Типы токсических доз и концентраций

Степень токсичности вещества определяет доза — количество вещества, введенное или попавшее в организм и дающее определенный токсический эффект. При этом чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность яда.

Доза токсическая — доза, вызывающая в организме патологические изменения, не приводящие к смертельному исходу. Токсические дозы занимают диапазон от минимальной токсической до минимальной смертельной.

Доза токсическая минимальная — пороговая доза в отношении эффекта, выходящего за пределы нормальных физиологических реакций.

Доза смертельная минимальная — доза, вызывающая за фиксированный период времени гибель единичных, наиболее чувствительных подопытных животных; принимается за нижний предел дозы смертельной.

Доза смертельная абсолютная — доза, вызывающая за фиксированный период времени гибель не менее 99% подопытных животных.

Доза смертельная средняя — доза, вызывающая за фиксированный период времени гибель 50% подопытных животных.

До зах ионизирующего излучения как мере действия ионизирующего излучения в какой-либо среде. Доза ионизирующего излучения выражается плотностью поглощенной энергии излучения или величиной эффекта ионизации.

Для обозначения доз пользуются различными типами сокращений: среднесмертельные дозы (медианосмертельные) — DL50, абсолютно смертельные — DL90— 100, минимально смертельные — DLo-10, средне-эффективные (медианоэффективные) — DE50.

Нижний индекс представляет собой вероятность проявления определенного эффекта — смерти, порогового действия и др. в процентах.

 

Дифференциальные кривые в координатах доза—ответ отражают изменение ответа AR на единицу изменения дозы AD в зависимости от дозы AR/AD — D. Как видно, наибольшее изменение ответа (эффекта) наблюдается при DE50 и DL50.

Степень токсичности вещества зависит от многих факторов: аллотропной модификации (например, желтый и красный фосфор); степени окисления элементов [соединения мышьяка (III) и (V)]; растворимости (каломель Hg2Cl2 и сулема HgCl2); фазового состояния (жидкая ртуть и ртутные пары); степени дисперсности (диоксид кремния SiO₂ в виде природного кремнезема или высокодисперсного талька); растворимости вещества в полярных и неполярных растворителях и его способности диссоциировать с образованием ионных форм [гидрофильный арсенит натрия NaAsO₂ и липофильный триметиларсин (СНзЬАв].

Теоретически все известные к настоящему времени химические вещества потенциально могут нанести вред организму. В табл. 2 приведены среднесмертельные дозы ряда ксенобиотиков для лабораторных животных.

 

2. СРЕДНЕСМЕРТЕЛЬНЫЕ ДОЗЫ КСЕНОБИОТИКОВ ДЛЯ КРЫС (ПЕРОРАЛЬНОЕ ИЛИ ВНУТРИБРЮШИННОЕ ВВЕДЕНИЕ) (ПО EATON D. L, KLAASEN С. D., 2003)
Токсины	DL50, мг/кг	DL50, ммоль /кг
Этанол	10 000	200
Натрия хлорид	4000	70
Железа (II) сульфат	1500	10
Морфина сульфат	900	2
Натрия фенобарбитал	150	0,7
Стрихнина сульфат	2	0,006
Никотин	1	0,006
D-тубокураринхлорид	0,5	0,0007
Диоксин (TCDD)	0,001	0,000003
Ботулинический токсин	0,00001	—

 

Количественные параметры токсичности различных веществ могут различаться на несколько порядков.

В справочной и научной литературе можно обнаружить представление токсических доз при внутривенном, внутримышечном, подкожном и пероральном введении в массовых единицах: миллиграммах (микрограммах) на килограмм (мг/кг, мкг/кг). На практике при исследовании действие яда дозы можно представить в единицах массы на килограмм (мг/кг) массы тела.

ВОЗ рекомендует проводить оценку токсичности в соответствии с международной системой (СИ), т.е. через количество действующего токсиканта. Таким образом, токсические дозы должны измеряться в молях (миллимолях) на килограмм массы тела «условного» человека (здоровый мужчина массой 70 кг).

Иногда приводимые в литературе значения летальных доз для человека имеют случайный характер в связи с недостатком информации по картине отравления. Например, не указывается, выделялся ли яд при рвоте или диарее; проводились ли терапевтические мероприятия и от чего наступила смерть. Значения DL50 для экспериментальных животных могут быть определены с более высокой точностью и воспроизводимостью при проведении эксперимента в соответствии со стандартизированными программами. Однако результаты экспериментов, полученные у животных, нельзя полностью перенести на человека без учета видовой реактивности.

В некоторых странах широко используется термин «допустимое суточное поглощение» { acceptable daily intake — ADI), который позволяет оценить суточную дозу поглощаемого химического вещества, не представляющую ощутимого риска в течение жизни человека.

Значения ADI имеют размерность миллиграммы на килограмм массы тела в сутки и используются для пестицидов и пищевых добавок. Например, фирма «Кока-кола» дает информацию о величинах ADI некоторых компонентов, содержащихся в производимых напитках.

Степень токсичности вещества характеризуется также предельно до пустимой концентрацией. ПДК были введены для нормирования допустимого содержания токсикантов при защите от профессионального воздействия или загрязнений окружающей среды. Это максимальное количество вещества в единице объема воздуха или воды, которое при ежедневном воздействии на организм в течение длительного времени не вызывает в нем патологических изменений, а также не нарушает нормальную жизнедеятельность человека.

В разных странах разработаны инструкции, устанавливающие безопасные ПДК химических веществ в воздухе рабочей зоны.

Используют 3 категории ПДК.

Среднесменная ПДК в воздухе рабочей зоны — наибольшая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной работе (кроме выходных дней), но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызывать заболевание или отклонение в состоянии здоровья, обнаруживаемое современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Максимальная концентрация, которая не может быть превышена в течение не более чем 15-минутной экспозиции. Максимальная ПДК — концентрация, которая никогда не должна превышаться.

 

В соответствии с общепринятыми токсическими дозами вещества разделяют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные, малотоксичные.

Токсическое действие химического вещества в организме всегда зависит от его природы, комбинации с другими веществами, в том числе и с примесями. Таким образом, токсичность — это интегральный показатель реакции организма на воздействие токсиканта.

 

Классификация ядов.

Классификация ядов может быть проведена в соответствии с механизмами и степенью воздействия на организм.

По абсорбционной способности. Токсиканты первой группы вызывают местное раздражение (воспалительные процессы) кожных покровов или слизистой оболочки и не проникают внутрь организма (например, концентрированные кислоты, едкие щелочи). Однако чаще встречаются так называемые абсорбционные яды, попадающие в системный кровоток и вызывающие общие токсические реакции.

Химическая классификация предусматривает деление всех токсикантов на органические, неорганические и элементоорганические.

Большое значение для профилактики отравлений имеет практиче ская классификация токсичных веществ. В соответствии с этой классификацией различают:

— промышленные яды: органические растворители (дихлорэтан, четыреххлористый углерод), топливо (пропан, бутан), красители (анилин, индофеноловые соединения), хладоагенты (фреоны), химические реагенты (метанол, уксусный ангидрид), пластификаторы (диметилфталат);

— пестициды, которые в зависимости от назначения на инсектициды (уничтожают насекомых), акарициды (уничтожают клещей), зооциды (уничтожают грызунов), фунгициды (уничтожают грибковые микроорганизмы), бактерициды (уничтожают бактерии), гербициды (губительно действуют на растения), в том числе дефолианты (используют для удаления листьев растений) и десиканты (для высушивания листьев), репелленты (отпугивают насекомых);

— лекарственные средства, имеющие свою химическую или фармакологическую классификацию;

— бытовые токсиканты — пищевые добавки (например, уксусная кислота); средства санитарии, личной гигиены и косметики; средства ухода за одеждой, мебелью, автомобилем;

— биологические растительные и животные яды, которые содержатся в различных растениях и грибах (аконит, цикута и др.), животных и насекомых (змеи, пчелы, скорпионы и др.) и вызывают отравления при попадании в организм человека;

— боевые отравляющие вещества (БОВ), которые применяются в качестве токсического оружия для массового уничтожения людей (зарин, иприт, фосген и др.).

Общее признание получила гигиеническая классификация ядов, в основе которой лежит количественная оценка токсической опасности химических веществ в соответствии со значениями токсикологических параметров (DL50, ПДК и др.). Пользуясь этой классификацией, токсичное вещество можно отнести к определенному классу токсичности отражающему его большую или меньшую опасность.

Для клинической токсикологии имеет значение токсикологическая классификация ядов, т.е. разделение химических веществ по действию на организм. Она выделяет физиологические системы работа которых нарушается при действии токсиканта. Такая классификация помогает установлению первичного клинического диагноз; отравления.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОТРАВЛЕНИЙ

По данным токсикологических центров, спектр острых отравлений в разных странах примерно одинаковый. В развитых странах преобладают отравления психотропными средствами, нестероидными противовоспалительными средствами и препаратами бытовой химии, в странах Африки и Латинской Америки — химическими веществами, применяемыми в сельском хозяйстве. Установлены 10 групп соединений, наиболее опасных по последствиям отравлений у детей и взрослых. Это антидепрессанты, анальгетики, седативные средства, уличные наркогены, сердечно-сосудистые препараты, спирты, гликоли, токсичные дымы и газы, химические реагенты, средства для лечения бронхиальной астмы.

В детском возрасте до 80% острых отравлений возникает по двум причинам: ребенок съедает таблетки, оставленные в доступном месте, или родители ошибаются в выборе лекарства и дозы. Подростки могут сознательно использовать одно или несколько лекарств с целью суицида.