Токсичні властивості сдяр
Важливою характеристикою СДЯР є їх токсичність (грец. toxikon – отрута), тобто отруйність. Під токсичністю речовини розуміється її здатність викликати патологічні зміни в організмі, які приводять людину до втрати дієздатності або до загибелі.
Токсичність залежить від шляхів потрапляння СДЯР у людський організм:
при вдиханні з повітрям (інгаляційно, inhalo – вдихую),
при потраплянні у шлунок (перорально, per os – через рот),
при контакті зі шкірою (перкутанно, кутіс, cutis – шкіра),
через слизові оболонки і незагоєні поверхні ран (резорбтивно, resorbeo – поглинаю).
При вдиханні з повітрям СДЯР безпосередньо стикаються із дуже великою площею поверхні легень (площа легеневої поверхні дорослої людини майже дорівнює площі футбольного поля!). Тому всмоктування СДЯР у кров із легенів відбувається дуже швидко. При цьому такий важливий захисний бар’єр як печінка виявляється виключеною із процесу знезараження організмом СДЯР.
Кількісно токсичність СДЯР оцінюється дозою. Доза речовини, що викликає певний токсичний ефект, називається токсичною дозою (D). Токсична доза, що викликає однакові за тяжкістю ураження, залежить від властивостей СДЯР, шляхів її проникнення в організм, від виду організму і умов викиду.
Для речовин, що проникають в організм у рідкому або аерозольному стані через шкіру, шлунково-кишковий тракт або через рани, вражаючий ефект для конкретного виду організму в стаціонарних умовах залежить тільки від кількості СДЯР.
Токсичні властивості речовин визначають експериментальним шляхом на різних лабораторних тваринах, тому частіше користуються поняттям питомої токсодози - дози віднесеної до одиниці живої маси тварини. Токсичність однієї й тієї ж речовини, навіть при однакових умовах, різна для різних видів тварин, а для конкретного виду тварини помітно відрізняється в залежності від способу надходження в організм. Тому після чисельного значення токсодози вказують вид тварини і спосіб введення речовини. Наприклад, запис: «Зарін, Dсмерт = 0,017мг/кг (кролики, внутрішньовенно)» означає, що доза зарину 0,017 мг/кг, що введена кролику в вену, викликає у нього смертельний наслідок.
Розрізняють порогові; такі, що виводять з ладу; і смертельні токсодози.
Порогова токсодоза (primary dose – PD) - кількість речовини, що викликає початкові ознаки ураження організму з певною ймовірністю або, що те ж саме, у певного відсотка людей або тварин. Імовірність проставляється внизу праворуч, наприклад PD50 - середня порогова токсодоза.
Токсодоза, що виводить з ладу (incapacitating dose – ID) - кількість речовини, що викликає при потраплянні в організм вихід з ладу певного відсотка уражених як тимчасово, так і зі смертельним результатом, наприклад ID50 - середня токсодоза, що виводить людину з ладу, робить її недієздатною.
Смертельна токсодоза (letalis dose – LD) - кількість речовини, що викликає при потраплянні в організм смертельний результат з певною ймовірністю, наприклад LD50 - середня смертельна токсодоза.
У дозах, менших за LD50 СДЯР викликають ураження різного ступеня тяжкості: тяжкі – при 0,3...0,5 LD50; середні – при 0,2 LD50; легкі приблизно при 0,1 LD50.
Величини PD50, ID50, LD50 - є шкірно-резорбтивними токсодозами, окрім них використовуються також інгаляційні токсодози, тобто токсодози для СДЯР, що заражають атмосферу парою або тонкодисперсним аерозолем і викликають ураження людини і тварин через органи дихання.
Для розрахунку цих токсодоз використовується рівняння:
, (6.1)
де: С – концентрація СДЯР у повітрі, мг/л;
τ – тривалість вдихання зараженого повітря, хв;
V – інтенсивність дихання, л/хв;
G – маса тіла людини, кг.
Німецький хімік Фріц Габер (1868 – 1934) запропонував спростити цей вираз. Прийнявши допущення, що для людей, котрі знаходяться в однакових умовах, відношення V/G постійно і розділивши на нього обидві частини рівняння, він отримав вираз
, (6.2)
Добуток С·τ Ф. Габер назвав коефіцієнтом токсичності та прийняв його за постійну величину. Ця величина дозволяє порівнювати різні СДЯР за інгаляційною токсичністю. Часто цей коефіцієнт називають інгаляційною токсодозою і позначають РСτ50, IСτ50, LCτ50, хоча правильніше його називати відносною токсичністю при інгаляції.
Відносна токсичність СДЯР при інгаляції залежить від фізичного навантаження на людину. Для людей, зайнятих важкою фізичною роботою (V = 40 л/хв) вона буде менше, ніж для людей, які знаходяться у спокої (V = 10 л/хв).
Токсодози деяких СДЯР наведені у табл. 14.
Чим меншою є токсодоза, тим більшою є токсичність речовини.
Таблиця 6.4