Основы токсикометрии, основные параметры. Классификация вредных веществ по степени воздействия на организм.

Токсикометрия - определение количественных показателей взаимодействия вещества и организма, т.е. определение токсичности вещества. Оценка токсичности вещества производится в несколько этапов по различным параметрам (параметры токсикометрии): 1) На предварительном этапе исследовать токсичность вещества можно по его физико-химическим свойствам, структурной формуле. На основании этих показателей можно ориентировочно определить ток­сичность вещества. К физико-химическим свойствам относятся темпе­ратура плавления, молекулярная масса, растворимость, электронная плотность орбиталий и тд. Определение токсичности по структурой формуле производят руководствуясь правилом Ричардсона (см. вопрос № 32). 2) Определение параметров острой токсичности. Эти параметры опре­деляются при экспериментальном исследовании на лабораторных жи­вотных при однократном воздействии вещества. Определяют следую­щие параметры острой токсичности: • Средняя смертельная доза (LD50) - это доза вещества, вызываю­щая гибель 50% экспериментальных животных. • Средняя смертельная концентрация (LC50) - это концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных. • Порог острого действия (Limac) - минимальная концентрация вещества, вызывающая при однократном воздействии изменение показателей жизнедеятельности организма, отличающиеся от нормы. • Порог кожно-резорбтивного действия. Определяется для веществ, обладающих жирорастворимостью и проникающих через кожу. Порог определяют на крысе, опуская ее хвост в исследуемое ве­щество и наблюдая изменение в деятельности систем организма животного. 3) Изучение хронического токсического действия. Оно заключается в моделировании реальных условий поступления вещества в организм: воздействие малых концентраций в течение длительного времени. При этом лабораторные животные длительное время (4 месяца - 1.5 года) подвергаются токсическому воздействию и оценивается состоя­ние их организма (периодически берется анализ крови, оцениваются физиологические характеристики, токсикологические показатели). Определяют, какая минимальная концентрация будет вызывать при длительном воздействии на организм какое-либо отклонение о нормы, т.е. определяют порог хронического токсического действия (Limd,) Это-минимальная доза или концентрация вещества, которая вызыва­ет отклонение изучаемых показателей жизнедеятельности организма от физиологической нормы при длительном воздействии. Опасность химических веществ и ее показатели. Опасность химических веществ определяется их способностью ока­зывать вредное действие на организм человека в реальных условиях жиз­ни и деятельности. Таким образом, опасными являются вещества, вызывающие вредные эффекты для здоровья в реальных условиях жизни (на производстве, в быту). Количественные показатели опасности делятся на две группы : 1. Показатели возможной (потенциальной) опасности 2. Показатели реальной опасности Показатели потенциальной опасности. К ним относятся физико-химические свойства веществ - раствори­мость в воде, растворимость в жирах, летучесть (чем больше летучесть, тем выше опасность), агрегатное состояние, размер частиц (чем меньше частицы, тем больше опасность) и тд. Для характеристики потенциальной опасности вводят такой показа­тель как коэффициент возможного ингаляционного отравления (КВИО). КВИО = См / LCso , где С20 - летучесть вещества при 20°С, LC5o -средняя смертельная концентрация. Показатели реальной опасности. 1) Коэффициент кумуляции (Кк). Кумуляция может быть материаль­ной (вещество накапливается в организме) и функциональной (накапливается не вещество, а его эффект). Кк = £ [LD(дробно)]/LDso (однократно) В числителе - сумма дробных доз, приводящих к смерти, в знамена­теле - однократная доза, приводящая к смерти. 2) Зона острого действия (Хае). Zac = LC50 / Limac Эта величина обратно пропорциональна опасности. 3) Зона хронического действия( Zch) Zch = Limac / Lim,-!, Эта величина прямо пропорциональная опасности вещества. 44 Классы опасности химических веществ. Выделяют 4 класса опасности химических веществ по степени их воздействия на организм : 1. Чрезвычайно опасные химические вещества 2. Высоко опасные химические вещества 3. Умеренно опасные химические вещества 4. Малоопасные химические вещества При определении класса опасности химических) вещества учитывают такие показатели как средняя смертельная доза при введении в желудок, средняя смертельная доза при нанесении на кожу, средняя смертельная концентрация в воздухе, КВИО, зона острого и хронического действия и др. Отдаленные последствия действия химических веществ на организм. Отдаленные последствия - это те неблагоприятные эффекты дей­ствия вещества, которые могут иметь многомесячный и многолетний латентный период. К отдаленным последствиям относятся: 1. Нарушение развития плода {эмбриотоксическое и тератогенное дей­ствие) 2. Повреждение наследственного аппарата (мутагенное действие) 3. Злокачественное перерождение (канцерогенное действие) Эмбриотоксическое действие может наступать в отдаленные сроки и быть направленнымнаплодили на организм беременного животного (эксперименты проводятся на беременных животных). При беременности имеют место изменения активности ферментов, например, изменение активности глюкуронилтрансферазы, что ведет к нарушению детоксика-ции веществ. Изучение мутагенного действия затруднено. Канцерогенным действием обладают канцерогенные вещества. Кроме них существуют так называемые коканцерогены - вещества, не обладающие канцерогенной активностью, но в присутствии канцерогенов усиливающие свое канцерогенное действие. В настоящее время все вещества по канцерогенной активности де­лятся на 4 группы в соответствии с двумя принципами. Принципы: 1. Учет экспериментально установленной канцерогенной активности (на животных) и натурные исследования (исследования людей, подверг­шихся воздействию данного вещества) 2. Учет срока возникновения опухоли и процента пораженности. Группы: 1. Вещества, вызывающие 100%-ное образование опухоли в короткий срок. В настоящее время известно около 20 таких веществ. 2. Вещества, которые приведут к развитию опухоли в 80% случаев в срок до 6 месяцев. Количество таких веществ приблизительно 60. 3. Канцерогенная активность равна 30%. Опухоль может появиться вплоть до конца жизни. 4. Вещества сомнительные в канцерогенном отношении.