Токсичность веществ

Задачи промышленной токсикологии

Важнейшей задачей промышленной токсикологии является токсикологическая оценка вредных веществ промышленного происхождения с целью их гигиенической регламентации. В условиях, когда избежать присутствия вредных веществ в окружающей среде нельзя, необходимо устанавливать предельные (максимальные) значения их содержания, при которых эти вещества не оказывают негативного воздействия на организм человека, т.е. проводится нормирование загрязняющих веществ: установление так называемых предельно допустимых концентраций или других ограничительных нормативов.

В условиях производства человек, как правило, находится под воздействием не одного, а нескольких разных ксенобиотиков, а также под совместным (комбинированным) воздействием химических веществ и физических факторов (шума, вибрации, высоких температур, электромагнитных полей и др.). В совокупности все они называются вредными и опасными производственными факторами.

Второй задачей промышленной токсикологии является изучение и регламентация совместного воздействия на организм различных неблагоприятных факторов окружающей (в том числе и производственной) среды.

В задачи токсикологии входят также исследования механизмов воздействия ядов на организм их поведения в живых системах, включая распространение по пищевым цепям в экосистемах и др.

Токсикология изучает проявления различных эффектов действия ядов в организме: гонадотропных (влияние на половые железы), эмбриотропных (воздействие на зародыши), мутагенных (вызывание мутаций в генно-хромосомном аппарате), канцерогенных (вызывание злокачественных новообразований).

Токсичность (от греч. toxikon-яд), способность вещества вызывать нарушения физиологических функций организма, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях-его гибель.

Степень токсичности вещества характеризуется величиной токсической дозы - количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность

Различают среднесмертельные дозы (медианносмертельные, сокращенно ЛД₅₀ или LD₅₀), абсолютно смертельные (ЛД_90-100,LD_90-100), минимально смертельные (ЛД_0-10, LD_0-10), среднеэффективные (медианноэффективные, ED50) - вызывающие определенные токсические эффекты, пороговые (ПД₅₀, РD₅₀) и другие (цифры в индексе - вероятность в % появления определенного токсического эффекта - смерти, порогового действия и др.).

Наиболее часто используют величины ЛД₅₀, ПД₅₀ и ED₅₀, которые статистически более достоверны по сравнению с другими.

Степень токсичности вещества характеризуется также предельно допустимой концентрацией (ПДК)макс. кол-вом вещества в единице объема воздуха или воды, которое при ежедневном воздействии на организм в течение длительного времени не вызывает в нем патологических изменений, а также не нарушает нормальной жизнедеятельности человека.

Величины токсических доз (концентраций) характеризуют степень опасности веществ при определенных путях поступления его в организм. Существуют различные классификации веществ, учитывающие степень их опасности. В промышленной токсикологии наибольшее распространение получила классификация, предусматривающая 4 класса вредных веществ (см. табл.; иногда вместо термина "опасные" используют термин "токсичные").

При определении токсической дозы исследуют (экспериментально) зависимость эффект-доза, которую затем анализируют с помощью статистических методов (пробит-анализ и др.). Величина токсической дозы зависит от способа введения вещества или путей его поступления в организм, от вида животных, возрастных, половых и индивидуальных различий, а также от конкретных условий воздействия вещества.

При внутривенном, внутримышечном, подкожном и пероральном (через рот) введении, а также при накожной аппликации токсические дозы имеют размерности: мг/кг, мкг/кг, моль/кг и т.д. Часто используют также токсические дозы, отнесенные к единице поверхности тела, имеющие размерности: мг/м2, г/м2 и т.п. Это связано с тем, что подобные дозы некоторых веществ для разных лаб. животных и человека различаются в меньшей степени, чем дозы, отнесенные к единице массы. Этим пользуются в ряде случаев для анализа видовой чувствительности и переноса данных с лабораторных животных на человека.

Пересчет доз из размерности мг/м² в мг/кг проводят с использованием специальных таблиц и номограмм или по формуле, например: ED₅₀ (мг/м²) = K•ED₅₀ (мг/кг), где К-коэффициент пересчета, который для стандартных лабораторных животных, как правило, связан с их массой (М): К = М0,309.

Для характеристики токсичности при ингаляции обычно указывают концентрации паров или аэрозолей веществ в воздухе (мг/л, мг/м3 и др.) и время их воздействия. В некоторых случаях используют объемные концентрации: части на миллион, или миллионные доли (м.д., или р.р.токсичность-parts per million), что соответствует количеству см³ газа в 1 м³ воздуха. Пересчет объемных концентраций в массовые (и наоборот) проводится с использованием специальных таблиц или с некоторым приближением по формуле: 1 мг/л = К•Т/ММ•p (м.д.), где К- пересчетный коэффициент, равный 62360, T-абс. температура, ММ-мол. масса вещества, р-атм. давление в мм рт. ст. (т. е. при нормальных условиях 1 мг/л = 24451,7/MМ(м.д.).

Количественной характеристикой токсичности при ингаляционном действии вещества является также произведение концентрации на время экспозиции (Ct) с размерностями: мг•мин/л, мг•мин/м3 и т.д. Строго говоря, величину Ctможно называть токсической дозой, характерной для данного организма, только при постоянстве объема легочной вентиляции и массы животных (человека). Для облегчения расчетов концентрации токсичных веществ в воздухе их летучесть часто выражают в виде концентрации насыщенных паров (обычно в мг/мл).

Постоянство величины Ct при различных экспозициях свидетельствует о кумулятивном действии вещества. Различают материальную кумуляцию (в организме происходит накопление вещества), функциональную (в организме происходит суммирование токсических эффектов) и смешанного типа (сочетание материальной и функциональной кумуляции). При парэнтеральном введении веществ для оценки их кумулятивного действия определяют коэффициент кумуляции.

Токсичность - интегральный показатель реакции организма на действие вещества, который во многом определяется механизмом его токсического действия. Важное значение в проявлении токсичность вещества играют: скорость поступления вещества в кровь, скорость метаболических превращений вещества в крови и тканях внутренних органов, скорость проникновения его через гистогематические барьеры и взаимодействие вещества с биомишенями, а также некоторые др. факторы, определяющие величины токсодоз и особенности характера токсического действия на организм. Под характером токсического действия вещества на организм обычно подразумевают особенности механизмов токсического действия, особенности патофизиологических процессов и симптомов интоксикации, динамику развития их во времени, а также др. стороны токсического действия веществ. Эти особенности положены в основу токсикологической (физиологической) классификации веществ.

Исследование токсичности веществ имеет важное значение в решении вопросов охраны здоровья человека.

Лит.: Методы определения токсичности и опасности химических веществ, под ред. И. В. Саноцкого, М., 1970; Ильин Л. А. [и др.], "Ж. Всес. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева", 1990, т. 35, № 4, с. 440-47; Finney J. D., Probit-analysis, Camb., 1980. H. А. Лошадкин.

Лекция 13

1. Тема лекции: Классификация ядов, классификация отравлений, степени отравления и их формы.

2. Цель лекции: Рассмотрение проблем связанных с микроклиматом

3. Задачи лекции:

3.1 Ознакомление студентов с понятием микроклимата

3.2 Представление студентам ссылок на информационно – справочную литературу для самостоятельного изучения темы лекции.

3.9 Воспитательная роль лекции

4 Содержание лекции:

4.1 Классификация ядов, классификация отравлений, степени отравления и их формы.

Дата добавления: 2014-01-06