Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экологическая токсикология. Практикум
.pdf
11
нахождения эффективных противоядий (антидотов) и других средств лечения,
способов предупреждения отравлений.
Показатели токсичности зависят не только от свойств яда, но и от видовой,
половой, возрастной и индивидуальной чувствительности к нему организма,
задаваемой его наследственными свойствами. Поэтому другой важной задачей
токсикологии является разработка основ экстраполяции полученных в эксперименте
данных на человека. Известно, что при выпуске нового лекарственного препарата его
клинические испытания на человеке обязательны. При этом предсказание его
лечебного и токсического действия на основании опытов на животных оказывается
правильным при изучении на крысах не более чем в 35 % случаев, а на собаках – в 53
%. Точные значения смертельных доз и концентраций для человека, естественно, не
установлены. Поэтому при экстраполяции экспериментальных данных на человека
рекомендуется руководствоваться следующими правилами.
Если смертельные дозы для обычных четырех типов лабораторных грызунов
(мыши, крысы, морские свинки и кролики) различаются незначительно (< 3 раза),
существует высокая вероятность (< 70 %) того, что для человека смертельная доза
будет той же.
Ориентировочная смертельная доза для человека может быть найдена путем
построения линии регрессии из нескольких точек в системе координат, где а –
смертельная доза для данного вида животного; б – масса его тела.
Токсикология является фундаментальной наукой, которая решает широкий
круг задач с привлечением знаний и методов исследования многих смежных
естественных наук, особенно общей органической химии, биохимии, физиологии,
иммунологии, генетики и пр. Основным ее методическим приемом служит
эксперимент на животных, тщательно спланированный и технически хорошо
оснащенный для выявления наиболее тонких механизмов действия ядов на
организменном, системном, органном, клеточном, субклеточном и молекулярном
уровнях [5].
Вопросы для самопроверки.
1. Дать определение понятий «токсикология», «яд», «отравление».
12
2. Дать определение понятия «токсичность».
3. Перечислить основные параметры токсикометрии.
4. Дать определение понятий «ПДК», «ОБУВ», «ЗОТД».
5. Перечислить основные задачи токсикологии.
1.2 Направления токсикологии
В настоящее время в токсикологии определяются несколько основных
направления (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 – Основные направления токсикологии
Теоретическая токсикология изучает механизмы биологической активности
токсичных химических веществ, вязь между токсичностью, опасностью и
химическим строением, физико-химическими свойствами ядов и закономерности
взаимодействия токсичных химических веществ и живых организмов
(хемобиокинетика и токсикодинамика ядов). Специалисты этого направления
занимаются разработкой экспериментальных моделей патологических состояний и
процессов, развивающихся в результате воздействия ядов и обосновыванием методов
экстраполяции экспериментальных данных на человека.
На рисунке 1.3 приведены области задач, решаемых в рамках клинической,
гигиенической и экологической токсикологии.
13
Рисунок 1.3 - Функции клинической, гигиенической и экологической
токсикологии
Профилактическая (гигиеническая) токсикология изучает степени опасности
(риска) и разрабатывает способы предотвращения и защиты человека от токсического
воздействия химических веществ в окружающей среде. Поэтому она имеет
экологический характер и включает следующие основные разделы: коммунальный,
пищевой, промышленный, сельскохозяйственный и бытовой.
Клиническая токсикология - это медицинская наука, исследующая болезни
человека, возникающие вследствие токсического влияния химических соединений.
Среди основных задач клинической токсикологии можно выделить
диагностические, лечебные и профилактические.
Диагностические задачи касаются разработки и исследования способов
клинической и лабораторной диагностики отравления, причем в последней имеется в
виду клиническая интерпретация полученных лабораторных данных.
Лечебные задачи заключаются в разработке и применении комплексного
метода лечения отравлений, включающих мероприятия по ускоренному удалению
ядов из организма, снижению токсичности при помощи противоядий (антидотов), и
14
проведении симптоматической терапии, направленной на поддержание функций
органов и систем организма, наиболее пострадавших при воздействии токсического
вещества.
Профилактические задачи обязательно включают изучение эпидемиологии
отравлений, причин их развития и способов предотвращения. При этом следует
учитывать, что большинство отравлений развивается вследствие несчастных случаев,
предотвращение которых составляет сложную социальную проблему.
Области исследований клинической токсикологии представлены на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4 – Области исследования клинической токсикологии
Клиническая токсикология также изучает методы диагностики, лечения и
реабилитации при разовых и многократных отравлениях и токсических состояниях, в
том числе, при наркотическом и лекарственном отравлении. В рамках этого
направления осуществляется разработка новых токсикологических тестов и методов
оценки безопасности токсических веществ (рисунок 1.5) [6].
15
Рисунок 1.5 – Основные задачи клинической токсикологии
Основным методом клинической токсикологии является определение
признаков, свойственных данному отравлению. Наряду с наблюдением за больными
в клинике сюда входит инструментальный контроль.
Научная и практическая ценность полученной в клинической практике
информации не уступает экспериментальной, так как отравления человека
представляют собой патологический процесс взаимодействия токсического вещества
и систем организма, протекающий в естественных условиях, который невозможно
моделировать в эксперименте на животных. Вот почему клиническое исследование
служит последней инстанцией в решении ответственного вопроса о токсичности
химических соединений, например лекарственных средств, пищевых добавок и пр.
Особенностью клинической токсикологии является то обстоятельство, что
проведение контролируемого эксперимента представляет большую редкость.
Условия взаимодействия яда с организмом разных людей неидентичны вследствие
вариабельности предшествующих отравлению обстоятельств: болезней,
чувствительности к ядам, хронических отравлений, возраста, климатических условий
и социальных обстоятельств. На первое место выходят особенности данного
организма и характер оказанной медицинской помощи. В клинической токсикологии
расчет, подобный экспериментальному расчету (DL
50
), невозможен. Традиционно
используется понятие условной смертельной дозы, которое соответствует
16
минимальной дозе, вызывающей смерть человека при однократном воздействии
данного вещества. Эта величина, как правило, может быть определена весьма
приблизительно.
Клиническая токсикология также изучает методы диагностики, лечения и
реабилитации при разовых и многократных отравлениях и токсических состояниях, в
том числе, при наркотическом и лекарственном отравлении. В рамках этого
направления осуществляется разработка новых токсикологических тестов и методов
оценки безопасности токсических веществ [6].
Выделяют несколько специализированных направлений токсикологии,
которые изучают воздействие ядов и токсических веществ на организм человека,
позволяют разрабатывать эффективные методы их предотвращения и лечения,
применительно к следующим сферам (рисунок 1.6).
Рисунок 1.6 – Специальные направления токсикологии
Выделяют также специальные виды токсикологии, которые изучают
отравления людей и животных в особых условиях. Это военная, авиационно-
космическая, судебная и прочие виды токсикологии, которые обычно включают в
17
себя элементы всех основных направлений - теоретического, гигиенического и
клинического.
Наконец, в последние десятилетия появился новый раздел токсикологии –
экологическая токсикология (экотоксикология), изучающая влияние токсических
веществ на живые организмы биосферы. Проблемами трансформации токсических
веществ и их определения в окружающей среде занимается экологическая химия.
Экотоксикологические исследования направлены на изучение миграции
ксенобиотиков (чужеродных для живых организмов соединений, не вступающих ни
в пластический, ни в энергетический обмен в клетке) в экологических системах,
механизмов включения их в природные циклы, а также последствий изменения
естественных потоков веществ в биосфере – нарушения экологического равновесия и
трансформации элементов биосферы, снижения биоразнообразия, риска в отношении
здоровья человека [7].
Вопросы для самопроверки.
1. Дать определение понятия «теоретическая токсикология».
2. Охарактеризовать предмет изучения профилактической токсикологии.
3. Дать определение понятия «клиническая токсикология».
4. Перечислить основные задачи клинической токсикологии.
5. Охарактеризовать предмет изучения экологической токсикологии.
1.3 Классификация ядов и отравлений
Количество химических соединений, используемых в настоящее время в
народном хозяйстве и быту, настолько велико, а характер их биологического
действия настолько разнообразен, что приходится применять несколько видов
классификаций ядов. Они делятся на две группы: общие, основанные на каком-либо
общем принципе оценки, подходящем для всех без исключения химических веществ,
и специальные, отражающие связь между отдельными физико-химическими или
другими признаками веществ и проявлениями их токсичности.
18
Наиболее обобщенная классификация ядов представлена на рисунке 1.7.
Рисунок 1.7 - Общая классификация ядов
В основе классификации количественная оценка токсической опасности
химических веществ согласно экспериментальным данным по определению их CL
50
и DL
50
и ПДК. Пользуясь этой классификацией, данное токсичное вещество можно
отнести к определенному разряду токсичности, характеризующему его большую или
меньшую опасность (таблица 1.1).
Таблица 1.1 - Гигиеническая классификация ядов
Степень (разряды) токсичности
веществ
Путь поступления яда
ингаляционный
энтеральный
CL
50
,мг/м
3
ПДК, мг/м
3
DL50, мг/кг
1
2 3 4
I Чрезвычайно токсичные
<1,0
<1,0
<15,0
II - III Высокотоксичные
1,0-10,0
<10,0
15,0-150,0
19
Продолжение таблицы 1.1
1
2 3 4
IV – V Умеренно токсичные
11,0-40,0
<100,0
151-1500
VI - VIII Малотоксичные
>40,0
>100,0
>1500,0
Классификация имеет наибольшее значение для клинической токсикологии.
Она разделяет химические вещества по характеру их токсического действия на
организм и позволяет поставить первичный клинический диагноз отравления, с
определением механизма его развития и последующей разработкой принципов
лечения токсического поражения. Токсикологическая классификация ядов приведена
в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Токсикологическая классификация ядов (по Е.А. Лужникову)
Общий характер
токсического воздействия
Характерные представители
токсических веществ
Нервно-параличическое действие (бронхоспазм,
удушье, судороги и параличи)
Фосфорорганические инсектициды (хлорофос,
карбофос и пр.), никотин, анабазин, БОВ
(«Ви-Икс», зарин и пр.)
Кожно-резорбтивное действие (местные
воспалительные и некротические изменения в
сочетании с общетоксическими резорбтивыыми
явлениями)
Дихлорэтан, гексахлоран, БОВ (иприт,
люизит), уксусная эссенция, мышьяк и его
соединения, ртуть (сулема)
Общетоксическое действие (гипоксические
судороги, кома, отек мозга, параличи)
Синильная кислота и ее производные, угарный
газ, алкоголь и его суррогаты, БОВ (хлорциан)
Удушающее действие (токсический отек легких)
Окислы азота, БОВ (фосген, дифосген)
Слезоточивое и раздражающее действие
(раздражение наружных слизистых оболочек)
Хлорпикрин, БОВ (“Си-Эс”, адамсит и пр.),
пары крепких кислот и щелочей
Психотическое действие (нарушение
психической активности – сознания)
Наркотики (кокаин, опий), атропин, БОВ (“Би-
Зэт”, ЛСД – Диэтиламид, лизергиновая
кислота)
В таблице 1.3 представлена подробная классификация ядов по «избирательной
токсичности».
20
Наибольшее значение для клинической токсикологии имеет разделение химических
веществ по характеру их токсического действия на организм [8].
Таблица 1.3 - Классификация ядов по «избирательной токсичности»
Характер избирательной
токсичности
Характерные представители
токсических веществ
«Сердечные яды» (кардиотоксическое
действие) - нарушение ритма и
проводимости сердца, токсическая
дистрофия миокарда
Сердечные гликозиды (дигиталис, дигоксин,
лантозид и пр.); трициклические антидепрессанты
(имипрамин, амитриптилнн); растительные яды
(аконит, чемерица заманиха, хинин и пр.);
животные яды (тетродотоксин); соли бария, калия
«Нервные яды» (нейротоксическое
действие) -нарушение психической
активности, токсическая кома, токсические
гиперкинезы и параличи
Психофармакологические средства (наркотики,
транквилизаторы, снотворные);
фосфорорганические соединения; угарный газ;
производные изониазида (тубазид, фтивазид);
алкоголь и его суррогаты
«Печеночные яды» (гепатотоксическое
действие) – токсическая гепатопатия
Хлорированные углеводороды (Дихлорэтан и пр.);
ядовитые грибы (бледная поганка); фенолы и
альдегиды
«Почечные яды» (нефротоксическое
действие) – токсическая нефропатия
Соединения тяжелых металлов; этиленгликоль;
щавелевая кислота
«Кровяные яды» (гематоксическое
действие) – гемолиз, метгемоглобинемия
Анилин и его производные; нитриты;
мышьяковистый водород
«Желудочно-кишечные яды»
(гастроэнтеротоксическое действие) –
токсический гастроэнтерит
Крепкие кислоты и щелочи; соединения тяжелых
металлов и мышьяка
Это позволяет поставить первичный клинический диагноз отравления,
разработать принципы профилактики и лечения токсического поражения и
определить механизм его развития.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]