- •Часть 2. Основы промышленной токсикологии
- •2.1. Основные понятия токсикологии
- •2.1.1. Предмет и задачи токсикологии
- •2.1.2. Классификация вредных веществ
- •2.1.3. Классификация промышленных ядов
- •2.1.4. Классификация пестицидов
- •2.1.5. Классификация отравлений
- •2.2. Параметры и основные закономерности токсикометрии
- •2.2.1. Экспериментальные параметры токсикометрии
- •2.2.2. Производные параметры токсикометрии
- •2.2.3. Классификация вредных веществ с учетом показателей токсикометрии
- •11 2.2.4. Санитарно-гигиеническое нормирование Принципы гигиенического нормирования
- •12 Нормирование содержания вредных веществ
- •2.2.5. Методы определения параметров токсикометрии
- •2.2.6. Методы исследования функционального состояния экспериментальных животных
- •2.3. Специфика и механизм токсического действия вредных веществ
- •9 2.3.1. Понятие «химической травмы»
- •2.3.2. Теория рецепторов токсичности
- •2.4. Токсикокинетика
- •2.4.1. Структура и свойства биологических мембран
- •2.4.2. Транспорт веществ через мембраны
- •2.4.3. Пути проникновения вредных веществ в организм человека
- •Абсорбция через дыхательные пути
- •Поглощение в желудочно-кишечном тракте
- •Абсорбция через кожу
- •2.4.4. Транспорт токсичных веществ
- •2.4.5. Распределение и кумуляция
- •2.4.6. Биотрансформация токсичных веществ
- •2.4.7. Пути выведения чужеродных веществ из организма
- •2.5. Виды возможного действия промышленных ядов
- •9 2.5.1. Острые и хронические отравления
- •2.5.2. Основные и дополнительные факторы, определяющие развитие отравлений
- •2.5.3. Токсичность и структура
- •5 2.5.4. Способность к кумуляции и привыкание к ядам
- •2.5.5. Комбинированное действие ядов
- •2.5.6. Влияние биологических особенностей организма
- •2.5.7. Влияние факторов производственной среды
- •2.6. Антидоты
- •2.6.1. Антидоты физического действия
- •2.6.2. Антидоты химического действия
- •2.6.3. Антидоты биохимического действия
- •2.6.4. Антидоты физиологического действия
- •Контрольные вопросы
- •Часть 3. Профпригодность и профессиональные заболевания
- •3.1. Заболеваемость работников и медико-профилактические мероприятия по ее снижению
- •Число болевших лиц ×100
- •3.2. Профессиональные и производственно- обусловленные заболевания, причины их возникновения
- •3.3. Диагностика, экспертиза трудоспособности и лечение профзаболеваний
- •3.4. Профессиональный стресс
- •Эмоционального стресса
- •3.6. Профпригодность
- •3.7. Тесты работоспособности и пригодности
- •3.8. Предварительные и периодические медицинские осмотры работников
- •Контрольные вопросы
- •Часть 4. Реакции организма человека на воздействие опасных и вредных факторов окружающей среды
- •4.1. Медико-биологические особенности воздействия на организм человека шума, ультразвука, инфразвука
- •4.1.1 Воздействие шума на организм
- •4.1.2. Нормирование шума
- •4.1.3. Ультразвук, его влияние на организм и нормирование
- •4.1.4. Инфразвук и его нормирование
- •4.1.5. Методы борьбы с шумом, ультра- и инфразвуком
- •4.2. Производственная вибрация и борьба с ней
- •4.2.1. Воздействие вибрации на организм человека
- •4.3. Воздействие электромагнитных, электрических
- •4.3.1. Нормирование эмп промышленной частоты, электростатических и магнитных полей
- •4.3.2. Нормирование эми радиочастотного диапазона
- •4.3.3. Защита от электромагнитных излучений
- •4.4. Действие инфракрасного и видимого излучения
- •4.4.1. Ультрафиолетовое излучение и его действие на организм
- •4.5. Лазерное излучение
- •4.6. Особенности воздействия ионизирующих
- •Общая классификация радиоактивных элементов по группам радиотоксичности приведена в табл. 15 Контрольные вопросы
2.2.5. Методы определения параметров токсикометрии
В зависимости от цели токсиикометрические исследования проводятся по-разному, но для решения задач гигиенической регламентации методические приемы, условия проведения и оценка результатов унифицированы.
Исследование токсичности веществ начинается с изучения смертельных эффектов в острых опытах. Проникновение веществ в организм осуществляется при вдыхании (ингаляционный путь), введении в желудок, нанесении на кожные покровы и слизистые оболочки. Для изучения сравнительной токсичности соединение вводится внутрибрюшинно. В опытах на животных (белые крысы массой 180–240 г, белые мыши массой 18–29 г) определяют концентрацию (дозу), вызывающую гибель 50 % стандартной группы подопытных животных. CL50 и DL50 являются статистическими величинами со средней ошибкой и доверительными интервалами. В связи с этим в каждой группе количество животных должно быть не менее 6, желательно обоего пола и двух видов. Токсичность вводимого вещества в известной степени зависит от ряда факторов (концентрации и объема вводимого вещества, рН, температуры окружающей среды и др.). Поэтому каждый путь поступления соединений в организм требует определенных условий.
При оценке степени токсичности при энтеральном пути поступления наиболее часто вещество вводится непосредственно в желудок с помощью металлических или пластмассовых зондов. Введение соединений производится через 3 ч после кормления, вводимый объем не должен превышать для мышей 1 мл, для крыс – 5 мл. Кормление животных осуществляется через 3 ч после введения вещества. Изучаемое соединение вводится в чистом виде. Если это невозможно, то используются растворители. Обычно такие веществавводятся в водных растворах, плохо растворимые соединения – в растительном масле, в виде суспензии в 1–2 %-м растворе крахмала. Следует помнить, что острая токсичность может существенно меняться в зависимости от используемого растворителя. Поэтому используемый растворитель обязательно вводится контрольной группе животных.
Поступление вредных химических веществ через дыхательные пути в производственных условиях играет ведущую роль в возникновении профессиональных заболеваний (отравлений). В лабораторных условиях используются два способа ингаляционного воздействия на лабораторных животных химическими веществами – статический и динамический.
Статический способиспользуется для ориентировочных оценок степени токсичности летучих веществ при создании постоянной концентрации в замкнутом пространстве (специальные камеры или эксикаторы). Срок экспозиции для мышей – 2 ч, для крыс, морских свинок, кроликов – 4 ч. Основными недостатками данного метода являются быстрое накопление в невентилируемом пространстве углекислого газа, трудности в поддержании концентрации в камере на расчетном уровне.
Динамический способпозволяет обеспечить непрерывную подачу вещества в камеру, что создает условия для поддержания концентрации соединения на относительно постоянном уровне и обеспечивает необходимый воздухообмен.
Наряду с определением параметров токсикометрии на смертельном уровне, позволяющем определить токсичность и опасность вещества, установить видовую и половую чувствительность, большое прикладное значение имеют такие параметры острой токсичности, как пороги вредного воздействия при однократном поступлении по интегральным (неспецифическим) и специфическим показателям (Limac int и Lim ac sp).
Определение порога острого действия при однократном воздействии по изменению интегральных показателей проводится с использованием не менее 12 мелких лабораторных животных на одну концентрацию (дозу), как правило, применяется не менее трех концентраций. Оценка функционального состояния экспериментальных животных проводится через 4 ч после затравки, а затем на 2-й, 4-й и 8-й день опыта. При этом учитываются максимальные отклонения величины исследуемого показателя. Определение порога вредного действия по большинству специфических показателей регламентируется методическими указаниями, утвержденными Минздравом России.
В производственных условиях наряду с энтеральным и ингаляционным путями возможно поступление химических веществ через кожные покровы – перкутантный путь. В практическом плане большое значение имеет определение кожно-резорбтивного и раздражающего действия. Предварительная оценкакожно-резорбтивного действия производится на мелких лабораторных животных путем погружения хвоста на 2/3 длины в исследуемый раствор. Экспозиция для белых мышей – 2 ч, крыс – 4 ч. При отсутствии симптомов интоксикации аппликации веществ продолжаются в течение 10 дней с последующим наблюдением на протяжении 3-х недель. При наличии резорбтивного действия производится количественная оценка степени токсичности. С этой целью животные фиксируются на специальном станке и на заранее выстриженный участок кожи наносят исследуемое соединение в определенной дозе. В зависимости от поставленной задачи при исследовании кожно-резорбтивного действия могут быть определены средняя смертельная концентрация или величина порога.
Исследование местного раздражающего действия при аппликации на кожу проводится на двух видах экспериментальных животных. Используются кролики и морские свинки светлой масти.
Количество животных – не менее 10 особей в группе. Участок аппликации составляет для кроликов 7 9 см, для морских свинок 55 см.За два дня до эксперимента тщательно выстригают участки шерсти по обе стороны от позвоночника, оставляя шерстяной покров между участками шириной 2 см. Правый бок служит для аппликации, левый – для контроля. На время экспозиции животных фиксируют для исключения слизывания вещества с кожи. Время экспозиции – 4 ч. Исследуемое вещество наносится на кожу из расчета 20 мг/см2. Как правило, соединение наносят на кожу в чистом виде.Если это невозможно, то используют дистиллированную воду или модельную среду, имитирующую состав потовой жидкости. Оставшееся после окончания эксперимента вещество удаляется теплой водой с мылом. Реакцию кожи регистрируют через 1 и 15 ч после однократной аппликации. Функциональные нарушения кожи характеризуются появлением выраженных в разной степени эритемы, отека, трещин, изъязвлений, а также изменением температуры кожи. Степень выраженности раздражающего действия вещества на кожные покровы определяют по классификации, включающей 11 классов (0 – отсутствие действия, 10 – растворы вещества слабее 5 % вызывают некроз).
Исследование местного действия вещества на слизистую оболочку глаза проводится при закапывании в конъюктивальный мешок 1 капли соединения. Твердые вещества вносят в количестве 50 мг (дисперсность частиц до 10 мкм). В дальнейшем в течение двух часов наблюдают за прозрачностью роговицы и слизистой оболочки. Развитие помутнения роговицы, острое воспаление слизистой оболочки с последующим рубцеванием век свидетельствует о наличии у вещества резко выраженного раздражающего эффекта.
В условиях подострого (на протяжении месяца) эксперимента проводят исследования, направленные на выявление наиболее чувствительных к воздействию токсичных веществ органов и систем экспериментальных животных. Это позволяет более адекватно подойти к выбору концентраций при проведении хронического эксперимента. Опасность токсичных веществ для человека в значительной мере предопределяется их способностью к кумуляции, поэтому изучение кумуляции является обязательным условием при гигиеническом регламентировании химических соединений. Наиболее распространенные в промышленной токсикологии методы оценки кумуляции основаны на определении усредненного суммарного количества вещества, полученного животным до появления определенного эффекта в подостром опыте, и сопоставлении этого количества с однократной средней эффективной дозой.
В настоящее время в токсикологии принято несколько методов оценки кумуляции. С помощью метода, предложенного Каганом, животным ежедневно вводят вещество в долях от установленной DL50 (1/5, 1/10, 1/20, 1/200). Данный метод позволяет прогнозировать опасность развития хронического отравления. Опыт по развернутой схеме продолжается 4 месяца. Более быстрым является тест«субхронической интоксикации». Тест проводится в течение 24 дней. Первоначально ежедневная доза, составляющая 0,1 от установленной ранееDL50, вводится в течение первых четырех дней. На пятые сутки дозу повышают в 1,5 раза и вводят еще в течение четырех дней и так далее. Затем определяютСcum.
Более полная информация о кумулятивной активности соединений, развитии хронической интоксикации при воздействии химических веществ может быть получена при постановке длительных экспериментов.
Целью хронического (5-месячного эксперимента) является изучение характера влияния на организм вредных веществ и установлениеLim ch.
Исследование хронического действия проводится на одинаковых по количеству опытных группах с соответствующим контролем. Опыты проводят на белых крысах, а при выраженных межвидовых различиях и на более чувствительном виде животных. Воздействие соединением осуществляется 4 ч в день 5 раз в неделю на протяжении четырех месяцев; пятый месяц – период восстановления. Как правило, проводится исследование трех концентраций с установлением пороговой и недействующей. В зависимости от типа действия вещества применяют комплекс функциональных, биохимических, морфологических и других показателей. Каждый показатель исследуют не менее чем на 12 животных. Оценка состояния экспериментальных животных проводится в динамике: первое обследование – через 2 недели, далее – ежемесячно.