2.2. Понятие о вредном веществе
В зависимости от поведения в живых системах вещества делят на пять групп: необходимые для организма, стимуляторы, инертные, терапевтические агенты, токсичные.
Необходимыми для организма считают вещества, при недостатке которых в организме возникают функциональные нарушения, устраняемые путем введения в организм этих веществ.
Стимуляторы – вещества, влияющие на метаболизм организма. В качестве стимуляторов могут выступать как необходимые, так и не необходимые для организма вещества.
Инертные – вещества, не оказывающие какого-либо действия на организм.
Терапевтические агенты – вещества, вводимые в организм в малых дозах, способствующие его выздоровлению.
Токсичные – вещества, оказывающие вредное действие на организм. Под токсичностью понимают меру несовместимости вещества с жизнью. Термином токсичность определяют свойство вещества вызывать отравление (интоксикацию) организма.
Многие вещества, включенные в метаболизм, в зависимости от концентрации и времени контакта могут действовать в одном из пяти указанных направлений. Необходимость и токсическая активность веществ определяются их взаимозависимостью, местом воздействия, условиями взаимодействия вещества с организмом или экосистемой. Такие вещества характеризуются зоной положительного и отрицательного воздействия. У многих ксенобиотиков и радиоактивных веществ зона положительного воздействия отсутствует. Для некоторых веществ при малых концентрациях может не быть зоны отрицательного воздействия. Такие вещества называются заменимыми (их недостаток может быть компенсирован другими веществами). Графически эффекты воздействия веществ на организм представлены на рис. 5 [44].
Вещества,
вызывающие отрицательный эффект
воздействия на организм, называются
вредными
веществами,
или ядами.
Вредные вещества могут поступать в
организм из внешней среды или являться
продуктами биохимических превращений,
протекающих в самом организме. Первую
группу веществ называют экзогенными
(от гр.
снаружи + genos
происхождение), вторую группу –
эндогенными
(от гр.
endon
внутри).
Заменимые вещества
Концентрация
вещества
Некоторые
ксенобиотики
Рис. 5. Эффекты воздействия веществ на живой объект
Эффект вредного воздействия вещества на биологический объект зависит не только от природы самого вещества, но и от природы биологического объекта.
Повреждающее действие любого химического агента проявляется на различных структурных уровнях организма, начиная с молекулярного. Эти проявления в целом определяют механизм токсического действия агента [7].
Наиболее важными аномальными эффектами, вызываемыми вредными веществами на молекулярном уровне, являются:
ингибирование ферментов;
необратимые конформационные изменения макромолекул (белков, нуклеиновых кислот) и, как следствие, изменение скорости процессов метаболизма и синтеза;
возникновение мутаций.
На клеточном уровне такие изменения вызывают дефицит жизненно важных метаболитов, нарушают структуру и проницаемость клеточных мембран. Нарушение нормальной жизнедеятельности клеток обусловливает дисфункцию органов, а в ряде случаев – появление новообразований.
На уровне организма аномальное изменение функционирования органов определяет характерные для всех млекопитающих и человека признаки отравления различными ядами:
замедление роста;
нарушения сердечно-сосудистой системы;
ослабление репродуктивной функции и увеличение смертности потомства;
раковые заболевания;
аномальные изменения физиологических параметров;
хронические болезненные симптомы;
преждевременная смерть.