токсикологии
- •Тема 2 принципы классификации ядов
- •Токсикологическая классификация ядов
- •Классификация ядов по избирательной токсичности
- •Классификация промышленных ядов
- •Классификация пестицидов
- •Классификация отравлений
- •Тема 3. Параметры и основные закономерности токсикометрии
- •Экспериментальные параметры токсикометрии
- •Производные параметры токсикометрии
- •Классификация вредных веществ по степени опасности
- •Классификация пестицидов по степени опасности, предложенная воз
- •Тема 4. Методы определения параметров токсикометрии. Санитарно-гигиеническое нормирование вредных веществ в биосредах и объектах производственной среды
- •Тема 5 специфика, причины и механизм токсического действия
- •Понятие «химическая травма»
- •Фазы и периоды отравлений
- •Теория рецепторов токсичности
- •Тема 6. Токсикокинетика
- •Свойства биологических мембран
- •Пути проникновения вредных веществ в организм человека
- •Абсорбция через кожу
- •Тема 7 транспорт и распределение ядовитых веществ в организме. Процессы биотрансформации токсичных веществ. Пути выведения чужеродных веществ из организма
- •Распределение и кумуляция токсичных веществ в организме
- •Факторы, определяющие распределение ядов.
- •Реакции окисления, восстановления, гидролиза
- •Понятие о летальном синтезе
- •Биосинтетические реакции конденсации
- •Различные метаболические превращения
- •Тема 8 виды возможного действия промышленных ядов
- •Избирательное действие ядов
- •Поражение центральной нервной системы
- •Гематологическое действие
- •Поражение органов дыхания
- •Поражение печени и мочевыделительной системы
- •Классификация факторов, определяющих развитие отравлений
- •Общая классификация факторов, определяющих развитие отравлений
- •Комбинированное действие ядов
- •Тема 9 взаимосвязь состава и строения веществ с их токсичностью
- •Влияние числа атомов углерода в молекуле вещества
- •Правило разветвленных цепей
- •Правило кратных связей
- •Влияние различных атомов и групп атомов на токсичность вещества
- •Математическая зависимость «структура-токсичность»
- •Тема 10 кумуляция и адаптация к ядам
- •Воздействие ионизирующего излучения на организм
- •Наркомания причины и последствия
- •Социальные факторы
- •Психологические факторы
- •Биологические факторы
- •Тема 11 антидоты и их характеристика
- •Антидоты физического действия
- •Антидоты химического действия
- •Антидоты биохимического и физиологического действия
- •Тема 12 расчетные методы определения пдк вредных веществ в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест
- •Принципы расчета пдкр.З.
- •Основные параметры токсикометрии, используемые при расчетах
- •Расчет пдкр.З. По показателям токсичности
- •Определение пдкр.З., веществ, относящихся к изученным в токсикологическом плане классам или группам химических соединений
- •Расчет пдкр.З. По физико-химическим показателям веществ
- •Расчет пдкр.З. По биологической активности химических связей
- •Значения биологической активности химических связей нормированных соединений различных гомологических рядов
- •Примеры расчетов пдкр.З.
- •Тема 13 организация и содержание токсикологических исследований
- •Стадии токсикологической оценки производства
- •Предварительная токсикологическая оценка
- •Полная токсикологическая оценка
- •Токсикологическая паспортизация
- •Первичный токсикологический паспорт
- •Тема 14 основные токсиканты в природных средах
- •Транспорт металлов в живую клетку
- •Тема 15 основы экотоксикологии
- •3. Экотоксикодинамика
Первичный токсикологический паспорт
Данные первичного токсикологического паспорта должны дать полную характеристику вещества, достаточную для обоснованных токсикологических мероприятий.
Ниже приведен бланк токсикологического паспорта нового соединения.
Первичный токсиколого-гигиенический паспорт нового соединения
(название соединения)
I. Область применения вещества:
II. Условия применения вещества:
III. Сведения о физико-химических свойствах и способы химического определения:
1. Эмпирическая формула вещества.
2. Структурная формула вещества.
3. Молекулярный вес.
4. Удельный вес.
5. Точка кипения.
6. Точка плавления.
7. Упругость пара в миллиметрах ртутного столба при 20 .
8. Насыщающая воздух концентрация в миллиграммах на литр при 20 .
9. Поверхностное натяжение.
10. Коэффициент преломления.
11. Температура воспламенения.
12. Химическая реакционная способность (гидролиз, окисляемость, способность к полимеризации и т. д.).
13. Растворимость в воде, масле, органических растворителях (весовые проценты).
14. Содержание примесей (наименование веществ) в процентах.
15. Для пылей – дисперсность аэрозоля.
16. Для полимерных материалов:
а) количество остаточного мономера;
б) добавки (наименование, количество их) в процентах;
в) продукты термоокислительной деструкции при различных температурах.
17. Метод химического определения вещества в воздухе, воде и других средах.
IV. Сведения о токсичности вещества с указанием методов исследований в соответствии с «Временными методическими указаниями к постановке экспериментальных исследований с целью установления ПДК вредных веществ в воздухе производственных помещений»:
1. Основные параметры токсичности при различных путях введения (летальность – CL50, DL50, частично смертельные или эффективные концентрации и дозы).
2. Способность к кумуляции.
3. Характер токсического действия в подостром опыте.
4. Действие на кожные покровы и слизистые оболочки глаз и дыхательных путей.
5. Порог запаха и раздражающего действия для человека.
6. Порог вредного действия при однократной экспозиции и однократном введении.
7. Расчет ориентировочной предельно допустимой концентрации по токсическим дозам или концентрациям.
V. Дополнительные сведения о физико-химических свойствах и токсичности данного вещества (экспериментальные и клинико-гигиенические наблюдения).
VI. Список литературы.
Тема 14 основные токсиканты в природных средах
Основные органы-мишени при действии металлов на организм.
Транспорт металлов в живую клетку.
Биологические молекулы как эффективные «ловушки» для связывания металлов.
Пестициды. Классификация пестицидов. Современные требования к пестицидам.
Диоксины. Фактор токсичности. Эквивалентная токсичность.
Нефть и нефтепродукты. Воздействие на природные среды.
Металлы обнаруживают широкое токсикологическое действие. Они легко взаимодействуют с белковыми макромолекулами, так как ионы металлов высокореакционноспособны, а в белках имеются многочисленные функциональные группы. Некоторые из металлов (например, свинец) оказывают явно выраженное действие на многочисленные органы-мишени примерно в одинаковых дозах. В таких случаях наиболее чувствительный орган (его называют критическим) бывает трудно идентифицировать. Другие металлы имеют более ограниченную токсическую область, и различие чувствительности к ним отдельных органов значительно более заметна. Так, например в случаях кадмия, почка – явно критический орган (хотя и другие органы могут пострадать от кадмия). Металлы отличаются и по схеме метаболизма (например, ртуть в организме подвергается метилированию, превращаясь в очень токсическое соединение: метилртуть).
Большинство людей подвергается действию не одного определенного металла, а смеси мутагенов из окружающей среды. Поэтому чрезвычайно трудно бывает порой установить связь между нарушением здоровья человека и каким-то одним из многих компонентов, находящихся в окружающей среде. Однако можно сделать единственный главный вывод: условия работы в промышленности этих металлов, а также проживания в специфических по металлам местностях может приводить к тяжелым патологиям у человека, и поэтому содержание этих металлов должно строго контролироваться.
Попав в живую клетку, соединение металла первоначально осуществляет некоторую простейшую химическую реакцию, играя роль пускового фактора, на которую затем следует патологический отклик все более сложных биологических молекул и ансамблей молекул, и как конечный результат – введение металла влияет на организм в целом.
Представители всех групп металлов в дозах, превышающих минимальные, отчетливо ядовиты для организма, но если для металла I группы организм более или менее резистентен, то есть имеет определенные молекулярные механизмы, компенсирующие перепады в количествах попадающих в него металлов, то для металлов II и III групп таких механизмов нет, и уже очень небольшие избыточные дозы оказываются фатально неприемлемы.
В целом в отношении почти всех металлов можно утверждать, что они опасны и часто ядовиты. Однако очень быстро выясняется, что активность металлов как ядов в сильнейшей степени зависит от формы, в которой они попадают в живой организм, то есть от физических и химических свойств металлического соединения и, как следствие, от химических реакций, в которые они вступают в организме.
Основа токсического действия лежит в самом общем случае во взаимодействии между металлами и биологически активными белками. И механизм токсичности аналогичен механизму, ответственному за действие металлов. Отрицательный эффект взаимодействия токсичных металлоионов с биологически активными макромолекулами связан следующими процессами:
- вытеснением необходимых металлов из их активных мест токсическим металлом;
- связыванием части макромолекулы, необходимой для нормальной жизнедеятельности организма;
- сшиванием с образованием биологических агрегатов, вредных для организма.
Главными физико-химическими факторами, влияющими на ответ организма по отношению к токсикантам, являются температура, растворенный кислород, рН, жесткость и щелочность воды, присутствие хелатирующих агентов и других загрязнителей в воде. В общем случае чувствительность к металлам понижается с увеличением рН и жесткости воды, а также с падением парциального давления кислорода. Возрастные размеры, питательный статус, акклиматизация – все это важные переменные, определяющие чувствительность животных и растений. Крупные экземпляры более устойчивы к отравлению.
Токсическое действие металлов на организм вызывается и тем, что ионы этих металлов вступают во взаимодействие с различными рецепторами, например с сульфидными SH-группами белков, ферментов, аминокислот. Блокирование SH-групп приводит к подавлению активности ферментов и, как следствие, к нарушениям в организме.
Рассмотрим простейшие химические процессы и по возможности укажем, как они сказываются на свойствах и функционировании биологически важных молекул.
Можно рассмотреть несколько аспектов:
1) целый ряд металлов входит в различные процессы метаболизма, иными словами, эти металлы являются жизненно важными для живых организмов. Так, например, железо и медь являются переносчиками кислорода в организме, натрий и калий регулируют клеточное осмотическое давление, магний, калий и другие активизируют энзимы – биологические катализаторы.
2) много металлов в виде строго конкретных соединений нашло применение в медицине и биологии, в частности, в качестве лекарственных и диагностических средств. Таким образом, для них найдены не только безвредные, но даже и полезные формы существования в живых организмах.
3) некоторые металлы, будучи крайне нежелательными для организмов, проникают туда из естественных природных источников, прежде всего, с водой и пищей, а также из-за промышленного загрязнения окружающей среды.