Адаптация и Компенсация

ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ.

Понятие о промышленной токсикологии.

Токсикология - наука, изучающая закономерности действия различных токсинов (ядов) на организм. Токсикология делится на военную, бытовую, промышленную, сельскохозяйственную, экологическую и другие.

Промышленная токсикология - раздел токсикологии, изучающий закономерности действия на организм промышленных ядов - химических веществ, с которыми человек контактирует на производстве и которые могут вызвать развитие профессиональных отравлений.

Основные параметры токсичности промышленных ядов.

Для токсиколого-гигиенической характеристики промышленных ядов и оценки их опасности для человека необходимо знать основные параметры их токсичности:

1) показатели зависимости “доза - эффект” (ТОКСИКОДИНАМИКА). Это показатели уровня токсичности ядов.

2) показатели зависимости “время - эффект” (ТОКСИКОКИНЕТИКА). Кинетика в переводе – «движение». Показатели движения ядов в организме – скорость всасывания, метаболизма, выведения из организма.

Все эти параметры определяются в экспериментах на лабораторных животных и затем аппроксимируются на человека с учетом КВЧ - коэффициента видовой чувствительности - разницы токсикологических показателей для разных видов теплокровных животных (белые мыши, крысы, кролики).

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УРОВНЯ ТОКСИЧНОСТИ ЯДОВ

                    (ТОКСИКОДИНАМИКИ):

1. ПОКАЗАТЕЛИ ОСТРОЙ ТОКСИЧНОСТИ ЯДА (при однократном воздействии):

Летальные дозы (концентрации) - ЛД ₀, ЛД ₁₀₀, ЛД ₅₀. Коэффициент внизу показывает процент погибших животных в группе при введении данной дозы вещества. Универсальным показателем здесь является среднестатическая ЛД 50 – средне смертельная доза.

Порог острого действия - Lim ac. Пороговая доза (концентрация) вещества по общетоксическим эффектам (признаком отраления) у подопытных животных.

Lim ac sp. – пороговая доза вещества по специфическим эффектам (например, раздражающее, аллергенное, гонадотропное действие).

Зона острого действия - Z ac. = ЛД ₅₀ / Lim ac. Чем эта зона меньше, тем опаснее вещество в плане возможности острых отравлений, поскольку имеется очень маленький разрыв между токсической и смертельной дозами.

Для оценки возможности развития острых ингаляционных отравлений для летучих веществ используется КВИО - коэффициент возможности ингаляционных отравлений:

КВИО = С (концентрация) вещества в воздухе при 20 градусах / ЛК₅₀ (летальная концентрация) для белых мышей при 120-минутных затравках.

ПОКАЗАТЕЛИ ПОДОСТРОЙ ТОКСИЧНОСТИ  

Подострая токсичность веществаизучаетсяпри воздействии на животных в эксперименте ежедневно в течение 30-45 суток. Определяется коэффициент кумуляции (К. кум.):

К кум. = ЛД ₅₀ при однократном действии / ЛД ₅₀ суммарно в течение подострого опыта (за 30 суток).

ПОКАЗАТЕЛИ ХРОНИЧЕСКОЙ ТОКСИЧНОСТИ

Хроническая токсичность яда исследуется при длительном воздействии на организм животных (в течение 0,5 – 2 лет – в опытах моделируется влияние токсиканта на организм в течение большей части жизни).

Основные показатели:

Порог хронического действия - Lim ch – пороговая доза по общетоксическим и Lim ch sp. - по специфическим и отдаленным эффектам в организме подопытных животных при хроническом эксперименте.

Зона хронического действия Z ch = Lim ac/ Lim ch - чем она больше - тем больше возможность возникновения хронических отравлений.

За границей понятиям пороговой и подпороговой дозы соответствуют LOAEL (нижний порог наблюдаемого вредного эффекта) и NOAEL (порог не наблюдаемого вредного эффекта).

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТОКСИКОКИНЕТИКИ:

Т ₅₀ - период полувыведения – время выведения 50% яда из организма (из крови, органов, биологических жидкостей);

Т ₉₅ - период выведения – время удаления 95% общего количества яда из организма.

Эти показатели в эксперименте на животных определяются с помощью радиоактивных меток на изучаемом веществе (изотоп С ¹⁴ и др.). Чем меньше эти показатели - тем быстрее яд выводится из организма.

КУМУЛЯЦИЯ ЯДОВ В ОРГАНИЗМЕ.

Кумуляция – это накопление вещества, его метаболитов или его токсического эффекта в органиме.

Виды кумуляции:

               - Материальная – накопление самого вещества или его метаболитов в организме,

               - Функциональная – накопление только токсического эффекта действия яда (для нестойких веществ, например, фосфор органических соединений)

               - Смешанная – есть элементы материальной и функциональной кумуляции вещества в организме.

Способность веществ к кумуляцииопределяется по величине К кум. в подострых опытах.        

КЛАССИФИКАЦИЯ ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

ПО СТЕПЕНИ КУМУЛЯЦИИ

Степень кумуляции	Коэффициент кумуляции К кум.
Сверхкумуляция	< 1
Выраженная	1 – 3
Средняя	3 – 5
Слабая	> 5

КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ПО ТОКСИЧНОСТИ

I класс опасности   - ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА (чрезвычайно токсичные)

II класс опасности      - ВЫСОКООПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА (высокотоксичные)

III класс опасности - УМЕРЕННО ОПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА (среднетоксичные

IV класс опасности - МАЛООПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА (малотоксичные)

  

Критерии отнесения веществ к определенному классу опасности по показателям токсичности.

Показатель	I класс	II класс	III класс	IV класс
ПДК в.р.з., мг/мз	< 0,1	0,1 - 1,0	1,0 – 10	> 10
ЛД 50 перорально	< 15	15 - 150	150 – 5000	> 5000
ЛД 50 накожно	< 100	100 - 500	500 – 2000	> 2000
ЛК 50 ингаляционно	< 500	500 - 5000	5000-50000	> 50000
КВИО	> 300	300 - 30	30 – 3	< 3
Зона острого действия Z ac.	< 6	6 - 18	18 – 54	> 54
Зона хронического действия	> 10	10 - 5	5 – 2,5	< 2,5

 

Классификация веществ по преимущественному характеру действия: раздражающие, нейротропные, кардиотропные, гепатотропные, нефротоксичные, канцерогенные, мутагенные, гонадотропные и др. вещества.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ПРОМЯДОВ.

Адаптация и Компенсация

Отравления при действии промышленных ядов клинически могут и не проявляться, это зависит от дозы яда и адаптационных (детоксикационных) резервов организма. При этом в токсикологии четко различают понятия Адаптация и Компенсация.

АДАПТАЦИЯ - истинное приспособление организма к действию яда без необратимых биологических изменений и с сохранением гомеостаза биологической системы.

КОМПЕНСАЦИЯ (или привыкание) - временно скрытая патология за счет перенапряжения адаптационных резервов, с течением времени или при действии неблагоприятных факторов может наблюдаться декомпенсация – клинически выраженное отравление.

В эксперименте на животных отличие адаптации от компенсации проверяется путем функциональных (нагрузочных) проб, например, пробой с физической нагрузкой на фоне введения небольших доз яда – при компенсации это провоцирует срыв детоксикации и появляются симптомы отравления.

Избирательная чувствительность промядов при действии на организм:

- Видовая чувствительность – сравниваются ЛД50 вещества для разных видов лабораторных животных, если разница (КВЧ), более 3-х раз – вещество обладает видовой избирательностью и при перенесении полученных на животных токсических доз для человека следует быть особенно осторожным,

- Половая чувствительность (некоторые вещества отличаются по уровню токсичности в зависимости от пола) – при этом в опытах на животных изучается действие веществ на самцов и самок,

- Возрастная чувствительность. Как правило, дети и старики более чувствительны к воздействию ядов ввиду несовершенства детоксикационной системы, при этом опыты проводятся на молодых и половозрелых животных,

- Индивидуальная чувствительность – индивидуальная повышенная чувствительность к токсинам (генетические или приобретенные дефекты детоксикационной системы организма).

           

Избирательность действия промядов – преимущественное повреждающее действие на определенные органы или системы - кардиотропные яды, нейротропные, гонадотропные или нефро- гепатотоксические и т.д.

Характер действия яда - постоянное, интермиттирующее (прерывистое), изолированное, комбинированное, сочетанное, комплексное действие.