По способу использования человеком

⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 25Следующая ⇒

2.1. Ингредиенты химического синтеза и специальных видов производств

2.2. Пестициды

2.3. Лекарства и косметика

2.4. Пищевые добавки

2.5. Топлива и масла

2.6. Растворители, красители, клеи

2.7. Побочные продукты химического синтеза, примеси и отходы

По условиям воздействия

3.1. Загрязнители окружающей среды (воздуха, воды, почвы, продовольствия)

3.2. Профессиональные (производственные) токсиканты

3.3. Бытовые токсиканты

3.4. Вредные привычки и пристрастия (табак, алкоголь, наркотические средства, лекарства и т.д.)

3.5. Поражающие факторы при специальных условиях воздействия

3.5.1. Аварийного и катастрофального происхождения

3.5.2. Боевые отравляющие вещества и диверсионные агенты.

На основании вышеизложенного, представляется возможным определить токсикологию как науку, изучающую свойство, присущее практически всем веществам окружающего нас мира, как естественного, так и антропогенного происхождения.

Токсикология - наука о токсичности - свойстве, присущем практически всем химическим веществам окружающего мира.

Действие веществ, приводящее к нарушению функций биологических систем, называется токсическим действием.

В основе токсического действия лежит взаимодействие вещества с биологическим объектом на молекулярном уровне, что следует понимать как механизм токсического действия.

Следствием токсического действия веществ на биологические системы является развитие токсического процесса.

Формирование и развитие реакций биосистемы на действие токсиканта, приводящих к её повреждению (т.е. нарушению её функций, жизнеспособности) или гибели называется токсическим процессом.

Важнейшим элементом любого токсикологического исследования является изучение характеристики,закономерностей формированиятоксического процесса именно этим и занимается наука токсикология.

Механизмы формирования и развития токсического процесса, его качественные и количественные характеристики, прежде всего, определяются строением вещества и его действующей дозой (Куценко С.А.,2002) (рис.10):

Рис. 10. Основные характеристики токсического действия.

Цель токсикологии, - непрерывное совершенствование мероприятий, средств и методов, обеспечивающих сохранение жизни, здоровья и профессиональной работоспособности отдельного человека, коллективов и населения в целом в условия повседневного контакта с химическими веществами и при чрезвычайных ситуациях.

Эта цель достигается путем решения фундаментальных и прикладных токсикологических задач:

1. Установление количественных характеристик, причинно-следственных связей между фактом воздействия каждого из известных человеку химических веществ и развитием различных форм токсического процесса. Раздел токсикологии, в рамках которого совершенствуется методология и осуществляется оценка токсичности химических веществ, называется "токсикометрия". Результаты токсикометрических исследований используют для разработки системы нормативных и правовых актов; оценки риска действия ксенобиотиков в условиях производства, экологических и бытовых контактов с токсикантами; сравнительной оценки эффективности средств и методов обеспечения химической безопасности населения и т.д.

2. Изучение механизмов токсического действия различных химических веществ, закономерностей формирования токсического процесса, его проявлений. Эта задача решается с помощью методических приемов, разрабатываемых и совершенствуемых в рамках раздела токсикологии - "токсикодинамика". Знание механизмов токсического действия веществ необходимо для разработки медикаментозных средств профилактики и терапии интоксикаций, средств и методов предупреждения и минимизации пагубных последствий развития иных форм токсического процесса; совершенствования методов диагностики интоксикаций и оценки функционального состояния лиц, подвергшихся воздействию сверхнормативных доз токсикантов; совершенствования методов оценки токсичности ксенобиотиков и биотестирования исследуемых проб.

3. Выяснение механизмов проникновения токсикантов в организм, закономерностей их распределения, метаболизма и выведения. Совокупность методических приемов, используемых для решения задачи, и накопленных сведений формируют раздел токсикологии - "токсикокинетика". Полученные знания необходимы для разработки надежной системы профилактики токсических воздействий; диагностики интоксикаций, выявления профессиональной патологии, проведения судебно-медицинской экспертизы; они широко используются в процессе создания новых противоядий и схем их оптимального использования; совершенствования методов форсированной детоксикации организма и т.д.

4. Установление факторов, влияющих на токсичность вещества: свойств токсикантов, особенностей биологических объектов, условий их взаимодействия, состояния окружающей среды и т.д.

Основным методологическим приемом в токсикологии является эксперимент на животных, кроме того используются данные полученные, в процессе лечения острых и хронических отравлений человека в условиях клиники, эпидемиологических исследований среди профессиональных групп и населения, подвергшихся действию токсикантов.

Токсикология является фундаментальной наукой, которая решает широкий круг задач, привлекая знания многих смежных естественных наук: неорганической, органической химии, биохимии, физиологии, иммунологии и генетики. В современной токсикологии существует ряд самостоятельных направлений: теоретическое (экспериментальное), профилактическое (гигиеническое) и клиническое (рис.11).

Рис.11 . Классификация разделов токсикологии

Российской токсикологии принадлежит приоритет в разработке принципов и критериев оценки биологического действия химических загрязнений внешней среды, на основе которых создана система предельно-допустимых концентраций вредных веществ и методов токсикологической стандартизации сырья и продуктов.

Важнейшей задачей промышленной токсикологии является токсикологическая оценка вредных веществ производственного происхождения, присутствующих в окружающей среде с целью их гигиенической регламентации. В условиях, когда избежать присутствия; вредных веществ нельзя, необходимо устанавливать предельные (максимальные) значения их содержания, при которых эти вещества не оказывают негативного воздействия на организм человека.

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 исследование механизмов воздействия ядов на организм, их поведение в живых системах, включая распространение по пищевым цепям в экосистемах и др.

Гигиеническое нормирование ограничивает содержание вредных веществ путем установления предельно допустимых концентраций в воздухе рабочей зоны и на коже.

Гигиеническая экспертиза представляет собой наиболее массовый вид токсикологической оценки вредных веществ, предусматривающий определение смертельных доз и концентраций при различных путях введения, адекватным путям поступления ядов в производственных условиях.

Гигиеническая стандартизация сырья и продуктов предполагает ограниченное содержание токсичных примесей в промышленном сырье и готовых продуктах с учетом их вредности и опасности. Методологические особенности этого исследования связаны с изучением:

- физико-химических свойств токсиканта и среды, в которой он находится;

- изменений, происходящих в организме;

- изменений, которые претерпевает само вещество в организме.

Особенностью экспериментальных исследований этого направления является изучение длительного воздействия на организм малых количеств яда, совместное воздействие на организм различных ядов, изменения сопротивляемости организма другим вредностям и пр.

К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются на производстве. Наиболее часто используются классификации промышленных ядов по классам химических соединений, по характеру воздействия на организм, по степени воздействия на организм (табл.21).

Воздействие мутагенное, канцерогенное, на функцию репродукции, а также ускорение старения, относят к отдаленным последствиям влияния химических соединений на организм, которые могут проявляться спустя годы, и даже десятилетия.

Эта классификация не учитывает агрегатного состояния веществ, тогда как для широкого ряда аэрозолей (аэрозоли кокса, алмазов, пыли животного и растительного происхождения, силикатосодержащие пыли, алюмосиликаты, аэрозоли дезинтеграции угля и конденсации металлов), не обладающих выраженной токсичностью, следует выделить фиброгенный эффект действия на организм. Попадая в органы дыхания, вещества этой группы вызывают атрофию или гипертрофию слизистых оболочек верхних дыхательных путей, а, задерживаясь в легких, приводят к развитию соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцеванию легких.

Таблица 21

Классификация веществ по виду токсического действия

Группа веществ	Эффект воздействия	Примеры веществ
Нервные (нейротропные)	Нарушение функций центральной и периферической нервной системы, судороги, параличи	Углеводороды, спирты жирного ряда, анилин, H₂S, тетраэтилсвинец, фосфорорганические соединения
Раздражающие	Поражение верхних и глубоких дыхательных путей	Хлор, О_3, NH₃, SO₂, NO₂, туманы кислот, фосген, ароматические углеводороды
Прижигающие	Поражение кожи и слизистых, химические ожоги различной степени тяжести, акне	Неорганические к-ты и щелочи, некоторые органические к-ты, ангидриды
Ферментные	Нарушение структуры и инактивация ферментов	HCN и ее соли, As и его соединения, соли Hg, фосфорорганические соединения
Печеночные	Структурные изменения ткани печени	Хлорированные углеводороды, селен, бромбензол, фосфор свинец, ртуть, бензол
Кровяные	Изменение состава и структуры и функций крови	СО, NO_x, гомологи бензола, ароматические смолы, РЬ и его соединения
Аллергены	Изменения в реактивной способности организма	Некоторые соединения N, производные пиридина, алкалоиды, формальдегид, растворители, нитролаки
Мутагены	Воздействие на генетический аппарат клетки вызывает нарушение генетического кода, изменение наследственной информации	Этилендиамин, соединения Pb, Hg, оксиды этилена, некоторые хлорированные углеводороды, марганец, радиоактивные изотопы
Канцерогены	вызывающие образование злокачественных опухолей	3,4-бензпирен, асбест, каменноугольная смола, ароматические амины, азо-и диазосоединения, хром, никель
Влияющие на репродуктивную функцию	угнетающие либидо, угнетение ово и сперматогенеза	ртуть, свинец, стирол

Путями проникновения (поступления) в организм различных веществ являются:

1. Ингаляционный (через дыхательные пути). Поступление токсичных веществ через дыхательную систему относится к наиболее быстрым процессам внедрения ксенобиотиков в организм, так как поверхность легочных альвеол составляет около 100-120 м², а толщина альвеолярно-капиллярной мембраны легких весьма мала (менее 0,5 мкм). Газообразные соединения и аэрозоли (как не претерпевающие изменений в организме, так и подверженные биотрансформации), проникая через альвеолы, с током крови разносятся по всему организму.

"Эффективность" поступления ядов через дыхательные пути определяется, главным образом, их агрегатным состоянием, физико-химическими свойствами и дальнейшей судьбой в организме. Среди факторов, влияющих на токсический эффект при ингаляции ядов, необходимо отметить следующие:

Ø частота дыхания и емкость легких;

Ø коэффициент задержки в организме. В состоянии равновесия при невысоких концентрациях в воздухе в организме людей задерживается бензола - 40-65 %, толуола - 41-63 %, трихлорэтилена - 74-96 % и т.д.;

Ø коэффициент распределения «вода-воздух» и «липиды-воздух» (иными словами, растворимость в воде и тканях). Чем выше значение коэффициента распределения «вода-воздух», тем больше вещества поступает из воздуха в кровь;

Ø для аэрозолей: размер частиц, их форма, плотность, гигроскопичность, электрический заряд, а также коэффициент задержки в дыхательном тракте и доля задержанных частиц, попадающая со слюной и пищей в желудочно-кишечный тракт.

2. Пероральный (через желудочно-кишечный тракт). Поступление токсичных веществ через рот может происходить при приеме пищи, курении и др. Некоторые вещества, в особенности липидорастворимые, могут всасываться в кровь уже в полости рта. Всасывание в желудке зависит от характера его содержимого и степени наполнения. Большое значение при этом имеет кислая среда в желудке (pH»2), что способствует подавлению диссоциации токсичных веществ [AB •–A⁺+ В^―]; смещению равновесия данной реакции влево и всасыванию вещества в кровь в молекулярной форме (pH крови » 7,1). Вещество, таким образом, диссоциирует лишь в крови.

3. Перкутанный (через неповрежденную кожу) и через слизистыеоболочки. Через кожу могут проникать газообразные, жидкие и твердые вещества, преимущественно неэлектролиты (для электролитов кожа практически непроницаема за исключением, в незначительной мере, тяжелых металлов и их солей). Общая поверхность кожи взрослого человека составляет » 2 м², а ее масса » 4 кг. Процессы проникновения ядов через кожу весьма сложны вследствие особенностей ее строения. Существуют следующие пути поступления токсикантов (в результате диффузии):

Ø через эпидермис;

Ø через волосяные фолликулы;

Ø через выводные протоки сальных и потовых желез.

Основным условием поступления веществ через кожу является их липидорастворимость, сочетающаяся с растворимостью в воде. Из других факторов, способствующих прохождению веществами кожного барьера, следует отметить температуру, поверхность соприкосновения и длительность контакта. Повреждения кожи, безусловно, способствуют проникновению токсичных веществ. Для многих ядов известна проницаемость кожи не только снаружи внутрь, но и наоборот.

Результатом воздействия токсикантов на организм человека является развитие отравлений.

Отравления – группа заболеваний, обусловленных воздействием на организм ядов различного происхождения.

В зависимости от условий возникновения и особенностей течения различают острые и хроническиеотравления.

Острые развиваются при одномоментном поступлении в организм токсической дозы и характеризуются острым началом и выраженными специфическими симптомами.

Хронические отравления обусловлены длительным (часто прерывистым) поступлением яда в малых дозах. Заболевание нередко начинается с появления мало- или неспецифических симптомов.

Выделяют более редкие по своей распространенности подострые отравления, когда при однократном введении яда в организм развитие отравления идет замедленно, вызывая продолжительное расстройство здоровья.

При неправильной с гигиенической точки зрения организации труда и отсутствии специальных мер профилактики промышленные яды могут вызывать профессиональные отравления.

Острым профессиональным отравлением называется заболевание, возникающее после однократного, кратковременного воздействия вредного вещества на работающего (не более чем в течение одной смены).

Острые отравления чаще бывают групповыми и происходят в результате поломок оборудования и аварий, грубых нарушений требований безопасности труда и промышленной санитарии, когда содержание вредного вещества значительно – в десятки и сотни раз превышает предельно допустимую концентрацию, принятую для производственных помещений. Такие отравления могут либо оказаться смертельными, либо закончиться относительно быстрым выздоровлением. В отличие от скоротечных исходов острого отравления возможны случаи, вплоть до летального поражения, выявляющиеся после скрытого периода определенной длительности (от 6-8 часов при отравлениях бромистым метилом до дней и недель при отравлениях окислами азота).

Время от момента контакта с токсикантом до появления отчетливых клинических признаков, характеризующееся отсутствием проявления соответствующих симптомов называется скрытымпериодом отравления.

Во многих случаях следствием перенесенного острого отравления являются стойкие нарушения здоровья.

Хроническим отравлением называется заболевание, развивающееся после систематического длительного воздействия малых концентраций или доз вредного вещества.

Отравление развивается вследствие накопления вредного вещества в организме (материальная кумуляция) или вызываемых им нарушений в организме (функциональная кумуляция).

В производственных условиях одни яды могут вызвать как острые, так и хронические отравления (бензин, оксид углерода, бензол), другие же – только или преимущественно острые (синильная кислота) или хронические (свинец, марганец) отравления. Любой промышленный яд может вызвать хроническое профессиональное заболевание в результате либо длительного воздействия малых пороговых концентраций, либо в случае повторения легких острых отравлений. При хроническом и остром отравлении одним и тем же вредным веществом могут быть повреждены разные органы и системы организма.

Промежуточное место между острыми и хроническими занимают подострые отравления, которые по симптоматике сходны с острыми отравлениями, но возникают после более длительного воздействия яда в меньших концентрациях.

Развитие отравлений и их исход в определенной мере зависят от физического состояния организма (мышечного напряжения, переутомления и перенапряжения нервной системы), наличия заболеваний (прежде всего печени и почек), при повышенной восприимчивости к воздействию специфических ингредиентов, при поражении кроветворного аппарата, органов дыхания, расстройствах обмена веществ и целом ряде других патологических состояний.

Производственные яды, помимо острого или хронического отравления, могут оказать так называемое общее, неспецифическое действие – понижение общей неспецифической сопротивляемости к вредным воздействиям, в частности инфекциям.

При повторном воздействии возможен эффект сенсибилизации – состояние организма, при котором повторное действие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущее. Эффект сенсибилизации связан с образованием в крови и других внутренних средах измененных и ставших чужеродными для организма белковых молекул, индуцирующих образование антител. Повторное, даже более слабое токсическое воздействие с последующей реакцией яда с антителами вызывает ответ организма в виде развития аллергических реакций, выраженность которых зависит не столько от дозы воздействующего вещества, сколько от состояния организма. К веществам, вызывающим сенсибилизацию, относятся бериллий и его соединения, карбонилы никеля, железа, кобальта и соединения ванадия.

Изучение любых вредных веществ предусматривает установление количественных показателей их токсичности и опасности, т.е. параметров токсикометрии, которые лежат в основе классификации вредных веществ по степени опасности. Степень токсичности – величина, обратная средней смертельной дозе.

Опасность вещества – это вероятность развития опасных для здоровья эффектов в реальных условиях производства или применения химических соединений.

В настоящее время в России химические вещества принято разделять на 4 класса опасности (табл.22).

Таблица 22

Классификация химических веществ по степени опасности

(ГОСТ 12.1.007-76 в ред. от 01.03.1989)

Показатели	Класс опасности
Показатели	1	2	3	4
ПДК мг/м³	<0,1	0,1-1,0	1,1-10,0	>10,0
ЛД₅₀ p/o мг/кг	<15	15-150	151-5000	<5000
ЛД₅₀ р/cut мг/кг	<100	100-500	501-2500	<2500
ЛК₅₀/2 час мг/м³	<500	500-5000	5001-50000	<50000
КВИО*	>300	300-30	29-3	>3

*КВИО - коэффициент возможности ингаляционного отравления - параметр, введенный И.В. Саноцким в 1962 г. для оценки наряду с токсичностью потенциальной опасности вещества. Он представляет собой отношение концентрации насыщенных паров вещества в воздухе при 20° С к средней смертельной концентрации вещества для мышей (при 2-х часовой экспозиции и 2-х недельном сроке наблюдения).

Доза, ниже которой современными методами исследования не выявляется действие химического вещества на биологический объект (организм), называется "пороговой дозой".

На её основе с помощью специальных методов определяют, а затем оценивают и юридически утверждают дозы веществ, признаваемые безопасными для человека в условиях повседневной жизни, производства, специальных ситуаций (аварий) - ПДК, МДК, ОБУВ и т.д. К настоящему времени известны ПДК для – 1345 веществ в воде, в воздухе для – 500 веществ, в почве » для 30 веществ.

Параметры токсикометрии, которые определяются непосредственно в эксперименте, называются экспериментальными (или первичными).

Острая токсичность определяется теми вредными последствиями, которые возникают после введения в желудок или нанесения на кожу однократной дозы вещества или периодического воздействия вещества в течение 24 часов или с вдыхаемым воздухом в течение 4 часов.

Определение острой токсичности по показателю "летальность" проводится методом формирования подгрупп с последующим введением токсиканта одним из возможных способов (энтерально, парентерально) при контролируемых условиях. Используются животные одного пола, возраста, веса, содержащиеся на определенной диете, при необходимых условиях размещения, температуре, влажности и т.д. Исследования повторяют на нескольких видах лабораторных животных. После введения тестируемого химического соединения проводят наблюдения, определяя количество погибших животных, как правило, за период 14 суток. В случае нанесения вещества на кожу, необходимо регистрировать время контакта, а также оговаривать условия аппликации (из замкнутого или открытого пространства осуществлялось воздействие). Степень поражения кожи и выраженность резорбтивного действия являются функцией, как количества нанесенного материала, так и продолжительности его контакта с кожей. При всех, помимо ингаляционного, способах воздействия экспозиционная доза обычно выражается как масса (или объем) тестируемого вещества на единицу массы тела (мг/кг; мл/кг). Для ингаляционного воздействия экспозиционная доза выражается как количество тестируемого вещества, присутствующего в единице объема воздуха: мг/м³ или части на миллион (ppm - parts per million). При этом способе воздействия очень важно учитывать время экспозиции.

В качестве экспериментальных параметров токсикометрии используются следующие:

С L₅₀ – концентрация средняя смертельная – вызывает гибель 50 % подопытных животных (мыши, крысы) при ингаляционном воздействии в течение двух и четырех часов и последующем 14-дневном сроке наблюдения (мг/кг).

DL₅₀ – доза средняя смертельная – вызывает гибель 50 % подопытных животных при однократном введении в желудок, брюшную полость с последующим 14-дневным сроком наблюдения (мг/кг).

DL₀ (CL₀) – доза (концентрация) максимально переносимая – наибольшее количество вредного вещества, введение которого в организм не вызывает гибели животных.

DL₁₀₀ ( CL₁₀₀) – доза (концентрация) абсолютно смертельная – наименьшее количество вредного вещества, вызывающее гибель 100 % подопытных животных.

Lim_ac _int – порог острого интегрального действия – минимальная доза, вызывающая изменение биологических показателей на уровне целостного организма, которые выходят за пределы приспособительных физиологических реакций.

Lim_fcsp – порог острого избирательного действия – минимальная доза, вызывающая изменение биологических функций отдельных органов и систем организма.

Lim_ohint – порог общетоксического хронического действия – минимальная доза вещества, при воздействии которой в течение четырех часов по пять раз в неделю на протяжении не менее четырех месяцев возникают изменения, выходящие за пределы физиологических приспособительных реакций.

Lim_ch _cp – порог отдаленных последствий – минимальная доза вещества, вызывающая изменение отдельных органов и систем организма, которые выходят за пределы приспособительных физиологических реакций в условиях хронического воздействия.

Наиболее значимыми в характеристике токсичности ядов по смертельному эффекту являются параметры CL₅₀ и DL₅₀.

Одним из ведущих факторов, обусловливающих развитие хронического отравления, является процесс кумуляции. Количественная оценка кумулятивных свойств вредных веществ в промышленной токсикологии осуществляется по величине коэффициента кумуляции.

Коэффициент кумуляции – отношение суммарной дозы яда, вызывающего стремительный эффект у 50 % подопытных животных при многократном пробном введении, к величине дозы, вызывающей тот же эффект при однократном введении:

С_лгд = DL₅₀₍_n) /DL₅₀ , (15)

где DL_{50 (}_n) – суммарная средняя смертельная доза при n – кратном воздействии. Этот коэффициент – величина, обратная интенсивности кумуляции. Величина коэффициента кумуляции менее 1 свидетельствует о способности вещества к сверхкумуляции; от 1 до 3 – о выраженной кумуляции, от 3 до 5 – о средней кумуляции, более 5 о слабой способности к кумуляции.

Производные (вторичные) параметры токсикометрии

Полученные в острых опытах параметры токсичности (CL₅₀, Lim_ac _inf, Lim_zcsp) позволяют рассчитывать зоны острого, хронического и специфического действия, которые дают возможность оценить опасность вещества.

Опасность оценивается двумя группами количественных показателей:

а) критерием потенциальной опасности; б) критерием реальной опасности.

Потенциальная опасность определяется коэффициентом возможного ингаляционного отравления (КВИО):

КВИО = С₂₀/СL₅₀ , (16)

где С₂₀ – насыщенная концентрация вредных веществ в воздухе при Т = 20 °С, мг/м³.

Чем выше насыщенная концентрация вещества при комнатной температуре и ниже средняя смертельная концентрация (значение КВИО больше), тем больше вероятность развития острого отравления.

Анализ оценки опасностей различных промышленных ядов по величине КВИО показывает, что в ряде случаев малотоксичное, но высоколетучее вещество в условиях производства может оказаться более опасным в плане развития острого отравления, чем высокотоксичное, но малолетучее соединение.

О реальной опасности развития острого отравления можно судить по величине зоны острого действия.

Зона острого действия ( Z_ас) – это отношение средней смертельной концентрации CL₅₀ к пороговой концентрации Lim_ac при однократном воздействии:

Z_ас = CL₅₀ / Lim_ac. (17)

Чем меньше Z_ac, тем больше опасность острого отравления. Она является показателем компенсаторных свойств организма, его способности к обезвреживанию и выведению из организма ядов и компенсации поврежденных функций.

Показателями реальной опасности развития хронической интоксикации являются значения зон хронического и биологического действия.

Зона хронического действия ( Z_ch) – отношение пороговой концентрации при однократном воздействии Lim_ac к пороговой концентрации при хроническом воздействии Lim_ch:

Z_ch = Lim_ac / Lim_ch. (18)

Величина Z_ch используется для характеристики опасности яда при хроническом воздействии.

Опасность хронического отравления прямо пропорциональна величине Z_ch. Зона хронического действия является показателем компенсаторных свойств организма на низкомолекулярном уровне.

Зона биологического действия ( Z_biol) – соотношение средней смертельной концентрации CL₅₀ к пороговой концентрации при хроническом воздействии Lim_ch:

Z_biol = CL₅₀ / Lim_ch. (19)

Чем больше значение Z_biol, тем выраженнее способность соединения к кумуляции в организме.

После определения параметров токсикометрии проводят обоснование коэффициента запаса. Величина его зависит от особенностей яда, адекватности и чувствительности показателей при определении Lim_ch и т.д. В обычных условиях коэффициент принимается в интервалах от 3 до 20.

Имея коэффициенты запаса, рассчитывают предельно допустимую концентрацию вредного вещества:

ПДК = Lim_ch × k, (20)

где к – коэффициент запаса.

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, введении в желудок, нанесении на кожные покровы и слизистые оболочки. 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 проводится через 3 часа после кормления, вводимый объем не должен превышать для мышей – 1 мл, для крыс – 5 мл.

Кормление животных осуществляется через 3 часа после введения вещества. Изучаемое соединение вводится в чистом виде. Если это невозможно, то используют растворители. Обычно такие вещества вводят в водных растворах, плохо растворимые соединения – в растительном масле или в виде суспензии в 1-2-процентном 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:

1. Статический способ используется для ориентировочных оценок степени токсичности летучих веществ при создании постоянной концентрации в замкнутом пространстве (специальных камерах и эксикаторах).

2. Динамический способ позволяет обеспечивать непрерывную подачу вещества в камеру, что создает условия для поддержания концентрации соединения в относительно постоянном уровне и обеспечивает необходимый воздухообмен.

Наряду с определением параметров токсикометрии смертельного уровня большое прикладное значение имеет – установление порога вредного воздействия при неоднократном поступлении по интегральным (неспецифическим и специфическим показателям Lim_fc _int и Lim_fc _sp).

Определение порога острого действия при однократном воздействии по применению интегральных показателей проводится с использованием не менее 3-х концентраций.

Оценка функционального состояния экспериментальных животных проводится через 4 часа после затравки, а затем на 2-й, 4-й и 8-й дни опыта. При этом учитываются максимальные отклонения величины исследуемого показателя. Определение порога вредного действия по большинству специфических показателей регламентируется методическими показаниями, утвержденными Минздравом России.

Исследование местного раздражающего действия при аппликации на кожу проводится на двух видах экспериментальных животных.

Количество животных – не менее 10 особей в группе. Участок аппликации составляет для кроликов 7×9 см, для морских свинок 5×5 см. За два дня до эксперимента тщательно выстригают участки шерсти по обе стороны от позвоночника. На время эксперимента животных фиксируют. Время экспозиции – 4 часа. Исследуемое вещество наносится из расчета 20 мг/см². Оставшееся после окончания эксперимента вещество удаляется теплой водой с мылом. Реакцию кожи регистрируют через 1 и 15 часов после однократной аппликации. Степень выраженности раздражающего действия вещества на кожные покровы определяют по классификации (11 классов): 0 – отсутствие действия; 10 – растворы вещества вызывают некроз.

Исследование местного действия веществана слизистую оболочку глаза проводится при закапывании в конъюнктивный мешок одной капли соединения. 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.

Для переноса результатов экспериментальных токсических опытов с животных на человека существуют правило экстраполяции: если смертельная доза для четырех типов животных (мыши, крысы, морские свинки, кролики) различаются незначительно (менее чем в три раза), то существует высокая вероятность (свыше 70 %), что для человека они будут такими же.

Существуют также коэффициенты пересчета: с крысы – 5,9; с морской свинки – 4,7; с кролика – 3,2; с мыши – 11,8.

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). Данный метод позволяет прогнозировать опасность развития хронического отравления. Опыт по развернутой схеме продолжается четыре месяца.

Санитарно-гигиеническое нормирование – это деятельность по установлению нормативов предельно допустимых воздействий человека на природу. Под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с экономическими, культурными и другими интересами человека и вносящая изменения в природную среду.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) – это уровень физического воздействия (шум, тепловое, световое, радиоактивное и т.д. излучение), которое при ежедневном воздействии в течение длительного времени на организм не вызывает патологических изменений или заболеваний, а также не нарушает нормальной деятельности человека.

Предельная допустимая концентрация (ПДК) – это максимальная концентрация вещества, которая, воздействуя на человека, не вызывает у него и его потомства биологических изменений, даже скрытых и временно компенсированных, в т.ч. изменений реактивности, адаптационно-компенсаторных возможностей, иммунологических реакций, нарушений физиологических циклов, а также других нарушений.

ПДК и ПДУ устанавливают для производств и окружающей среды. При их принятии руководствуются следующими принципами: а) приоритет медицинских и биологических показаний к установлению санитарных регламентов перед прочими подходами; б) пороговость действия неблагоприятных факторов (в том числе химических соединений с мутагенным или канцерогенным эффектом, действия ионизирующего излучения); в) опережение разработки и внедрение профилактических мероприятий по сравнению с появлением опасного и вредного фактора.

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 209; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 11 12 13 14 151617 18 19 20 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!