Лекция 2.

ЛЕКЦИЯ 2.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТОКСИКОМЕТРИИ И КРИТЕРИИ ТОКСИЧНОСТИ ЯДОВ

Классификация вредных веществ

 Определение вредного вещества дается в ГОСТ 12.1.007- 76: ВРЕДНОЕ ВЕЩЕСТВО - вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызывать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Количество химических соединений, используемых в настоящее время, настолько велико, а характер их биологического действия настолько разнообразен, что 8 приходится применять несколько видов классификаций. Они делятся на две группы: общие, основанные на какомлибо общем принципе оценки, подходящем для всех без исключения химических веществ, и специальные, отражающие связь между отдельными физикохимическими или другими признаками веществ и проявлениями их токсичности (табл. 1).

Наиболее широко используется химическая классификация, предусматривающая деление всех химических веществ на органические, неорганические и элементорганические. Исходя из принятой химической номенклатуры, определяют класс и группу этих веществ.

Большое значение для профилактики отравлений имеет классификация токсичных веществ по цели применения. По этому признаку различают:

1)промышленные яды, используемые в промышленной среде. Среди них органические  растворители, топливо, красители, хладагенты, химреагенты, пластификаторы и др.;

2)ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве;

3)лекарственные средства, имеющие свою классификацию;

4)бытовые химикалии, используемые в быту современного человека в виде пищевых добавок, средств санитарии, личной гигиены и косметики, средств ухода за одеждой, мебелью, автомобилем и пр.;

5) биологические растительные и животные яды, которые содержатся в различных растениях и грибах, животных и насекомых и вызывают отравление при попадании в организм;

6) боевые отравляющие вещества (БОВ), которые применяются в качестве токсического оружия как средства ведения химической войны.

Для клинической токсикологии наибольшее значение имеет разделение химических веществ по характеру их токсического действия на организм. Это позволяет поставить первичный клинический диагноз, разработать принципы профилактики и лечения токсического поражения и определить механизм его развития (табл. 2).

Однако токсикологическая классификация ядов имеет общий характер и обычно детализируется за счет дополнительной информации об их избирательной токсичности (табл. 3).

Следует иметь в виду, что избирательное токсическое действие яда не исчерпывает всего многообразия клинических проявлений интоксикации, а лишь указывает на непосредственную опасность, которая грозит определенному органу или системе организма как основному месту токсического поражения. Специальные принципы классификации вредных веществ представляют интерес в основном для медицины.

Классификация промышленных ядов

К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются на производстве.

Наиболее частое применение находят классификации промышленных ядов по классам химических соединений, по характеру воздействия на организм, по пути проникновения в организм, по степени воздействия на организм. По характеру воздействия на организм согласно ГОСТ 12.0.003-74 вещества подразделяются на:

- общетоксические - вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы (центральную нервную систему, систему кроветворения), а также вызывающие патологические изменения печени и почек (угарный газ, свинец, ртуть, бензол);

- раздражающие - вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов (хлор, аммиак, оксиды серы и азота, озон);

- сенсибилизирующие - действующие как аллергены (формальдегид, растворители, нитролаки);

- мутагенные - приводящие к нарушению генетического кода, изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные изотопы);

- канцерогенные - вызывающие злокачественные новообразования (ароматические углеводороды, хром, никель, асбест);

- влияющие на репродуктивную функцию (ртуть, свинец, стирол).

Три последних вида воздействия вредных веществ - мутагенное, канцерогенное, влияние на репродуктивную функцию, а также ускорение старения, относят к отдаленным последствиям влияния химических соединений, которые проявляются спустя годы, и даже десятилетия.

Эта классификация не учитывает агрегатного состояния веществ, тогда как для большой группы аэрозолей, не обладающих выраженной токсичностью, следует выделить фиброгенный эффект действия на организм. К ним относятся аэрозоли дезинтеграции угля, аэрозоли кокса, алмазов, пыли животного и растительного происхождения, силикатосодержащие пыли, алюмосиликаты, аэрозоли дезинтеграции и конденсации металлов.

Попадая в органы дыхания, вещества этой группы вызывают атрофию или гипертрофию слизистой верхних дыхательных путей, а задерживаясь в легких, приводят к развитию соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцеванию (фиброзу) легких. Наличие фиброгенного эффекта не исключает общетоксического воздействия аэрозолей.

По пути проникновения в организм различают вещества, проникающие через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, неповрежденную кожу.

По степени воздействия на организм вредные

вещества делятся на четыре класса:

1-й класс - чрезвычайно опасные вещества;

2-й класс - высокоопасные вещества;

3-й класс - умеренно опасные вещества;

4-й класс - малоопасные вещества.

Классификация пестицидов

В связи с крупномасштабной химизацией сельскохозяйственного производства, включающей применение минеральных удобрений, средств защиты растений от вредителей и сорняков, регуляторов роста растений, консервантов кормов и др., целесообразно дать классификацию пестицидов по назначению, по степени токсичности, по химическому составу и другим признакам.

По производственному назначению пестициды (вещества, применяемые для борьбы с вредными организмами) подразделяются на следующие группы:

- акарициды - средства для борьбы с клещами;

- арборициды - средства для уничтожения нежелательных кустарников и деревьев при мелиорации;

- альгициды - средства для уничтожения водорослей в водоемах;

- аттрактанты - вещества, привлекающие насекомых;

- афициды - средства для борьбы с тлями;

- гербициды - средства для борьбы с вредными растениями;

- дефолианты - средства для удаления листьев с технических культур при машинной обработке урожая;

- десиканты - средства для подсушивания растений;

- зооциды, или родентициды - средства для борьбы с грызунами;

- инсектициды - средства для борьбы с вредными насекомыми; - ихтиоциды - средства для борьбы с сорными видами рыб;

- ларвициды - средства для уничтожения личинок и гусениц насекомых;

- моллюскоциды, или лимациды - средства для борьбы с моллюсками и слизнями;

- нематоциды - средства для борьбы с круглыми червями;

- овициды - средства для уничтожения яиц насекомых;

- ретарданты - регуляторы роста растений;

- репелленты - средства для отпугивания летающих насекомых;

- фунгициды - средства для борьбы с грибами;

- хемостерилянты - средства для стерилизации самцов и самок вредных насекомых.

По химическому составу пестициды подразделяют на фос-форорганические, хлорорганические, карбаматные, ртутноорга-нические, производные хлорфеноксиуксусной кислоты, производные мочевины, производные триазина, гетероциклические соединения, нитро- и хлорпроизводные фенола, медьсодержащие соединения, циан- и родансодержащие соединения, фторсодер-жащие соединения.

Гигиеническая классификация пестицидов включает следующие основные критерии вредности: токсичность по величине среднесмертельной дозы при однократном введении в желудок, кожно-резорбтивную токсичность, кумулятивные свойства, опасность веществ по степени летучести, стойкость во внешней среде, бластомогенность, тератогенность, эмбриотоксичность и аллергенные свойства пестицидов.

Классификация по первым четырем показателям будет дана после рассмотрения критериев (параметров) токсикометрии.

По стойкости во внешней среде пестициды делятся на четыре группы в зависимости от периода полураспада:

1)очень стойкие 1 - 2 года

2) стойкие от 6 мес. до 1 года

3) умеренно стойкие 1 - 6 мес.

4)малостойкие до 1 мес.

По степени бластомогенности пестициды разделяются также на четыре группы:

1) явно канцерогенные (известно возникновение рака у людей);

2) канцерогенные (канцерогенность доказана на животных);

3) слабоканцерогенные (слабые канцерогены на животных);

4) подозрительные на бластомогенность.

По степени тератогенности пестициды делят на две группы:

1) явные тератогены (известны уродства у людей и животных);

2) подозрительные на тератогенность (наличие экспериментальных данных на животных).

По степени эмбриотоксичности пестициды подразделяют на вещества с избирательной токсичностью в нетоксичных дозах для материнского плода и вещества с умеренной эмбриотоксичностью, которая проявляется наряду с другими токсическими эффектами.

По выраженности аллергических свойств среди пестицидов различают сильные аллергены, вызывающие аллергическое состояние даже в небольших дозах, и слабые аллергены, вызывающие аллергическое состояние у отдельных индивидуумов.

Экспериментальные параметры токсикометрии

Изучение любых вредных веществ предусматривает установление 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 возникновения неблагоприятных для здоровья эффектов в реальных условиях производства или применения химических соединений.

ТОКСИЧНОСТЬ - способность некоторых химических соединений и веществ биологической природы оказывать вредное действие на организм человека, животных и растений. Токсикометрия токсичных соединений включает большой объем исследований, обязательными из которых являются установление смертельных исходов, выявление и количественная характеристика кумулятивных свойств, изучение кожно-раздражающего, резорбтивного, сенсибилизирующего действия, хронического воздействия на организм с учетом отдаленных эффектов.

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

В качестве экспериментальных параметров используются следующие:

CL50 - концентрация средняя смертельная - вызывает гибель 50 % подопытных животных (мыши, крысы) при ингаляционном воздействии в течение соответственно 2 и 4 ч и последующем 14-дневном сроке наблюдения (мг/м3 , мг/л).

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.

Limac int - порог острого интегрального действия - минимальная доза (концентрация), вызывающая изменения биологических показателей на уровне целостного организма, которые выходят за пределы приспособительных физиологических реакций.

Lim ac sp - порог острого избирательного (специфического) действия - минимальная доза (концентрация), вызывающая изменения биологических функций отдельных органов и систем организма, которые выходят за пределы приспособительных физиологических реакций.

Limch int - порог общетоксического хронического действия - минимальная доза (концентрация) вещества, при воздействии 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 биологических функций отдельных органов и систем организма, которые выходят за пределы приспособительных физиологических реакций в условиях хронического воздействия.

Порог хронического действия служит наиболее важным параметром токсикометрии, позволяющим обосновать гигиенический регламент.

Наиболее статистически значимы в характеристике токсичности ядов по смертельному эффекту CL50 и DL50.

Степень токсичности - величина, обратная средней смертельной дозе (концентрации).

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, вызывающей смертельный эффект у 50 % подопытных животных при многократном дробном введении, к величине дозы, вызывающей тот же эффект при однократном введении:

где DL50 (n) - суммарная средняя смертельная доза при nкратном воздействии. Этот коэффициент - величина, обратная интенсивности кумуляции.

Величина коэффициента кумуляции менее 1 свидетельствует о способности вещества к сверхкумуляции; от 1 до 3 - о выраженной; от 3 до 5 - о средней; более 5 - о слабой способности к кумуляции.