Сердюк В.С., Стишенко Л.Г. Основы токсикологии. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

Отравления лекарствами получили наименование соответст-

венно лекарственных (медикаментозных), промышленными

ядами – промышленных, алкоголем – алкогольных и т. д.

В зависимости от

условий возникновения и особенностей

течения различают острые и хронические отравления. Острые

развиваются при одномоментном поступлении в организм ток-

сической дозы и характеризуются острым началом и выражен-

ными специфическими симптомами. Хронические отравления

обусловлены длительным, часто прерывистым поступлением

ядов в малых дозах. Заболевание начинается с появления мало-

специфических симптомов. Выделяют более редкие по своей

распространенности подострые отравления,

когда при одно-

кратном введении яда в организм развитие отравления очень за-

медленно и вызывает продолжительное расстройство здоровья.

Соответственно степени тяжести бывают легкие, средней

тяжести, тяжелые, крайне тяжелые и смертельные отравления,

которые прямо зависят от выраженности клинической симпто-

матики и в меньшей степени от величины полученной дозы.

Известно, что развитие осложнений

(пневмония, острая по-

чечная или печеночная недостаточность и пр.) значительно

ухудшают прогноз любого заболевания, поэтому осложненные

отравления обычно относятся к категории тяжелых.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные направления и разделы токсикологии.

2. Дайте определение вредного вещества.

3. Какие классификационные структуры вредных веществ

наиболее важны при изучении дисциплины «Основы токси-

кологии»?

4. Как делятся промышленные яды по характеру воздействия

на организм?

5. признакамПо каким классифицируют пестициды?

6. Назовите группы пестицидов по назначению.

7. Охарактеризуйте острые и хронические отравления.

2. ПАРАМЕТРЫ И ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

ТОКСИКОМЕТРИИ

2.1. Экспериментальные параметры токсикометрии

Изучение любых вредных веществ предусматривает уста-

новление количественных показателей токсичности и опасности

его, т. е. параметров токсикометрии.

ТОКСИКОМЕТРИЯ – совокупность методов и приемов

исследований для количественной оценки токсичности и

опасности ядов.

ОПАСНОСТЬ ВЕЩЕСТВА – это вероятность возникнове-

ния неблагоприятных для здоровья эффектов в реальных усло-

виях производства или применения химических соединений.

ТОКСИЧНОСТЬ х химических со-

единений и веществ казывать вредное

д ст

о т

хара

разд , резорбтивного, сенсибилизирующего действия,

ф т

ределяют-

с римен-

льных

параметров используются следующие:

– концентрация средняя смертельная – вызывает ги-

бель 50 % подопытных животных (мыши, крысы) при ингаляци-

онном воздействии в течение соответственно 2 и 4 ч и после-

дующем 14-дневном сроке наблюдения (мг/м

, мг/л).

– доза средняя смертельная – вызывает гибель 50 %

подопытных животных при однократном введении в желудок,

брюшную полость с последующим 14-дневным сроком наблю-

дения (мг/кг).

– способность некоторы

биологической природы о

ей вие на организм человека, животных и растений.

Токсикометрия токсичных соединений включает большой

бъем исследований, обязательными из которых являю ся уста-

овление смертельных исходов, выявление и количественная

ктеристика кумулятивных свойств, изучение кожно-

ражающего

ронического воздействия на организм с учетом отдаленных эф-

ов. ек

Параметры (критерии) токсикометрии, которые оп

я непосредственно в эксперименте, называются экспе

тальными, или первичными.

В качестве эксперимента

(CL

) – доза (концентрация) максимально переноси-

– наибольшее кол ства, введение ко-мая

торого в организм не .

ь-

ная – е

гиб

ских

жит наиболее важным па-

отравления, является процесс кумуляции.

ичество вредного веще

вызывает гибели животных

100

(CL

100

) – доза (концентрация) абсолютно смертел

наименьшее количество ого вещества, вызывающевредн

ель 100 % подопытных животных.

Lim

ac int

– порог острого интегрального действия – мини-

мальная доза (концентрация), вызывающая изменения биологи-

ческих показателей на уровне целостного организма, которые

выходят за пределы приспособительных физиологических реак-

ций.

Lim

ac sp

– порог острого избирательного (специфическо-

го) действия – минимальная доза (концентрация), вызывающая

изменения биологических функций отдельных органов и систем

организма, которые выходят за пределы приспособительных фи-

зиологических реакций.

Lim

ch int

– порог общетоксического хронического дейст-

вия концентраци е– минимальная доза ( я) вещ ства, при воздейст-

вии которой в течение 4 ч по пять раз в неделю на протяжении

не менее 4 месяцев возникают изменения, выходящие за пределы

физиологических приспособительных реакций, или скрытая

(временно компенсированная) патология.

Lim

ch sp

– порог отдаленных эффектов – минимальная доза

(концентрация) вещества, вызывающая изменения биологиче-

функций отдельных органов и систем организма, которые

выходят за пределы приспособительных физиологических реак-

ций в условиях хронического воздействия.

Порог хронического действия слу

рам метро токсикометрии, позволяющим обосновать гигиениче-

ский регламент.

Наиболее статистически значимы в характеристике

токсич-

ности ядов по смертельному эффекту CL

и DL

Степень токсичности – величина, обратная средней смер-

тельной дозе (концентрации).

Одним из ведущих факторов, обусловливающих развитие

хронического

Количественная оценка кумулятивных свойств вредных ве-

ществ в промышленной токсикологии осуществляется по вели-

чине коэффициента кумуляции.

Коэффициент кумуляции – отношение суммарной дозы

яда, вызывающей смертельный эффект у 50 % подопытных жи-

вотных при многократном дробном введении, к величине дозы,

выз ейывающ тот же эффект при однократном введении:

cum

= DL

50 (n)

/ DL

где DL

50 (n)

– суммарная средняя смертельная доза при n-кратном

воздействии.

Этот коэффициент – величина, обратная интенсивности ку-

муляции. Величина коэффициента кумуляции менее 1

свидетель-

ствует о способности вещества к сверхкумуляции; от 1 до 3

– о вы-

раженной; от 3 до 5 – о средней; более 5 – о слабой способности

к кумуляции.

ядов по

величине КВИО показывает, что в ряде случаев малотоксичное,

2.2. Производные параметры токсикометрии

Полученные в острых опытах параметры токсичности (CL

Lim

ac int,

Lim

ac sp

) позволяют рассчитывать зоны острого, хрони-

ческого, специфического действия, которые дают возможность

оценить опасность вещества.

Опасность оценивается двумя группами количественных по-

казателей:

– критерии потенциальной опасности;

– критерии реальной опасности.

К потенциальным показателям относится коэффициент

возможности ингаляционного отравления

КВИО = С

/ CL

где С

– насыщенная концентрация вредных веществ в воз-

духе (летучесть) при температуре 20

С, мг/м

Чем выше насыщенная концентрация вещества при

комнатной температуре и ниже средняя смертельная кон-

центрация (значение КВИО больше), тем вероятнее возмож-

нос ть развития острого отравления.

Это одна из основных закономерностей токсикометрии.

Анализ оценки опасности различных промышленных

но в

и являются значения зон хронического и биологи-

де

она

овой

кон ой

показателем компен-

сато улярном уровне.

виях

при

ысоколетучее вещество в условиях производства может ока-

заться более опасным в плане развития острого отравления, чем

высокотоксичное, но малолетучее соединение.

О реальной опасности развития острого отравления мож-

но судить по величине зоны острого действия.

Зона острого действия (Z

) – это отношение средней смер-

тельной концентрации (дозы) к пороговой концентрации (дозе)

при однократном воздействии

= CL / Lim .

ac 50 ac

Она является интегральным показателем компенсаторных

свойств организма, его способности к обезвреживанию и выве-

дению из организма ядов и компенсации поврежденных функ-

ций. Чем меньше Z

, тем больше опасность развития острого

отравления.

Показателями реальной опасности развития хронической

инт ксикацио

ческого йствия.

хронического действия (Z

) – отношение порог

центрации (дозы) при однократном воздействии к порогов

концентрации (дозе) при хроническом воздействии

= Lim

aс

Lim

Величина Z

используется для характеристики опасности

яда при хроническом воздействии. Опасность хронического

отравления прямо пропорциональна величине Z

Зона хронического действия является

рных свойств организма на низкомолек

Зона го биологическо действия (Z

biol

) – отношение средней

смертельной концентрации (дозы) к пороговой концентрации

(дозе) при хроническом в оздействии

biol

= CL

Lim

Чем больше значение Z

biol

, тем выраженнее способность

соед гаинения к кумуляции в ор низме.

После определения параметров токсикометрии проводят обос-

нование коэффициента запаса. Величина его зависит от особенно-

стей действия яда, адекватности и чувствительности показателей

при определении Lim

и пр. В обыч

ных усло коэффициент

нимается в интервалах от 3 до 20. Величина коэффициента запа-

са возрастает при следующих обстоятельствах:

– увеличении абсолютной токсичности;

– увеличении КВИО;

– уменьшении зоны острого действия;

– увеличении кумулятивных свойств;

– существенных (более 3 раз) различиях в видовой чувстви-

тельности;

– выраженном кожно-резорбтивном действии.

Межвидовые различия в чувствительности подопытных жи-

вотных (не менее 4-х вид ов грызу ов – мыш

н ей, морских свинок,

крыс, кроликов) оцениваются по тношению DL

для наиболее

устойчивого вида животных к DL

для наиболее чувствительно-

го при одном и том же пути введения в организм.

Наконец, имея коэффициент запаса, рассчитывают предель-

но допустимую концентрацию (ПДК) вредного вещества

ПДК = Lim

/ k,

где k – коэффициент запаса.

Соотношение между основными (первичными) и производ-

ными (вторичными) параметрами токсикометрии представлено

на схеме, показанной на рис. 3.

Рис. 3. Соотношение между основными и производными

параметрами токсикометрии

2.3. Классификация вредных вещ

ателей токсикометри

еств с учетом

основе классификации

вре

по и

Класс опасности

показ

Параметры токсикометрии лежат в

дных веществ по степени опасности. Как указывалось выше,

промышленные яды в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 подраз-

деляются на четыре класса.

Принадлежность химических веществ к соответствующему

классу опасности определяется величинами семи показателей

(табл. 4).

Определяющим является тот показатель, который

сви-

детельствует о наибольшей степени опасности.

Таблица 4

Классификация производственных вредных веществ

степени опасност

Показатель

1 2 3 4

ПДК вредных веществ в воз-

духе рабочей зоны, мг/м

менее 0,1–1,0 1,0–10 более

0,1 10

Средняя смертельная доза при

введении в желудок, DL

, мг/кг

менее

15–150 151–

5000

более

5000

Средняя смертельная доза при

нанесении на кожу, DL

, мг/кг

менее

100

100–500 501–

2500

более

2500

Средняя смертельная концен-

в воздухе, CL

, мг/м

менее

500

500–

5000

5001–

50000

более

50000 трация

Зона острого действия, Z

менее 6 6–18

18,1–54 более 54

Зона хронического действия,

более

10–5 4,9–2,5

менее

2,5

КВИО более

300

300–30 29–3 менее

3,0

Классификация не распространяется на пестициды. Класси-

пестицидов по степени опасности предложена Всемир-

ной о анизацией здравоохранения (ВОЗ) в 1979 году. Она осно-

вана принципе определения DL

для крыс при оральном и

кожно твер-

дом и жидком состоянии

фикация

рг

на

-резорбтивном воздействии химических веществ в

(табл. 5).

Табли

Классифика сности,

ца 5

ция пестицидов по степени опа

предложенная ВОЗ

для крыс, мг/кг

При попадании через

рот

При попадании

через кожу

Класс опасности

твердые

вещества

жидкости

Iа. Крайне опас-

ные вещества

5 или ме-

нее

20 или

менее

10 или

менее

40 или

менее

Iб. Очень опас-

ные вещества

5 – 50

20 – 200

10 – 100

40 – 400

. Уме

опасные вещества

III.

более 500

боле 000

100

4000

боле

ренно

50 – 500 200 – 2000 100 – 1000 400 –

е 2

более 0

Малоопасные

вещества

000

Критерии токсичности и

лассификации пестицидов и по д

сп ни

к р признакам

пр к

ит ес DL

от 20 г)

10 ).

По степени кожно-резорбтивн токсичности

рального коэффициент г е

отношения DL

при накожном к величине DL

введении внутрь, все пестициды подразделяют на три группы:

ользуют

угим

ся для гигие

ческой

По степени токсичности

яют:

и введении в желудо выде-

– сильнодействующие ядов

– высокотоксичные (DL

ые вещ

50 до

тва (

0 мг/к

< 5

;

мг/кг);

– средней токсичности (

от 200 о 1000 мг/кг);

– малотоксичные (DL

> 00 мг/кг

ой и величине

кожно-о а, опре

нанесении

деляемо о по в личине

пр

– резковыраженная (DL

< 50 мг/кг, кожно-оральный ко-

эффициент меньше 3);

– выраженная (DL

от 50 до 2000 мг/кг, кожно-оральный

коэффициент от 3 до 10);

– слабовыраженная (DL

> 2000 мг/кг, кожно-оральный

коэффициент больше 10).

По степени кумуляции в зависимости от коэффи

муляци

–

– выраженная (С

cum

– умеренная (С

енн

cum

у оническо на

ла-

бораторных животных ы я и

ен ще ц бо и

й);

ая (насыщ ая ция по

женна ыщ нц

действ

Санит и н

цип гигиенич ского нормиров н

тановлению нормативов предельно допустимых ст-

вий Под м

пус

фак но или в

соч его по-

том

циента ку-

и С

cum

пестициды делятся на четыре группы:

сверхкумуляция (С

cum

< 1);

= 1…3);

= 3…5);

ая (С

> 5).

и хр

– слабовыраж

По степени лет чести пр м воздействии

пестицид подраздел ются на тр

ен

группы

– резковыраж

равна токсическо

–

выраженн

ная (насы

енн

нная кон

ентра

трация

больше

льше ил

говой);конц ро

– маловыра

околопороговое

я (нас

ие

енная ко ентрация оказывает

2.4.

2.4.1. Прин

арно-гиг еническое

нормирова ие

ия ы е а

Санитарно-ги

по ус

гиеническое нормирование – это деятельност

воздей

человека на природу. воздействие понимается антро-

погенная деятельность, связанная с реализацией экономических,

культурных и других интересов человека, вносящая измене-

ния в природную среду

Предельно допустимый уровень (ПДУ) или предельно до-

ПДК ное значение тимая концентрация ( ) – это максималь

натора, которое, воздействуя человека (изолирован

вает у него иетании с другими факторами), не вызы

ства биологических изменений, даже скрытых и временно

компенсированных, в том числе изменений реактивности, адап-

тационно-компенсаторных возможностей, иммунологических

реакций, нарушений физиологических циклов, а также психоло-

гических нарушений (снижения интеллектуальных и эмоцио-

нальных способностей, умственной работоспособности).

ПДК и ПДУ устанавливают для производственной и окру-

жающей среды. При их принятии руководствуются следующими

принципами.

1. Гарантийность. Гигиенические нормативы должны га-

рантировать заданный уровень нормы организма как в настоя-

щее щем время, так и в буду .

цированность

. Дифферен . Ги

ивы пр

гиеническое нормирование и ги-

гиен еделенное социальное предназна-

чен могут устанавливаться несколь-

ко к

Однако социальная практика показывает, что

общ

одновременного действия несколь-

ких акторов среды как положительных, так и отрицательных. В

случае г на

друга и на организм в целом.

4. должно

пре сматривать периодический пересмотр нормативов с целью

их у

атив относится (b), в своей сумме макси-

мально

ри

приори-

тет

мостью, экономическими требованиями).

ические нормат имеют о

фаие. Для одного и того же ктора

оличественных значений или уровней, а именно: оптимальный,

допустимый, предельно допустимый, предельно переносимый и уро-

вень выживания. Желательно, чтобы гигиенические нормативы во

всех случаях гарантировали максимальный уровень организма или

максимум здоровья.

ество не всегда в состоянии выполнить это требование.

3. Комплексность. Гигиенические нормативы должны пре-

дусматривать возможность

одновременного действия факторы могут влиять дру

Динамичность. Гигиеническое нормирование

ду

точнения и повышения способности к

обеспечению заданно-

го уровня здоровья.

5. Социально-биологическая сбалансированность. Гигие-

ническое нормирование должно быть таким, чтобы польза для

здоровья

от соблюдения норматива (a) и польза от продукта произ-

водства, к которому норм

превышали сумму ущерба здоровью, наносимого производ-

ством денатурацией среды (с), и ущерба здоровью (d), связанного с

затратами

на соблюдение норматива, уменьшающими возмож-

ность удовлетворения других потребностей общества:

(a+b) – (c+d) = max.

При разработке гигиенических нормативов исходят из поро-

говости действия неблагоп ятных факторов (в том числе хими-

ческих соединений с мутагенным или канцерогенным эффектом

действия, ионизирующего излучения).

При утверждении нормативов должен соблюдаться

медицинских и биологических показаний к установлению

санитарных регламентов

перед прочими подходами (техниче-

ской достижи