Токсичность проявляется и может быть изучена только в процессе взаимодействия химического вещества и биологической системы (клетки, изолированного органа, организма, популяции).

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

Механизмы формирования и развития токсического процесса, его качественные и количественные характеристики, прежде всего, определяются строением вещества и его действующей дозой (рис. 1).

Рис. 1. Основные характеристики токсического действия

Однако формы, в которых токсический процесс проявляется, несомненно, зависят также от вида биологического объекта, его свойств.

Внешние признаки называются проявлениями токсического процесса. В ряде упомянутых выше определений токсикологии просматривается представление, согласно которому единственной формой проявления токсического процесса является интоксикация (отравление). Интоксикация действительно основная и наиболее изученная, однако далеко не единственная форма.

Проявления токсического процесса прежде определяются уровнем организации биологического объекта, на котором токсичность вещества (или последствия его токсического действия) изучается:

§ клеточном;

§ органном;

§ организменном;

§ популяционном.

Если токсический эффект изучают на уровне клетки (как правило в опытах in vitro), то судят о цитотоксичности вещества. Цитотоксичность выявляется при непосредственном действии соединения на структурные элементы клетки.

Токсический процесс на клеточном уровне проявляется:

· обратимыми структурно-функциональными изменениями клетки (изменение формы, сродства к красителям, количества органелл и т.д.);

· преждевременной гибелью клетки (некроз, апоптоз);

· мутациями (генотоксичность).

Если в процессе изучения токсических свойств веществ исследуют их повреждающее действие на отдельные органы и системы , выносится суждение об органной токсичности соединений. В результате таких исследований регистрируют проявления гепатотоксичности, гематотоксичности, нефротоксичности и т.д., то есть способность вещества, действуя на организм, вызывать поражение того или иного органа (системы). Органотоксичность оценивают и исследуют, прежде всего, в процессе изучения свойств (биологической активности, вредного действия) новых химических веществ; в процессе диагностики заболеваний, вызванных химическими веществами.

Токсический процесс со стороны органа или системы проявляется:

· функциональными реакциями (миоз, спазм гортани, одышка, кратковременное падение артериального давления, учащение сердечного ритма, нейтрофильный лейкоцитоз и т.д.);

· заболеваниями органа;

· неопластическими процессами.

Токсическое действие веществ, регистрируемое на популяционном уровне, может быть обозначено как экотоксическое. Экотоксическое действие, как правило, исследуют врачи профилактики либо в порядке текущего планового надзора, либо в процессе заданных исследований.

Экотоксичность на уровне популяции проявляется:

· ростом заболеваемости, смертности, числа врожденных дефектов развития, уменьшением рождаемости;

· нарушением демографических характеристик популяции (соотношение возрастов, полов и т.д.);

· падением средней продолжительности жизни членов популяции, их культурной деградацией.

Особый интерес для врача представляют формы токсического процесса, выявляемые на уровне целостного организма. Они также множественны, и могут быть классифицированы следующим образом:

Ø Интоксикации - болезни химической этиологии;

Ø Транзиторные токсические реакции - быстро проходящие, не угрожающие здоровью состояния, сопровождающиеся временным нарушением дееспособности (например, раздражение слизистых оболочек);

Ø Аллобиотические состояния - наступающее при воздействии химического фактора изменение чувствительности организма к инфекционным, химическим, лучевым, другим физическим воздействиям и психогенным нагрузкам (иммуносупрессия, аллергизация, толерантность к веществу, астения и т.д.);

Ø ­Специальные токсические процессы - беспороговые, имеющие продолжительный скрытый период процессы, развивающиеся у части экспонированной популяции, при действии химических веществ, как правило, в сочетании с дополнительными факторами (например, канцерогенез).

Интоксикация (отравление)

Из всех форм проявления токсического процесса наиболее изученной и значимой для врача является интоксикация. Механизмы формирования и особенности течения интоксикаций, зависят от строения ядов, их доз, условий взаимодействия с организмом и т.д. Однако можно выделить некоторые общие характеристики этой формы токсического процесса.

1. В зависимости от продолжительности взаимодействия химического вещества и организма интоксикации могут быть острыми, подострыми и хроническими.

Острой называется интоксикация, развивающаяся в результате однократного или повторного действия веществ в течение ограниченного периода времени (как правило, до нескольких суток).

Подострой называется интоксикация, развивающаяся в результате непрерывного или прерываемого во времени (интермитирующего) действия токсиканта продолжительностью до 90 суток.

Хронической называется интоксикация, развивающаяся в результате продолжительного (иногда годы) действия токсиканта.

Не следует путать понятие острой, подострой, хронической интоксикации с острым, подострым, хроническим течением заболевания, развившегося в результате контакта с веществом. Острая интоксикация некоторыми веществами (иприты, люизит, диоксины, галогенированные бензофураны, паракват и др.) может сопровождаться развитием длительно текущего (хронического) патологического процесса.

2. Периоды интоксикации.

Как правило, в течение любой интоксикации можно выделить четыре основных периода: период контакта с веществом, скрытый период, период разгара заболевания, период выздоровления. Иногда особо выделяют период осложнений. Выраженность и продолжительность каждого из периодов зависит от вида и свойств вещества, вызвавшего интоксикацию, его дозы и условий взаимодействия с организмом.

3. В зависимости от локализации патологического процесса проявления интоксикации могут быть местными и общими.

Местными называется проявления, при которых патологический процесс развивается непосредственно на месте аппликации яда. Возможно местное поражение глаз, участков кожи, дыхательных путей и легких, различных областей желудочно-кишечного тракта. Местное действие может проявляться альтерацией тканей (формирование воспалительно-некротических изменений - действие кислот и щелочей на кожные покровы и слизистые; ипритов, люизита на глаза, кожу, слизистые желудочно-кишечного тракта, легкие и т.д.) и функциональными реакциями (сужение зрачка при действии фосфорорганических соединений на орган зрения).

Общими называются проявления, при которых в патологический процесс вовлекаются многие органы и системы организма, в том числе удаленные от места аппликации токсиканта. Причинами общей интоксикации, как правило, являются: резорбция токсиканта во внутренние среды, резорбция продуктов распада пораженных покровных тканей, рефлекторные механизмы.

Если какой-либо орган или система имеют низкий порог чувствительности к токсиканту, в сравнении с другими органами, то при определенных дозовых воздействиях возможно избирательное поражение именно этого органа или системы. Вещества, к которым порог чувствительности того или иного органа или системы значительно ниже, чем других органов, иногда обозначают как избирательно действующие. В этой связи используют такие термины как: нейротоксиканты, нефротоксиканты, гапатотоксиканты, пульмонотоксиканты и т.д.

В большинстве случаев отравления носят смешенный характер, и сопровождаются признаками как местного, так и общего плана.

4. В зависимости от интенсивности воздействия токсиканта (характеристика, определяющаяся дозо-временными особенностями действия) интоксикация может быть тяжелой, средней степени тяжести и легкой.

Тяжелая интоксикация – состояние, угрожающее жизни. Крайняя форма тяжелой интоксикации - смертельное отравление.

Интоксикация средней степени тяжести - болезнь, при которой возможно длительное течение, развитие осложнений, необратимые повреждение органов и систем, приводящее к инвалидизации или обезображиванию пострадавшего.

Легкая интоксикация - заканчивается полным выздоровлением в течение нескольких суток.

ТОКСИЧНОСТЬ

(от греч. toxikon-яд), способность в-ва вызывать нарушения физиол. ф-ций организма, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях-его гибель.

Степень Т. в-ва характеризуется величиной токсич. дозы-кол-вом в-ва (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсич. эффект. Чем меньше токсич. , тем выше Т.

Различают среднесмертельные дозы (медианяосмертель-ные, сокращенно ЛД 50 или LD 50), абсолютно смертельные (ЛД 90-100 ,LD 90-100), минимально смертельные (ЛД 0-10 , LD 0-10), среднеэффективные (медианноэффективные, ED 50)-вызывающие определенные токсич. эффекты, пороговые (ПД 50 , РD 50) и др. (цифры в индексе- вероятность в % появления определенного токсич. эффекта-смерти, порогового действия и др.).

Наиб. часто используют величины ЛД 50 , ПД 50 и ED 50 , к-рые статистически более достоверны по сравнению с др.

Степень Т. в-ва характеризуется также предельно допустимой концентрацией (ПДК)-макс. кол-вом в-ва в единице объема воздуха или воды, к-рое при ежедневном воздействии на организм в течение длит. времени не вызывает в нем патологич. изменений, а также не нарушает нормальной жизнедеятельности человека.

Величины токсич. доз (концентраций) характеризуют степень опасности в-в при определенных путях поступления его в организм. Существуют разл. классификации в-в, учитывающие степень их опасности. В пром. токсикологии наиб. распространение получила , предусматривающая 4 класса вредных в-в (см. табл.; иногда вместо термина "опасные" используют термин "токсичные").

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

При внутривенном, внутримышечном, подкожном и пероральном (через рот) введении, а также при накожной аппликации токсич. дозы имеют размерности: мг/кг, мкг/кг, моль/кг и т. д. Часто используют также токсич. дозы, отнесенные к единице пов-сти тела, т. е. имеющие размерности: мг/м 2 , г/м 2 и т. п. Это связано с тем, что подобные дозы нек-рых в-в 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 лаб. животных на человека.

Пересчет доз из размерности мг/м 2 в мг/кг проводят с использованием спец. таблиц и номограмм или по ф-ле, напр.: ED 50 (мг/м 2) =

Химическая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . Под ред. И. Л. Кнунянца . 1988 .

Синонимы :

Смотреть что такое "ТОКСИЧНОСТЬ" в других словарях:

Ядовитость Словарь русских синонимов. токсичность см. ядовитость Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011 … Словарь синонимов

ТОКСИЧНОСТЬ - 1) свойство вещества или организма оказывать вредное воздействие на другие организмы; 2) токсикометрический показатель, вычисляемый как величина, обратная абсолютному значению среднесмертельной дозы (l/DL50) или концентрации (1/CL50). По Н. С.… … Экологический словарь

Токсичность - степень проявления вредного действия разнообразных химических соединений и их смесей. Токсичность один из важных факторов, определяющих качество окружающей среды, достаточно информативный, существенно дополняющий наше представление о степени… … Официальная терминология

токсичность - и, ж. toxique. Свойство токсичного. Токсичность газа. БАС 1. Ядовитость смесей, употребляемых в борьбе с вредителями сельского хозяйства с помощью самолетов. 1925. Вейгелин Сл. авиа. Лекс. СИС 1937: токси/чность … Исторический словарь галлицизмов русского языка

- (ядовитость), способность химических соединений и веществ биологической природы оказывать вредное действие на организм человека, животных и растений … Современная энциклопедия

Способность некоторых химических соединений и веществ биологической природы оказывать вредное действие на организм человека, животных и растений … Большой Энциклопедический словарь

Взрывчатых веществ (от греч. toxikon яд * a. toxity of explosives; н. Toxizitat der Sprengstoffe, Toxizitat der Explosivstoffe; ф. toxite des explosifs; и. toxicidad de explosivos, toxicidad de sustancias explosives, toxicidad de materias … Геологическая энциклопедия

ТОКСИЧНОСТЬ, токсичности, мн. нет, жен. (спец., мед.). отвлеч. сущ. к токсичный. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ТОКСИЧНЫЙ, ая, ое; чен, чна. Содержащий токсины, токсический. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Св во грам и некоторых др. бактерий выделять при распаде эндотоксин и вызывать у человека или животного характерный для этого типа токсинов симптомокомплекс. Т. определяют введением лабораторным животным (обычно мышам) разных доз гретой к ры.… … Словарь микробиологии

Важнейшая характеристика отравляющих и других токсичных веществ, определяющая их свойство вызывать патологические изменения в организме, которые приводят к потере боеспособности личного состава или гибели пораженных. Характеризуется токсической… … Морской словарь

Книги

• Токсичность современных автомобилей. Методы и средства снижения вредных выбросов в атмосферу
• Токсичность современных автомобилей (методы и средства снижения вредных выбросов в атмосферу). Учебник , В. И. Ерохов. Изложены экологические проблемы развития автомобильного транспорта. Рассмотрены источники образования и выброса вредных веществ (ВВ) автотранспортными средствами. Проанализированы особенности…

Современные лекарственные препараты помогают излечиться от многих заболеваний. Одни - как самостоятельные средства, другие - в составе комплексной терапии. Некоторые из них применяются в профилактических целях. Однако каждая группа медикаментов в большинстве случаев оказывает не только терапевтический эффект, но нередко вызывает побочные реакции.

Токсическое действие лекарств обусловлено наличием в их составе химических компонентов, проявляющих отравляющие свойства при определенных концентрациях и условиях приема.

В зависимости от органа или системы, на которую осуществляется воздействие, различают:

• гемотоксичность - влияние на кровь;
• гепатотоксичность - основной удар приходится на печень;
• ульцерогенное воздействие - поражение органов пищеварительной системы с образованием язв и эрозий слизистой оболочки.

Поэтому каждый прием любого лекарственного средства должен быть обоснованным. Лечение следует проводить после предварительной консультации с врачом.

В зависимости от принципа патологического влияния различают:

• тератогенное - свойство провоцировать анатомические дефекты вплоть до уродств во время внутриутробного развития плода;
• эмбриотоксическое - негативное воздействие, имеющее косвенную связь с нарушениями формирования внутренних органов плода в первом триместре беременности;
• фетотоксическое - проявляется в виде аномалий развития после окончания формирования основных внутренних систем;
• мутагенное - приводит к повреждению клеток, генетических цепочек ДНК;
• канцерогенное - пусковой механизм для образования и последующего роста опухолей различной этиологии.

По характеру эффектов дифференцируют:

• первичные - непосредственный результат фармакологического действия ЛС;
• вторичные - неблагоприятные воздействия, возникающие косвенным образом.

Также существует разделение на реакции аллергической и неаллергической природы.

Существует классификация токсических реакций по типам:

• А - зависящие от дозировки ЛС, составляют около 75 % от общего количества побочных реакций;
• В - независящие от дозы, или иммуноаллергические, составляющие 25 %;
• С - обусловленные длительным применением, включая синдром отмены, лекарственную толерантность, зависимость;
• D - реакции, проявление которых осуществляется с отсрочкой (канцерогенность, мутагенность, тератогенность).

По степени опасности выделяют несколько групп последствий токсического воздействия лекарств:

• вызывающие краткосрочное ухудшение самочувствия;
• требующие разовой медицинской помощи (введение инъекций, применение капельниц для нейтрализации побочных явлений);
• устраняющиеся только в условиях стационара (специфическое лечение с целью стабилизации физического состояния);
• требующие экстренных реанимационных мер;
• жизнеугрожающие, плохо или совсем не поддающиеся медикаментозной коррекции.

При несвоевременной квалифицированной помощи патологическое (критическое) состояние организма нередко заканчивается летальным исходом.

Фетотоксическое действие

Медицинский термин обозначает отравляющее влияние медикаментозных препаратов на состояние плода, степень зрелости которого соответствует 12 неделям внутриутробного развития. Как правило, влечет за собой серьезные последствия, касающиеся:

• общего развития (недостаточная масса, длина тела);
• нарушений функций физиологических систем (кроветворной, слуховой, костной, прочих).

К примеру, фетотоксическое действие антикоагулянтов приводит к снижению свертывания крови плода, применение антибиотиков тетрациклиновой группы провоцирует задержку развития костной ткани, прием аминогликозидов способствует поражению слухового аппарата.

Чтобы избежать развития врожденных патологий, будущей матери следует бережно относиться к своему здоровью в период вынашивания ребенка. При наличии каких-либо заболеваний назначать лечение должен только врач.

Эмбриотоксические реакции

Формируются на первых неделях после зачатия. Обусловлены негативным влиянием активных веществ в составе фармпрепаратов на:

• зиготу;
• бластоцист.

К веществам, способным спровоцировать клеточное повреждение, разрушение бластоциста, относятся:

• гормоны - прогестерон, эстроген, дезоксикортикостерона ацетат, соматотропный гормон;
• ингибиторы белкового (актиномицин), углеводного (йодацетат) метаболизма;
• антиметаболиты - Цитарабин, Меркаптопурин, прочие;
• барбитураты;
• салицилаты;
• антимитотические (колхицин);
• никотинсодержащие;
• фторсодержащие вещества.

Различают 3 группы лекарственных препаратов в зависимости от уровня опасности для плода:

1. Противопоказаны беременным - Контерган, андрогены, антифолиевые, противозачаточные, Диэтилстильбэстрол.
2. Назначают в случае, когда польза превышает возможные риски: антиэпилепсические средства; лекарства, принимаемые при сахарном диабете, злокачественных новообразованиях.
3. Фармпрепараты, которые могут вызвать врожденные аномалии при определенных условиях - антибиотики (левомицетин, тетрациклин, нейролептики, противотуберкулезные, мочегонные, антагонисты витамина К).

Токсическое действие лекарств тератогенного характера развивается в промежутке между 4 и 8 неделей беременности, становясь причиной различных аномалий и пороков внутриутробного развития.

Тератогенные реакции

Имеют прямую зависимость от длительности периода употребления, дозировки. К примеру, большинство ЛС, принятых до 2-х недельного срока беременности, скорее приведут к ее прерыванию, чем к развитию внутриутробных патологий. Далее, в зависимости от времени приема, могут возникнуть аномалии:

• 15-25 сутки после зачатия - поражение нервной системы;
• 20-40 - сердечно – сосудистой;
• 24-45 - нарушение нормального формирования конечностей.

Существует 3 группы лекарственных средств, обладающих выраженным тератогенным действием на человеческий эмбрион. Среди них:

• стероидные гормональные препараты андрогенного типа;
• Талидомид;
• антиметаболиты.

Канцерогенность

Вещества, которые при определенных условиях могут спровоцировать рост злокачественных клеток, называются канцерогенными. К ним относятся:

• Азатиоприн;
• анальгетики с фенацетином;
• пероральные циклические, комбинированные контрацептивы;
• циклоспорины;
• Мелфалан;
• Эстрогены, применяемые в качестве заместительной гормонотерапии.

Существует 3 стадии формирования злокачественной опухоли:

• инициация;
• промоция;
• прогрессия.

На первой стадии происходит практически необратимая трансформация клеточной структуры, что становится началом патологического процесса.

Мутагенное действие

Мутагенность характеризуется способностью повреждать наследственный аппарат клеток - хромосомы, гены. В результате деформации происходит изменение генотипа потомственных структур. Мутагенным свойством обладает преимущественное большинство противоопухолевых препаратов.

Аллергия и дисбиоз

Дисбиоз, или дисбактериоз, представляет собой нарушение естественной микрофлоры слизистых оболочек, характеризующееся замещением полезных бактерий грибковыми и другими патогенными микроорганизмами. Как правило, развивается в результате лечения антибиотиками, некоторыми группами гормонов.

Аллергический ответ формируется вследствие идентификации организмом активнодействующих компонентов как антигенов. Различают 4 типа аллергического ответа:

• немедленный (спустя несколько часов);
• цитотоксический;
• замедленный;
• иммунокомплексный.

При развитии аллергических реакций не имеет особого значения доза, частота употребления фармпрепарата. Выраженность аллергических проявлений зависит от индивидуальных особенностей организма. Признаками могут быть и кожная сыпь, и анафилактический шок.

Побочные реакции неаллергической природы

В зависимости от патогенетических признаков различают несколько видов реакций организма:

• обусловленные активизацией рецепторов определенных органов, тканей;
• цитотоксического типа;
• ферментативного типа;
• спровоцированные метаболическими нарушениями;
• связанные с массовым уничтожением возбудителей различных заболеваний, переменами сапрофитной микрофлоры;
• обусловленные генетической предрасположенностью.

Эти реакции могут возникнуть в результате медикаментозной зависимости, локального раздражающего влияния, несовместимости фармакологических средств.

Причины возникновения

Токсическому действию лекарственных препаратов способствуют:

• физико-химический состав средства;
• возрастной фактор (до 18, после 60 лет);
• ослабление защитных функций организма;
• превышение дозы, некорректное применение медикаментов;
• сочетание несовместимых веществ;
• индивидуальная непереносимость составляющих;
• использование ЛС при наличии противопоказаний.

Токсическое воздействие в большинстве клинических случаев направлено на конкретные органы и системы. Как правило, более других страдают печень и почки. В острой стадии могут запуститься необратимые процессы, затрагивающие одновременно несколько направлений.

Меры предосторожности

Чтобы избежать вреда от средств, обладающих токсичным влиянием на организм, следует принимать любые медикаменты согласно инструкции, после предварительной консультации со специалистом. Прежде чем врач назначит то или иное лекарство, необходимо поставить его в известность о наличии склонности к аллергическим проявлениям, индивидуальной непереносимости определенных веществ.

При медикаментозном лечении нужно строго придерживаться рекомендуемой дозировки, терапевтической схемы с целью предотвращения нежелательных эффектов от приема химического вещества. Особую осторожность стоит проявлять беременным, людям преклонного возраста.

Практически любое медикаментозное лечение сопровождается развитием нежелательных эффектов токсического характера, связанных с реакцией организма на поступление определенных химических веществ. Повышает риск негативного воздействия передозировка и нарушение инструкции по применению. Чтобы минимизировать вред, следует использовать лекарства только по назначению, а сильнодействующие, специфические средства - только под врачебным наблюдением.

Патологическое (от греч. patos - страдание, болезнь) состояние, развивающееся вследствие взаимодействия вредного вещества (яда) с организмом, называется интоксикацией, или отравлением.

Интоксикация (токсикоз) - патологическое состояние, связанное с нарушением химического гомеостаза вследствие взаимодействия различных биохимических структур организма с токсическими веществами экзогенного или эндогенного (формируемого внутри организма) происхождения.

Термином «интоксикация» обозначают весь процесс развития токсикоза с самых начальных его симптомов до полной клинической картины заболевания, содержание которой зависит от физиологической роли основных рецепторов токсичности, т. е. определенных биохимических структур, с которыми избирательно взаимодействует данный токсикант (яд).

В соответствии с принятой в России терминологией экзогенные интоксикации, вызванные ксенобиотиками, обычно называют отравлением в отличие от эндогенных интоксикаций, связанных с накоплением в организме токсических веществ собственного метаболизма (аутоинтоксикация).

Токсичность - свойство вещества, вызывающего нарушение биохимических процессов и физиологических функций организма.

Токсичность характеризуется количеством вещества, вызывающим поражающий эффект, и характером токсического действия на организм человека или животного. Под характером токсического действия подразумевается:

• 1. Механизм токсического действия.
• 2. Характер патофизиологических процессов и основных симптомов поражения, возникших после поражения биомишени.
• 3. Динамика развития токсического действия во времени.
• 4. Другие стороны токсического действия вещества на организм.

Существуют три понятия токсической дозы:

• 1. Терапевтическая лечебная доза - доза вещества, вызывающая определенный лечебный эффект.
• 2. Токсическая доза - доза вещества, вызывающая патологические изменения в организме, не приводящие к летальному исходу.
• 3. Смертельная (летальная) доза - доза вещества, которая вызывает гибель организма.

Токсичность характеризуется дозой вещества, вызывающей определенную степень отравления. Если человек массой G (кг) вдыхает воздух с концентрацией С (мг/л) в нем вредного вещества (яда) в течение времени t (мин) при интенсивности дыхания V (л/мин), то удельная поглощенная доза вредного вещества (количество вредного вещества, попавшее в организм), D ya (мг/кг), будет равна

Немецкий химик Ф.Габер предложил упростить это выражение. Он сделал допущение, что для людей или конкретного вида животных, находящихся в одинаковых условиях, отношение V/G постоянно, тем самым его можно исключить при характеристике ингаляционной токсичности вещества, и получил выражение T=Ct (мгх мин/л).

Произведение Ct Габер назвал показателем (коэффициентом) токсичности и принял его за постоянную величину (см. гл. 3.7).

При ингаляционных отравлениях доза D = Ct, где С - концентрация паров или аэрозоля в мг/м 3 , t - время вдыхания в мин.

При поражении другими путями (через желудочно-кишечный тракт, кожу, внутривенно, внутримышечно и т. д.) доза D оценивается количеством вещества в мг на 1 кг живой массы (при поражении кожи - в мг/см 2).

Различают параметры токсичности:

• 1. Среднесмертельные (среднелетальные) дозы, вызывающие гибель 50 % подопытных животных при определенном способе введения:
  • а) CZ, 5 o(JlK 5 o) - при ингаляционном отравлении;
  • б) /)1 5 о(ЛД 5 о) - при других видах воздействия (внутрь, на кожу и т. д., кроме ингаляции).
• 2. Абсолютные смертельные (летальные) дозы, вызывающие гибель 100 % подопытных животных:
  • а) CLioo(JIKioo) - при ингаляционном отравлении;
  • б) ДГюоЩДюо) - при других видах воздействия.

Токсичными считаются все те вещества, у которых ЛД мала. Так, у

классических ядов - цианистого калия и стрихнина ЛД юо составляет 10 и 0,5 мг/кг. Намного меньше ЛД у боевых отравляющих веществ (зарин, заман и др.) и некоторых природных токсинов растительного происхождения (токсины кураре, ботулизма и дифтерии).

• 3. Пороговые дозы , вызывающие явные, но обратимые изменения показателей жизнедеятельности организма:
  • а) РСю(ПКю) - при ингаляционном отравлении;
  • б) РДо(ПДю) - при других видах воздействия.

Цифра в индексе (0) показывает вероятность (в %) появления признаков отравления. Пороговые дозы определяют на кроликах (при ингаляции), крысах (по изменению картины крови) и людях (по запаху, действию на биоэлектрическую активность головного мозга). Вредное воздействие химических веществ на человека всегда начинается с пороговой концентрации.

Токсодоза - количество токсичного вещества. Токсичность =1/ток- содоза.

С целью количественной оценки токсичности в токсикологии используют определенные категории токсических доз (табл. 2.1)

Таблица 2.1

	Токсодозы при различных путях поступления веществ в организм		Токсоэффекты
	Внутривенно через органы пищеварения	Через органы дыхания
1. Медианная смертельная	ld 50		Гибель 50 % пораженных
2. Абсолютная смертельная	ld 95		Гибель 90-100 % пораженных
3. Максимальная несмертельная	ld 5		Гибель 0-10 % пораженных
4. Медианная, выводящая из строя			Выведение из строя 50 % пораженных
5. Пороговая медианная			Начальные симптомы поражения у 50 % пострадавших
6. Предельно допустимая	ПДК (пред, допуст. кол-во дозы)	ПДК(пред. допуст. конц.)	Отсутствие симптомов поражения

Для количественной оценки токсичности веществ используются величины медианно-эффективных токсодоз (ЕД 50), вызывающие определенные эффекты у 50 % подопытных животных (пораженных). ЕД 50 - первые буквы слов Effective dose - эффективная доза. В случае веществ смертельного действия, когда «эффект» оценивается по гибели животных, используются величины LD 50 и IC/ 50 (L от слова Letholis - смертельная), а при оценке выведения из строя - величины Ю 50 и ICts о (I от слова Incapacitating - выводящая из строя) и т. д. (см. табл. 2.1).

LD 5 o и LCt 5 о - является величиной той средней дозы, после поступления которой в желудок, брюшную полость, на кожу в течение трех суток наступает гибель 50 % подопытных животных. Иногда для определения LD 50 и LCtso подопытных животных наблюдают в течение не трех, а 14 суток.

Медианно-эффективные дозы являются статистически более достоверными по сравнению с другими категориями токсодоз (ED 5 , ED 95 и др.) и в этом отношении более правильно указывать, например, дозу, равную 2ED 50 , чем ED m .

При определении EDso(LDso) исследуются зависимости эф- фекг-дозы по экспериментальным данным, которые анализируются с помощью статистических методов, как правило, с использованием пробит-анализа.

Использование пробит-метода основано на двух положениях:

• 1. Вероятности распределения биоответов в токсикологических и фармакологических экспериментах обычно соответствуют закону логарифмически нормального распределения.
• 2. Вероятности биоответов оцениваются с использованием величин пробитов (а не процентов, как это часто делается в практической работе токсикологов); пробиты (от англ, probability unites) - вероятностные величины, предложенные Блиссом и Гэддемом (отсюда и название: пробит-метод). Использование пробитов позволяет анализировать зависимости биоответов от логарифмов доз в линейном виде:

пробиты = а + big D в широком интервале биоответов от 0,1 до 99,9 % (см. табл. 2.2 и 2.3).

Коэффициенты уравнения «а» и «Ь», по существу, характеризуют чувствительность животных к данному веществу при данном виде аппликации. Значения пробитов по наблюдаемым в эксперименте биоответам находят по таблицам или рассчитывают аналитически.

Статистическая обработка экспериментальных данных проводится на вычислительных машинах по специальным программам (Финни и др.). При этом рассчитываются среднеквадратичные ошибки и доверительные интервалы EDsq(LD 5Q) и других категорий токсодоз. Значения тангенсов углов наклона пробит-линий (b ), по существу, определяют отношения различных категорий токсодоз.

Таблица 2.2

Перевод процентов в пробиты

Таблица 2.3

Значения коэффициентов а, b и п в формуле для случая смертельного поражения

Вещество
Акролеин
Акролонитрит
Угарный газ
Четыреххлористый углерод
Формальдегид
Соляная кислота
Цианистоводородная кислота
Фтористоводородная кислота
Сероводород
Бромистый метил
Метилизоцианат
Оксид азота
Оксид пропилена
Диоксид серы

Таким образом, значения тангенсов углов наклона пробит-линий, которые отражают изменения вероятности эффектов с изменением величин токсодоз (логарифма токсодоз), наряду с медианными токсодозами, имеют важное значение при оценке токсического действия вещества.

Например, в случае аварии на химически опасном объекте степень поражения людей получают, используя вероятностный подход к определению поражающего фактора Р пор по пробит-функции Рг в виде

где а, b и п - константы для каждого конкретного ОХВ (табл. 2.3.), т - время воздействия опасного химического вещества, мин; С - концентрация ОХВ в конкретной точке зоны заражения, ppm, связанная с концентрацией вещества в мг/л соотношением

где С ррт, С мг/л - концентрация опасного химического вещества, выраженная в ppm и мг/л соответственно; t - температура воздуха, °С; М - молекулярная масса опасного химического вещества, кг/кмоль; Р - давление воздуха, мм рт. ст.

Токсичность веществ из группы зависит от их химического состава, количества, воздействующего на организм, пути поступления, механизмов и продолжительности действия, условий внешней среды, чувствительности, исходного состояния организма и ряда других факторов.

Виды токсичности

Разделяют острую и хроническую токсичность веществ, определяя, таким образом, их действие на организм и опасность для человека. В защите растений в основном используются , обладающие острой токсичностью, которая обеспечивает быстрый эффект в отношении вредных организмов. В специальных случаях, когда применение больших количеств представляет опасность для полезных организмов и человека, используют их хроническую токсичность, вводя в состав приманок малые доли отравляющих веществ и обновляя эти приманки каждый день в течение недели (например, применение антикоагулянтов крови - ).

Факторы, влияющие на токсичность

Для различных организмов мерой токсичности является доза - количество отравляющего вещества на единицу измерения объекта, вызывающее определенный эффект. Ее выражают в единицах массы по отношению к единице массы обрабатываемого объекта (мкг/г, мг/кг), объема (концентрация в мкг/мл, мг/л) или на объект (мкг/особь). При оценке токсичности того или иного вещества всегда учитывается общий биологический закон развития живых существ: жизнеспособность вида определяется степенью гетерогенности его популяции. Исходя из этого, оценка проводится с использованием определенного числа организмов и по некому усредненному показателю. Наиболее часто применяется доза, вызывающая 50%-ный эффект (угнетение какого-то жизненно важного процесса) или 50%-ную гибель подопытных организмов. В первом случае такую дозу обозначают, как эффективная доза ЕД 50 , во втором это называется смертельной, или СД 50 или 50 . Данные показатели также используются для определения степени устойчивости популяции к и избирательности действия на определенные виды организмов.

В соответствии с современными представлениями о ядов, любой химический агент после поступления в организм должен войти во взаимодействие с определенным химическим рецептором, который ответствен за прохождение жизненно важной биохимической реакции. Такой рецептор называют «местом действия». Токсичность вещества для организма будет зависеть от того, какое количество яда достигло места действия, насколько сильно и на какое время блокируется биохимическая реакция, а также каково значение этой реакции для жизнедеятельности организма. По этой причине любой фактор, который влияет на процессы поступления вещества в организм, его «поведения» в нем и взаимодействие с рецептором, вызывает изменение токсичности.

Также токсичность вещества для живого организма зависит от дозы токсиканта и продолжительности экспозиции. В определенном диапазоне с увеличением дозы и экспозиции пропорционально возрастает эффект.

Длительность экспозиции в наибольшей степени зависит от химической, термической стойкости и фотостабильности, а также от летучести вещества. Химически стойкие и малолетучие вещества долго сохраняются на растениях и в почве. Эффективность и продолжительность действия синтетических пиретроидов во многом определяется их фотостабильностью.

Из условий внешней среды наибольшее влияние на токсичность оказывает температура . Под ее воздействием возможно изменение активности как самого вещества, так и реакции организма. С увеличением температуры повышаются потери с обработанной поверхности, но токсичность его может одновременно возрастать, например, при образовании более токсичных веществ (переход тионовых изомеров в тиоловые). При этом, в условиях оптимальной температуры организм становится более чувствительным к токсическому веществу из-за усиления процессов обмена веществ.

Все почвенные факторы, которые влияют на сохранность в почве, будут иметь влияние на токсичность препаратов. С увеличением содержания органического вещества и илистых частиц в почве резко возрастает сорбция почвенным комплексом. В результате уменьшается количество вещества в почвенном растворе, снижается его эффективность и, как следствие, норму расхода приходится увеличивать.

Токсичность яда также зависит от скорости активной или пассивной диффузии веществ через различные ткани. Чем выше скорость проникновения, тем больше ядовитость соединения, поскольку уменьшаются возможности для его и депонирования. Во многих организмах также есть внутренние структурные барьеры, препятствующие проникновению токсических веществ к жизненно важным центрам.

Токсичность яда, проникшего к месту действия, зависит от степени сходства молекулы токсина с молекулой рецептора. Необходимость подобного сходства молекул подтверждается тем, что токсичность многих веществ зависит от структуры молекулы и пространственного расположения атомов. Инсектицидная активность синтетических пиретроидов зависит от количества активных стереоизомеров в препарате. Такая зависимость отмечена у фунгицидов из группы триазолов (металаксил), у - производных арилоксифеноксипропионовой кислоты и др.

Показатели токсичности

Как уже говорилось, универсальной мерой токсичности для вредных организмов является доза отравляющего вещества - количество препарата, вызывающего определенный эффект. Она обычно выражается в единицах массы в отношении к единице массы вредоносного организма (в миллиграммах на килограмм).

Показатели токсичности обозначают буквенными символами с указанием величины эффекта:

• СД (смертельная доза) = (