Токсичността се проявява и може да бъде изследвана само в процеса на взаимодействие между химическо вещество и биологична система (клетка, изолиран орган, организъм, популация).

Образуването и развитието на реакции на биосистема към действието на токсикант, което води до нейното увреждане (т.е. нарушение на нейните функции, жизнеспособност) или смърт, се нарича токсичен процес.

Механизмите на формиране и развитие на токсичния процес, неговите качествени и количествени характеристики се определят преди всичко от структурата на веществото и неговата ефективна доза (фиг. 1).

Ориз. 1. Основни характеристики на токсичното действие

Но формите, в които се проявява токсичният процес, несъмнено зависят и от вида на биологичния обект и неговите свойства.

Външни признациНаречен проявитоксичен процес. В редица дефиниции на токсикологията, посочени по-горе, има мнение, че единствената форма на проявление на токсичния процес е интоксикация (отравяне). Интоксикацията наистина е основната и най-изследвана, но далеч не единствената форма.

Проявите на токсичен процес се определят предимно от нивото на организация на биологичен обект, на който се изследва токсичността на дадено вещество (или последствията от неговото токсично действие):

§ клетъчни;

§ орган;

§ организмови;

§ население.

Ако се изследва токсичният ефект на ниво клетка(обикновено при in vitro експерименти), тогава се преценява цитотоксичността на веществото. Цитотоксичността се открива чрез директното действие на съединението върху структурните елементи на клетката.

Токсичният процес на клетъчно ниво се проявява:

Обратими структурни и функционални промени в клетката (промяна във формата, афинитета към багрилата, броя на органелите и др.);

преждевременна клетъчна смърт (некроза, апоптоза);

мутации (генотоксичност).

Ако в процеса на изучаване на токсичните свойства на веществата се изследва тяхното вредно действие върху отделните органи и системи, се прави преценка за органната токсичност на съединенията. В резултат на такива изследвания се регистрират прояви на хепатотоксичност, хематотоксичност, нефротоксичност и др., т.е. способността на веществото, действащо върху тялото, да причини увреждане на един или друг орган (система). Органотоксичността се оценява и изследва преди всичко в процеса на изучаване на свойствата (биологична активност, вредни ефекти) на нови химикали; в процеса на диагностициране на заболявания, причинени от химикали.

Токсичният процес от страна на орган или система се проявява:

функционални реакции (миоза, спазъм на ларинкса, задух, краткотраен спад на кръвното налягане, повишена сърдечна честота, неутрофилна левкоцитоза и др.);

органни заболявания;

неопластични процеси.

Токсичен ефект на регистрирани вещества върху населениетониво, може да се етикетира като екотоксично. Екотоксичните ефекти обикновено се изследват от лекари за профилактика или като рутинно рутинно наблюдение, или като част от предварително определени проучвания.

Екотоксичността на популационно ниво се проявява:

· увеличаване на заболеваемостта, смъртността, броя на вродените дефекти в развитието, намаляване на раждаемостта;

· Нарушаване на демографските характеристики на населението (съотношение на възрасти, полове и др.);

· намаляване на средната продължителност на живота на членовете на населението, тяхната културна деградация.

От особен интерес за лекаря са формите на токсичния процес, които се откриват на нивото на целия организъм. Те също са множество и могат да бъдат класифицирани, както следва:

Ø интоксикация - заболявания с химическа етиология;

Ø Преходни токсични реакции - бързо преминаващи, незастрашаващи здравето състояния, придружени от временна нетрудоспособност (например дразнене на лигавиците);

Ø Алобиотични състояния - промяна в чувствителността на тялото към инфекциозни, химични, радиационни, други физически въздействия и психогенни стресове, възникващи под въздействието на химичен фактор (имуносупресия, алергизация, толерантност към вещество, астения и др.);

Ø Специални токсични процеси - безпрагови процеси с дълъг латентен период, които се развиват в част от облъчената популация под действието на химикали, като правило, в комбинация с допълнителни фактори (например канцерогенеза).

Интоксикация (отравяне)

От всички прояви на токсичния процес най-изследваната и значима за лекаря е интоксикацията. Механизмите на образуване и характеристиките на хода на интоксикациите зависят от структурата на отровите, техните дози, условията на взаимодействие с тялото и др. Има обаче и такива Основни характеристикитази форма на токсичен процес.

1. В зависимост от продължителността на взаимодействието химичната и телесната интоксикация може да бъде остра, подостра и хронична.

остърнаречена интоксикация, която се развива в резултат на еднократно или многократно действие на вещества за ограничен период от време (обикновено до няколко дни).

Подостранаречена интоксикация, която се развива в резултат на продължително или периодично (интермитентно) действие на токсикант с продължителност до 90 дни.

Хроничнанаречена интоксикация, която се развива в резултат на продължително (понякога години) действие на токсикант.

Понятието остра, подостра, хронична интоксикация не трябва да се бърка с остър, подостър, хроничен ход на заболяване, което се е развило в резултат на контакт с вещество. Острата интоксикация с определени вещества (иприт, люизит, диоксини, халогенирани бензофурани, паракват и др.) Може да бъде придружена от развитие на дългосрочен (хроничен) патологичен процес.

2. периоди на интоксикация.

По правило при всяка интоксикация могат да се разграничат четири основни периода: периодът на контакт с веществото, латентният период, пиковият период на заболяването и периодът на възстановяване. Понякога особено се отличава периодът на усложненията. Тежестта и продължителността на всеки от периодите зависи от вида и свойствата на веществото, което е причинило интоксикация, неговата доза и условията на взаимодействие с тялото.

3. В зависимост от локализацията патологичен процес прояви на интоксикация могат да бъдат местни и общи.

Местеннаречени прояви, при които патологичният процес се развива директно на мястото на приложение на отровата. Възможно локално увреждане на очите, кожата, дихателните пътища и белите дробове, различни области на стомашно-чревния тракт. Локалното действие може да се прояви чрез промяна на тъканите (образуване на възпалително-некротични промени - действието на киселини и основи върху кожата и лигавиците; иприт, люизит върху очите, кожата, лигавиците на стомашно-чревния тракт, белите дробове и др. .) и функционални реакции (свиване на зеницата под действието на органофосфорни съединения върху органа на зрението).

Общпрояви се наричат ​​прояви, при които много органи и системи на тялото са включени в патологичния процес, включително тези, отдалечени от мястото на приложение на токсиканта. Причините за общата интоксикация като правило са: резорбция на токсиканта във вътрешната среда, резорбция на продуктите на разпадане на засегнатите покривни тъкани, рефлексни механизми.

Ако някой орган или система има нисък праг на чувствителност към токсично вещество в сравнение с други органи, тогава при определени дозови ефекти е възможно селективно увреждане на този конкретен орган или система. Веществата, към които прагът на чувствителност на определен орган или система е значително по-нисък от други органи, понякога се наричат ​​​​селективно действащи. В тази връзка се използват термини като: невротоксиканти, нефротоксиканти, хапатотоксиканти, пулмотоксиканти и др.

В повечето случаи отравянията са от смесен характер и са придружени от признаци както на местно, така и на общо ниво.

4. В зависимост от интензивност на въздействието токсикант (характеристика, определена от характеристиките на действието доза-време), интоксикацията може да бъде тежка, умерена и лека.

Тежка интоксикация- животозастрашаващо състояние. Най-тежката форма на тежка интоксикация е фаталното отравяне.

Умерена интоксикация- заболяване, при което е възможно продължително протичане, развитие на усложнения, необратими увреждания на органи и системи, водещи до увреждане или обезобразяване на жертвата.

Лека интоксикация- завършва с пълно възстановяване в рамките на няколко дни.

Концентрация на токсични веществав компонентите на биотата, поради своята аналитична достъпност и възможността за просто количествено изразяване на ефекта, често се разглежда като екотоксикологичен отговор на замърсяването на околната среда. Съдбата на една биологична система обаче в крайна сметка се определя не от нивата на нейното замърсяване, а от това колко изразени са отклоненията на основната популация и биоценотични характеристики, дължащи се на токсичното натоварване.

Въпреки факта, че досега една единствена концепция " население„не съществува, ние ще се придържаме към мнението, че като такава стабилна група от индивиди, обединени териториално, имащи единна кръговат на живота, а по отношение на организмите с кръстосано оплождане - единичен генофонд, до известна степен репродуктивно изолиран от други подобни групи и притежаващ способност за хомеостаза при променящи се условия на околната среда. Като екотоксикологична реакция на системи на популационно ниво, ние разглеждаме ефектите от преките токсични ефекти и ефектите, медиирани (модифицирани) от популационните механизми и природната среда.

Директни токсични ефекти. Очевидно е, че признаците на увреждане, причинени от натрупването на токсични вещества в организмите на бозайниците и разгледани подробно в рамките на токсикологията, трябва да се появят не само при бозайници от естествени популации, но и с определена специфика в други обекти на биотата. В най-голяма степен такива ефекти на директни токсични ефекти могат да бъдат разграничени на молекулярно и клетъчно-тъканно ниво на функциониране. биологични системи. Това се дължи на факта, че при наличието на мощни ендогенни хомеостатични механизми суборганизмовите показатели са най-малко засегнати от променящите се условия на живот. Важно е също така, че в момента има добре разработени количествени методи за диагностика на подобни отклонения.

Един от най-ясните индикатори директен токсичен ефектса биохимични промени, които са най-специфични за ефектите на специфични токсични вещества. От токсикологията е известно, че приемането на много ксенобиотици в организма на топлокръвните животни стимулира генерирането на реактивни кислородни видове. При нарушаване или претоварване на молекулярните механизми на инактивиране на тези радикали е възможно да се засилят процесите на свободнорадикално окисление и натрупването на продукти от липидната пероксидация.

Блокирането на тези процеси се извършва поради ендогенни антиоксиданти- витамини А и Е. Натрупването на продукти от липидна пероксидация от топлокръвни животни при условия на токсично замърсяване на околната среда е свързано с това изчерпване на ендогенните защитни ресурси. Последицата от това е нарушение на структурата на биомембраните и ензимните системи на ксенобиотичния метаболизъм, т.е. проява на признаци на интоксикация. Най-ясно биохимичните нарушения могат да бъдат диагностицирани при животни, които постоянно живеят в условия на токсично излагане.

Доказано е например, че в черния дроб на големи синигери в замърсените зони интензитетът липидна пероксидацияпочти два пъти по-високи, отколкото в чистите райони. Подобна картина има и при пъстрата мухоловка. Отбелязаните нива корелират добре с натрупването на олово, цинк, мед в скелета на пилетата. За същия вид е отбелязано значително, почти двойно намаляване на нивата на витамини Е и А в черния дроб на пилета в замърсени райони. Последните показатели корелират и със съдържанието на тежки метали в организмите.

Оценявайки такива директни токсични ефекти, трябва да се има предвид, че обсъжданите показатели са регистрирани в организми, живеещи в естествени условия. Това означава, че отделни индивиди с максимална проява на признаци на интоксикация, които поради тази причина не отговарят на строгите изисквания на околната среда, могат да бъдат елиминирани от популацията. За разлика от лабораторните или вивариумни експерименти, анализираните проби в този случай отразяват резултат от селекция, обусловена както от вътрешнопопулационните механизми, така и от качеството на местообитанието. В тази връзка цитираните данни са най-успешни за гнездящите, тъй като посочените селекционни фактори в гнездовия период при птиците са изразени в най-малка степен.

Има много информацияполучени, наред с други неща, върху други обекти, според които е възможно да се диагностицира голямо разнообразие от признаци на увреждане (биохимични, физиологични, функционални и др.), причинени от преки токсични ефекти. Във всеки случай обаче природната среда действа като вид филтър, който коригира тези показатели. Ето защо, за разлика от лабораторните експерименти в естествени условия, при равни нива на токсично натоварване с лабораторните нива, определени от съдържанието на токсични вещества в обектите околен свят, често не е възможно да се диагностицира наличието на специфични директни признаци на токсичност при животните.

Да вземем друг примерилюстриране на казаното. Известно е, че повечето замърсители на околната среда водят до проява при животните на ясно изразени признаци на увреждане както на периферната, така и на централната нервна система. Невротоксичните прояви се наблюдават, като правило, при ниски нива на експозиция, предшестващи други клинични признаци. Някои невропсихични промени, които се проявяват в този случай, изразяващи се в промяна в скоростта на реакция към външен стимул и в поведението на животните, водят не само до промяна в зоосоциалния статус на животното, но и до неадекватна реакция на животните в опасност. Това беше показано при еленови хамстери, когато животни, отровени с диелдрин, рязко намалиха реакцията си към появяващата се сянка на хищник. Поради тази причина такива животни трябва да бъдат предимно елиминирани от популацията.

Въпреки очевидното в тези случаи пряко обусловеност от токсични ефектипостъпването на замърсители в животинските организми, обсъжданите показатели не могат да се разглеждат като ефекти на надорганизмово ниво, т.е. строго погледнато, екотоксикологични ефекти. По-скоро различен. Екотоксикологичният отговор на системата ще се определя не толкова от тежестта на биохимичните или други отклонения, а от промените в структурата на популацията, причинени от тях, дължащи се например на намаляване на броя на групите организми най-много чувствителни към токсични вещества.

Токсичността на веществата от групата зависи от химичния им състав, количеството, което въздейства върху организма, пътя на навлизане, механизмите и продължителността на действие, условията на околната среда, чувствителността, изходното състояние на организма и редица други фактори.

Видове токсичност

Разделете острата и хроничната токсичност на веществата, като по този начин определяте техния ефект върху тялото и опасността за хората. В растителната защита се използват предимно с остра токсичност, която осигурява бърз ефектсрещу вредни организми. В специални случаи, когато употребата на големи количества крие риск за полезни организмии хората, използват тяхната хронична токсичност, като въвеждат малки количества отровни вещества в примамките и актуализират тези примамки всеки ден в продължение на една седмица (например, използването на кръвни антикоагуланти -).

Фактори, влияещи върху токсичността

За различни организми мярка за токсичност е доза - количеството отровно вещество на единица измерване на обект, което предизвиква определен ефект. Изразява се в единици маса спрямо единицата маса на третирания обект (µg/g, mg/kg), обем (концентрация в µg/ml, mg/l) или за обект (µg/индивид). При оценката на токсичността на дадено вещество винаги се взема предвид общият биологичен закон на развитието на живите същества: жизнеспособността на даден вид се определя от степента на хетерогенност на неговата популация. Въз основа на това оценката се извършва с помощта на определен брой организми и според някакъв среден показател. Най-често използваната доза е 50% ефект (инхибиране на някакъв жизненоважен процес) или 50% смърт на опитни организми. В първия случай такава доза се нарича ефективна доза ED 50, във втория се нарича смъртоносна или SD 50 или 50. Тези показатели се използват и за определяне на степента на устойчивост на популацията и селективността на действие върху определени видове организми.

В съответствие със съвременните представи за отровите, всеки химичен агент, след като влезе в тялото, трябва да взаимодейства с определен химичен рецептор, който е отговорен за преминаването на жизненоважна биохимична реакция. Такъв рецептор се нарича "място на действие". Токсичността на дадено вещество за тялото ще зависи от това колко отрова е достигнала мястото на действие, колко силно и за колко време е блокирана биохимичната реакция, както и какво е значението на тази реакция за живота на организма. Поради тази причина всеки фактор, който влияе върху процесите на навлизане на дадено вещество в тялото, неговото „поведение“ в него и взаимодействие с рецептора, предизвиква промяна в токсичността.

Освен това токсичността на дадено вещество за живия организъм зависи от дозата на токсиканта и продължителността на експозиция. В определен диапазон, с увеличаване на дозата и експозицията, ефектът нараства пропорционално.

Продължителността на експозицията в най-голяма степен зависи от химическата, термичната и фотостабилността, както и от летливостта на веществото. Химически устойчивите и нисколетливи вещества остават дълго време върху растенията и в почвата. Ефективността и продължителността на действие на синтетичните пиретроиди до голяма степен се определя от тяхната фотостабилност.

От условията на околната среда най-голямо влияние върху токсичността оказват температура. Под негово влияние е възможно да се промени активността както на самото вещество, така и на реакцията на тялото. С повишаване на температурата загубите от третираната повърхност се увеличават, но едновременно с това може да се увеличи неговата токсичност, например с образуването на повече токсични вещества (преход на тионови изомери към тиолови). В същото време, при условия на оптимална температура, тялото става по-чувствително към токсично вещество поради повишени метаболитни процеси.

Всички почвени фактори, които влияят върху задържането на почвата, ще окажат влияние върху токсичността на лекарството. С увеличаване на съдържанието органична материяи тинести частици в почвата, рязко се увеличава сорбцията от почвения комплекс. В резултат на това количеството на веществото в почвения разтвор намалява, неговата ефективност намалява и в резултат на това трябва да се увеличи разходната норма.

Токсичността на отровата също зависи от скоростта на активна или пасивна дифузия на веществата през различни тъкани. Колкото по-висока е скоростта на проникване, толкова по-голяма е токсичността на съединението, тъй като възможностите за него и отлагането са намалени. Много организми също имат вътрешни структурни бариери, които пречат на токсичните вещества да достигнат жизненоважни центрове.

Токсичността на отровата, която е проникнала до мястото на действие, зависи от степента на сходство между молекулата на токсина и молекулата на рецептора. Необходимостта от подобно сходство на молекулите се потвърждава от факта, че токсичността на много вещества зависи от структурата на молекулата и пространственото разположение на атомите. Инсектицидната активност на синтетичните пиретроиди зависи от количеството на активните стереоизомери в препарата. Такава зависимост се наблюдава при фунгицидите от групата на триазолите (металаксил), у-производните на арилоксифеноксипропионовата киселина и др.

Индикатори за токсичност

Както вече беше споменато, универсална мярка за токсичност за вредните организми е дозата на отровно вещество - количеството лекарство, което предизвиква определен ефект. Обикновено се изразява в единици маса спрямо единицата маса на вредителя (в милиграми на килограм).

Индикаторите за токсичност са обозначени с буквени символи, показващи степента на ефекта:

• DM (летална доза) = (

Патологични(от гръцки patos - болка, неразположение)се нарича състояние, което се развива в резултат на взаимодействието на вредно вещество (отрова) с тялото интоксикация или отравяне.

Интоксикация (токсикоза)- патологично състояние, свързано с нарушение на химическата хомеостаза поради взаимодействието на различни биохимични структури на тялото с токсични вещества от екзогенен или ендогенен (образуван вътре в тялото) произход.

Терминът "интоксикация" се отнася до целия процес на развитие на токсикозата от първите й симптоми до пълната клинична картина на заболяването, чието съдържание зависи от физиологичната роля на основните рецептори за токсичност, т.е. определени биохимични структури, с които това токсикант (отрова) избирателно взаимодейства.

В съответствие с терминологията, приета в Русия, екзогенните интоксикации, причинени от ксенобиотици, обикновено се наричат ​​отравяния, за разлика от ендогенните интоксикации, свързани с натрупването в тялото на токсични вещества от собствения му метаболизъм (автоинтоксикация).

Токсичност -свойство на вещество, което причинява нарушение на биохимичните процеси и физиологичните функции на тялото.

Токсичността се характеризира с количеството вещество, което причинява увреждащ ефект, и естеството на токсичния ефект върху човешкото или животинското тяло. Характерът на токсичното действие означава:

• 1. Механизмът на токсично действие.
• 2. Естеството на патофизиологичните процеси и основните симптоми на лезията, възникнала след поражението на биоцелта.
• 3. Динамика на развитие на токсичното действие във времето.
• 4. Други аспекти на токсичния ефект на веществото върху тялото.

Има три концепции за токсична доза:

• 1. Терапевтична терапевтична доза -дозата на веществото, което предизвиква специфичен терапевтичен ефект.
• 2. Токсична доза -доза от вещество, което причинява патологични промени в тялото, които не водят до смърт.
• 3. Смъртоносна (летална) доза -дозата на веществото, което причинява смъртта на даден организъм.

Токсичността се характеризира с дозата на веществото, която причинява определена степен на отравяне. Ако човек с маса Ж(kg) вдишва въздух с концентрация на C (mg / l) в него на вредно вещество (отрова) с течение на времето T(min) при интензивността на дишането V(l / min), след това специфичната абсорбирана доза от вредно вещество (количеството вредно вещество, което е влязло в тялото), Дая(mg/kg), ще бъде равно на

Германският химик Ф. Габер предложи да се опрости този израз. Той направи предположението, че за хората или определен вид животни, които са в същите условия, съотношението V/Gпостоянно, като по този начин може да се изключи при характеризиране на инхалаторната токсичност на дадено вещество и да се получи изразът T=Ct(mgh min/l).

работа CtГабер нарече индикатора (коефициента) на токсичност и го взе за постоянна стойност(виж гл. 3.7).

При инхалационно отравяне дозата д = ct,където C е концентрацията на пара или аерозол в mg / m 3, T-време на вдишване в мин.

При повлияване по друг начин (през стомашно-чревния тракт, кожата, венозно, мускулно и др.), дозата дсе оценява от количеството вещество в mg на 1 kg живо тегло (в случай на увреждане на кожата - в mg / cm 2).

Разграничете параметри на токсичност:

• 1. Средни летални (средни летални) дози,причинявайки смъртта на 50% от експерименталните животни с определен метод на приложение:
  • а) CZ, 5 o (JlK 5 o) - с инхалационно отравяне;
  • б) /) 1 5 o (LD 5 o) - с други видове експозиция (вътре, върху кожата и др., С изключение на вдишване).
• 2. Абсолютни летални (летални) дози,причинявайки смъртта на 100% от експерименталните животни:
  • а) CLioo(JIKioo) - при инхалационно отравяне;
  • б) DGyuoShDyuo) - с други видове експозиция.

Всички онези вещества, при които LD е нисък, се считат за токсични. Да, при

класически отрови - калиев цианид и стрихнин LD io е 10 и 0,5 mg / kg. Много по-малко LD в химически бойни агенти (зарин, заман и др.) и някои естествени токсини от растителен произход (токсини на кураре, ботулизъм и дифтерия).

• 3. Прагови дози, причинявайки очевидни, но обратими промени в жизнените показатели на тялото:
  • а) РСю (ПКю) - при инхалаторно отравяне;
  • б) Рдо(ПДю) - за други видове облъчване.

Числото в индекса (0) показва вероятността (в%) за поява на признаци на отравяне. Праговите дози се определят при зайци (по време на вдишване), плъхове (чрез промяна на кръвната картина) и хора (чрез миризма, ефект върху биоелектричната активност на мозъка). Вредното въздействие на химикалите върху хората винаги започва при прагова концентрация.

Токсодоза- количество токсично вещество. Токсичност \u003d 1 / токс-содоза.

ОТцелта на количественото определяне на токсичността в токсикологията използва определени категории токсични дози (Таблица 2.1)

Таблица 2.1

	Токсодози за различни пътища на навлизане на вещества в тялото		Токсични ефекти
	Интравенозно през храносмилателните органи	През дихателните органи
1. Среден летален	ld 50		Смърт на 50% от засегнатите
2. Абсолютно летален	ld 95		Смърт на 90-100% от засегнатите
3. Максимално несмъртоносно	ld 5		Смърт 0-10% засегнати
4. Средна недееспособност			Инвалидизиране на 50% от засегнатите
5. Прагова медиана			Първоначални симптоми на увреждане при 50% от жертвите
6. Максимално допустим	MPC (предишен, допустим брой дози)	MPC (предишна допустима концентрация)	Няма симптоми на нараняване

За количествено определяне на токсичността на веществата се използват стойностите средна ефективна токсодоза(ED 50), причинявайки определени ефекти при 50% от опитните животни (засегнати). AU 50 - първите букви на думите Ефективна доза- ефективна доза. В случай на смъртоносни вещества, когато "ефектът" се оценява чрез смъртта на животните, се използват стойностите LD 50и IC/50 (Лот думата летолис-летален), а при оценка на недееспособността - величината Ю 50и ИКТо (аз от думата недееспособен-забраняване) и т.н. (вижте таблица 2.1).

LD 5 o и LCt 5 o - е стойността на средната доза, след която навлиза в стомаха, коремната кухина, върху кожата в рамките на три дни, настъпва смъртта на 50% от опитните животни. Понякога за определяне LD 50 и LCtsoопитните животни се наблюдават не три, а 14 дни.

Средна ефективнадозите са статистически по-значими в сравнение с други категории токсодоза ( ЕД 5 , ЕД 95 и т.н.) и в това отношение е по-правилно да се посочи например доза, равна на 2ED 50,как EDm.

При определяне EDso (LDso)изследват се зависимостите ефект-доза от експериментални данни, които се анализират със статистически методи, като правило, с помощта на пробит анализ.

Използването на пробит метода се основава на две предположения:

• 1. Вероятностите за разпределение на биоотговорите в токсикологични и фармакологични експерименти обикновено следват закона за логаритмично нормално разпределение.
• 2. Вероятностите за биоотговор се оценяват с помощта на пробит стойности (вместо проценти, както често се прави в практическа работатоксиколози); прободен (от английски, вероятностни единици)са вероятностните количества, предложени от Блис и Гадем (оттук и името: пробит метод). Използването на проби позволява да се анализират зависимостите на биоотговорите от логаритмите на дозите в линейна форма:

прободен = a + голям D вширок диапазон от биоотговори от 0,1 до 99,9% (вижте таблици 2.2 и 2.3).

Коефициенти на уравнението "а"и "б",по същество характеризират чувствителността на животните към дадено вещество при даден вид приложение. Пробитите стойности за биоотговорите, наблюдавани в експеримента, се намират от таблици или се изчисляват аналитично.

Статистическата обработка на експерименталните данни се извършва на компютри с помощта на специални програми (Finney и др.). В този случай се изчисляват средните квадратични грешки и доверителни интервали EDsq(LD 5Q) и други категории токсодоза. Стойностите на тангентите на ъглите на наклона на пробитните линии ( b), по същество определят връзката на различни категории токсодоза.

Таблица 2.2

Преобразуване на лихвата в перфорирана

Таблица 2.3

Стойности на коефициентаа, б иП във формулата за смъртоносни наранявания

вещество
акролеин
акролонитрит
Въглероден окис
въглероден тетрахлорид
Формалдехид
Солна киселина
Циановодородна киселина
Флуороводородна киселина
водороден сулфид
Метил бромид
Метил изоцианат
Азотен оксид
пропилей оксид
серен диоксид

По този начин стойностите на тангентите на наклоните на пробитните линии, които отразяват промените във вероятността от ефекти с промени в стойностите на токсодозите (логаритъм на токсодозите), заедно със средните токсодози, са важни при оценката на токсичен ефект на дадено вещество.

Например, в случай на авария в химически опасно съоръжение, степента на увреждане на хората се получава с помощта на вероятностен подход за определяне на увреждащия фактор R тогавачрез пробит функция Rgкато

където а, би П- константи за всеки конкретен OHV (Таблица 2.3.), t - време на излагане на опасен химикал, min; C - концентрация на OHV в определена точка от зоната на инфекция, ppm, свързана с концентрацията на веществото в mg / l чрез съотношението

където Сppt, Сmg/l - концентрацията на опасен химикал, изразена съответно в ppm и mg/l; T-температура на въздуха, °С; М- молекулно тегло на опасния химикал, kg/kmol; R -атмосферно налягане, mm Hg Изкуство.

Токсичност (от гръцки. toxikon - отрова) - отровност, свойство на определени химични съединения и вещества от биологично естество, когато навлизат в жив организъм (човек, животно и растение) в определени количества, причиняват нарушения на неговите физиологични функции, което води до симптоми на отравяне (интоксикация, заболяване) и в тежки случаи смърт.

Вещество (съединение), което има свойството на токсичност, се нарича токсично вещество или отрова.

Токсичността е обобщен показател за реакцията на организма към действието на дадено вещество, което до голяма степен се определя от характеристиките на естеството на неговия токсичен ефект.

Характерът на токсичния ефект на веществата върху тялото обикновено означава:

• o механизмът на токсичното действие на веществото;
• o естеството на патофизиологичните процеси и основните симптоми на увреждане, възникващи след поражението на биоцели;
• o динамика на развитието им във времето;
• o други аспекти на токсичния ефект на веществото върху тялото.

Сред факторите, които определят токсичността на веществата, един от най-важните е механизмът на тяхното токсично действие.

Механизмът на токсично действие е взаимодействието на веществото с молекулярни биохимични мишени, което е спусък в развитието на последващи процеси на интоксикация.

Взаимодействието между токсичните вещества и живия организъм има две фази:

• 1) ефектът на токсичните вещества върху тялото - токсикодинамичната фаза;
• 2) действието на организма върху токсичните вещества - токсикокинетичната фаза.

Токсикокинетичната фаза от своя страна се състои от два вида процеси:

• а) процеси на разпространение: абсорбция, транспорт, натрупване и освобождаване на токсични вещества;
• б) метаболитни трансформации на токсични вещества - биотрансформация.

Разпределението на веществата в човешкото тяло зависи главно от физикохимичните свойства на веществата и структурата на клетката като основна единица на тялото, по-специално структурата и свойствата на клетъчните мембрани.

Важна разпоредба в действието на отровите и токсините е, че те имат токсичен ефект, когато са изложени на тялото в малки дози. В прицелните тъкани се създават много ниски концентрации на токсични вещества, които са съизмерими с концентрациите на биомишените. Високите скорости на взаимодействие на отрови и токсини с биомишени се постигат поради високия афинитет към активните центрове на определени биомишени.

Въпреки това, преди да "удари" биомишената, веществото прониква от мястото на приложение в системата от капиляри на кръвоносните и лимфните съдове, след което се пренася от кръвта в тялото и навлиза в целевите тъкани. От друга страна, веднага щом отровата навлезе в кръвта и тъканите на вътрешните органи, тя претърпява определени трансформации, които обикновено водят до детоксикация и "разходване" на веществото за т. нар. неспецифични ("странични") процеси.

Един от важните фактори е скоростта на проникване на веществата през клетъчно-тъканните бариери. От една страна, това определя скоростта на проникване на отровите през тъканните бариери, отделящи кръвта от външната среда, т.е. скоростта на навлизане на веществата по определени пътища на проникване в тялото. От друга страна, това определя скоростта на проникване на вещества от кръвта в целевите тъкани през така наречените хистохематични бариери в областта на стените на кръвоносните капиляри на тъканите. Това от своя страна определя скоростта на натрупване на вещества в областта на молекулярните биоцели и взаимодействието на веществата с биомишените.

В някои случаи скоростта на проникване през клетъчните бариери определя селективността в действието на веществата върху определени тъкани и органи. Това влияе върху токсичността и естеството на токсичния ефект на веществата. По този начин заредените съединения проникват слабо в централната нервна система и имат по-изразен периферен ефект.

Като цяло при действието на отровите върху тялото е обичайно да се разграничават следните основни етапи.

• 1. Етапът на контакт с отровата и проникването на веществото в кръвта.
• 2. Етапът на транспортиране на вещество от мястото на приложение чрез кръв до целевите тъкани, разпределение на веществото в тялото и метаболизъм на веществото в тъканите на вътрешните органи - токсично-кинетичен етап.
• 3. Етапът на проникване на веществото през хистохематични бариери (капилярни стени и други тъканни бариери) и натрупване в областта на молекулярните биоцели.
• 4. Етапът на взаимодействие на веществото с биомишените и възникването на смущения в биохимичните и биофизичните процеси на молекулярно и субклетъчно ниво - токсично-динамичен етап.
• 5. Етапът на функционални нарушения на организма на развитието на патофизиологичните процеси след "поражението" на молекулярните биоцели и появата на симптоми на увреждане.
• 6. Етапът на облекчаване на основните симптоми на интоксикация, които застрашават живота на засегнатото лице, включително използването на медицински предпазни средства, или етапът на резултатите (с фатални токсодози и ненавременно използване на защитно оборудване, смъртта на засегнатия е възможно).

Дозата е мярка за токсичността на дадено вещество. Дозата на веществото, която предизвиква определен токсичен ефект, се нарича токсична доза (токсодоза). За животните и хората се определя от количеството вещество, което предизвиква определен токсичен ефект. Колкото по-ниска е токсичната доза, толкова по-висока е токсичността.

Поради факта, че реакцията на всеки организъм към една и съща токсодоза на определено токсично вещество е различна (индивидуална), тогава тежестта на отравянето по отношение на всеки от тях няма да бъде еднаква. Някои може да умрат, други ще бъдат ранени в различна степен на тежест или изобщо няма да бъдат наранени. Следователно токсодозата (D) се счита за произволна стойност. От теоретичните и експериментални данни следва, че случайната величина D се разпределя по логаритмично нормален закон със следните параметри: D - средната стойност на токсодозата и дисперсията на логаритъма на токсодозата - . В тази връзка, на практика, за характеризиране на токсичността се използват средни стойности на относителна, например, спрямо масата на животното, токсодоза (по-нататък токсодоза).

Отравянето, причинено от постъпване на отрова от околната среда, се нарича екзогенно, за разлика от ендогенните интоксикации с токсични метаболити, които могат да се образуват или натрупват в организма при различни заболявания, често свързани с нарушена функция на вътрешните органи (бъбреци, черен дроб и др.). ). В токсигенната (когато токсичният агент е в тялото в доза, способна да окаже специфичен ефект) фаза на отравяне се разграничават два основни периода: период на резорбция, който продължава до достигане на максимална концентрация на отровата в кръвта , и периода на елиминиране, от посочения момент до пълното очистване на кръвта от отровата. Токсичният ефект може да настъпи преди или след абсорбцията (резорбцията) на отровата в кръвта. В първия случай се нарича локален, а във втория - резорбтивен. Има и косвен рефлекторен ефект.

При "екзогенно" отравяне се разграничават следните основни пътища на навлизане на отрова в тялото: орално - през устата, вдишване - при вдишване на токсични вещества, перкутанно (кожно, във военното дело - кожно-резорбтивно) - през незащитена кожа , инжектиране - с парентерално приложение на отрова , например с ухапвания от змии и насекоми, кухини - когато отровата навлезе в различни кухини на тялото (ректума, вагината, външния слухов канал и др.).

Табличните стойности на токсодозите (с изключение на инхалаторните и инжекционните пътища на проникване) са валидни за безкрайно голяма експозиция, т.е. за случая, когато външните методи не спират контакта на токсично вещество с тялото. Реално за проявата на едно или друго токсично действие на отровата трябва да има повече от посочените в таблиците за токсичност. Това количество и времето, през което отровата трябва да бъде например на повърхността на кожата по време на резорбция, в допълнение към токсичността, до голяма степен се дължи на скоростта на абсорбция на отровата през кожата. И така, според американски военни експерти, химическият боен агент Vigas (VX) се характеризира с кожна резорбтивна токсодоза от 6-7 mg на човек. За да влезе тази доза в тялото, 200 mg VX течен капков разтвор трябва да бъде в контакт с кожата за около 1 час или приблизително 10 mg за 8 часа.

По-трудно е да се изчислят токсодозите за токсични вещества, които замърсяват атмосферата с пара или фин аерозол, например в случай на аварии в химически опасни съоръжения с изпускане на аварийни химически опасни вещества (AHOV - съгласно GOST R 22.0.05- 95), които причиняват увреждане на хората и животните чрез дихателната система.

На първо място, те правят предположението, че инхалаторната токсодоза е правопропорционална на концентрацията на опасни химикали във вдишания въздух и времето за дишане. Освен това е необходимо да се вземе предвид интензивността на дишането, която зависи от физическата активност и състоянието на човека или животното. В спокойно състояние човек прави около 16 вдишвания в минута и следователно средно абсорбира 8-10 l / min въздух. При умерено физическо натоварване (ускорено ходене, марш) разходът на въздух нараства до 20-30 l/min, а при тежко физическо натоварване (бягане, изкоп) е около 60 l/min.

По този начин, ако човек с маса G (kg) вдишва въздух с концентрация C (mg / l) в него на AHOV за време τ (min) при честота на дишане V (l / min), тогава специфичната абсорбирана доза на AHOV (количеството AHOV, което е попаднало в тялото) D(mg/kg) ще бъде равно на

Германският химик Ф. Габер предложи да се опрости този израз. Той направи предположението, че за хора или определен вид животни при същите условия съотношението V/G е постоянно, поради което може да бъде изключено при характеризиране на инхалаторната токсичност на дадено вещество и получи израза K=Cτ (mg min /л). Хабер нарича продукта Cτ коефициент на токсичност и го приема като постоянна стойност. Тази работа, въпреки че не е токсодоза в тесния смисъл на думата, дава възможност да се сравняват различни токсични вещества чрез инхалационна токсичност. Колкото по-малко е, толкова по-токсично е веществото по време на вдишване. Този подход обаче не взема предвид редица процеси (издишване на част от веществото обратно, неутрализация в тялото и т.н.), но въпреки това продуктът Cτ все още се използва за оценка на токсичността при вдишване (особено във военните дела и гражданска защита при изчисляване на възможните загуби на войски и население под въздействието на бойни отровни вещества и опасни химикали). Често тази работа дори неправилно се нарича токсодоза. Наименованието относителна токсичност при вдишване изглежда по-правилно. В клиничната токсикология за характеризиране на инхалаторната токсичност се дава предпочитание на параметъра под формата на концентрация на вещество във въздуха, което причинява даден токсичен ефект при експериментални животни при условия на инхалационна експозиция при определена експозиция.

Относителната токсичност на ОМ при вдишване зависи от физическото натоварване на човека. За хората, занимаващи се с тежка физическа работа, това ще бъде много по-малко, отколкото за хората, които са в покой. С увеличаване на интензивността на дишането скоростта на OF също ще се увеличи. Например, за зарин с белодробна вентилация от 10 L/min и 40 L/min, стойностите на LCτ 50 са съответно около 0,07 mg·min/L и 0,025 mg·min/L. Ако за веществото фосген продуктът Cτ от 3,2 mg min/l при дихателна честота 10 l/min е умерено летален, то при белодробна вентилация от 40 l/min той е абсолютно летален.

Трябва да се отбележи, че табличните стойности на константата Сτ са валидни за кратки експозиции, при които Сτ = const. При вдишване на замърсен въздух с ниски концентрации на токсично вещество в него, но за достатъчно дълъг период от време, стойността на Сτ се увеличава поради частичното разграждане на токсичното вещество в организма и непълното му усвояване от белите дробове. Например за циановодородната киселина относителната токсичност при вдишване на LCτ 50 варира от 1 mg · min / l за високите й концентрации във въздуха до 4 mg · min / l, когато концентрациите на веществото са ниски. Относителната токсичност на веществата при вдишване също зависи от физическото натоварване на човека и неговата възраст. При възрастните тя ще намалява с увеличаване на физическата активност, а при децата – с намаляване на възрастта.

По този начин токсичната доза, която причинява увреждане с еднаква тежест, зависи от свойствата на веществото, пътя на проникването му в тялото, вида на организма и условията за употреба на веществото.

За вещества, проникващи в тялото в течно или аерозолно състояние през кожата, стомашно-чревния тракт или през рани, увреждащият ефект за всеки конкретен вид организъм при стационарни условия зависи само от количеството на проникналата отрова, което може да се изрази в всякакви единици за маса. В токсикологията количеството на отровата обикновено се изразява в милиграми.

Токсичните свойства на отровите се определят експериментално върху различни лабораторни животни, поради което често се използва понятието специфична токсодоза - доза, свързана с единица живо тегло на животно и изразена в милиграми на килограм.

Токсичността на едно и също вещество, дори когато попадне в тялото по един начин, е различна за различните животински видове, като за едно животно се различава значително в зависимост от начина на постъпване в тялото. Следователно след цифровата стойност на токсодозата е обичайно да се посочва в скоби видът на животното, за което се определя тази доза, и методът на приложение на агента или отровата. Например записът: „зарин D смърт 0,017 mg/kg (зайци, интравенозно)“ означава, че доза от веществото зарин 0,017 mg/kg, инжектирана във вената на заек, причинява смърт при него.

Прието е да се разделят токсодозите и концентрациите на токсични вещества в зависимост от тежестта на биологичния ефект, който причиняват.

Основните показатели за токсичност при токсикометрията на промишлени отрови и при аварийни ситуации са:

Lim ir - прагът на дразнещо действие върху лигавиците на горните дихателни пътища и очите. Изразява се чрез количеството вещество, което се съдържа в един обем въздух (например mg / m 3).

Смъртоносна или летална доза е количеството вещество, което причинява смърт с определена вероятност, когато попадне в тялото. Обикновено те използват концепциите за абсолютно смъртоносна токсодоза, причиняваща смърт на тялото с вероятност от 100% (или смърт на 100% от засегнатите) и средно летална (бавно фатална) или условно фатална токсодоза, смъртоносната изход от въвеждането на който се среща при 50% от засегнатите. Например:

LD 50 (LD 100) - (L от лат. letalis - летален) средна смъртоносна (летална) доза, която причинява смъртта на 50% (100%) от експерименталните животни, когато веществото се инжектира в стомаха, в коремната кухина, върху кожата (с изключение на инхалация) при определени условия на приложение и определен период на проследяване (обикновено 2 седмици). Изразява се като количество вещество на единица телесна маса на животното (обикновено mg/kg);

LC 50 (LC 100) - средна смъртоносна (смъртоносна) концентрация във въздуха, причиняваща смъртта на 50% (100%) експериментални животни при инхалационна експозиция на вещество при определена експозиция (стандартни 2-4 часа) и определен период на проследяване. По правило времето на експозиция се посочва допълнително. Размер като за Lim ir

Инактивиращата доза е количеството вещество, което при поглъщане причинява неуспех на определен процент от засегнатите, както временно, така и фатално. Обозначава се с ID 100 или ID 50 (от англ. incapacitate - деактивирам).

Прагова доза - количеството вещество, което причинява първоначалните признаци на увреждане на тялото с определена вероятност или, което е същото, първоначалните признаци на увреждане при определен процент хора или животни. Праговите дози се означават с PD 100 или PD 50 (от англ. primary - начален).

KVIO - коефициент на възможност за инхалационно отравяне, което е съотношението на максимално достижимата концентрация на токсично вещество (C max, mg / m 3) във въздуха при 20 ° C към средната смъртоносна концентрация на веществото за мишки (KVIO = C max / LC 50). Стойността е безразмерна;

MPC - максимално допустима концентрация на вещество - максималното количество вещество на единица обем въздух, вода и др., Което при ежедневно излагане на тялото за дълго време не предизвиква патологични промени в него (отклонения в здравословно състояние, заболяване), открити чрез съвременни методи на изследване в процеса на живот или отдалечени периоди от живота на настоящето и следващите поколения. Има MPC на работната зона (MPC r.z, mg / m 3), максимална еднократна MPC в атмосферния въздух на населените места (MPC m.r, mg / m 3), среднодневна MPC в атмосферния въздух на населените места ( MPC s.s, mg / m 3), MPC във водата на резервоари с различни водопотреби (mg / l), MPC (или допустимо остатъчно количество) в храната (mg / kg) и др .;

OBUV - приблизително безопасно ниво на експозиция на максимално допустимото съдържание на токсично вещество в атмосферния въздух на населените места, във въздуха на работната зона и във водата на резервоари за използване на вода за риболов. Освен това има TAC - приблизителното допустимо ниво на вещество във водата на водоемите за битови нужди.

Във военната токсикометрия най-често използваните показатели са относителни средни стойности на средна летална (LCτ 50), средна екскреторна (ICτ 50), средна ефективна (ECτ 50), среден праг (PCτ 50) инхалаторна токсичност, обикновено изразена в mg min / l, както и средни стойности на кожно-резорбтивни токсдози, сходни по токсичен ефект LD 50 , LD 50 , ED 50 , PD 50 (mg/kg). В същото време показателите за токсичност по време на вдишване се използват и за прогнозиране (оценка) на загубите на населението и производствения персонал в случай на аварии в химически опасни съоръжения с освобождаване на токсични химикали, широко използвани в промишлеността.

По отношение на растителните организми, вместо термина токсичност, по-често се използва терминът активност на веществото, а като мярка за неговата токсичност се използва главно стойността на CK 50 - концентрацията (например mg / l) на вещество в разтвор, което причинява смъртта на 50% от растителните организми. На практика те използват нормата на разход на активното (активно) вещество на единица площ (маса, обем), обикновено kg / ha, при която се постига желаният ефект.

По своя произход токсичните вещества могат да бъдат синтетични и естествени (таблици 4.2, 4.3).

Таблица 4.2

Параметри на токсичност на някои синтетични вещества

	LC 50 (mg/m 1), биологичен обект, експозиция	LCx 50, mg min/l	PCτ 50 mg min/l		вода ч.-б. потребител, mg/m 3
AHOV инхалационно действие
	7600, плъх, 2 часа 3800, мишка, 2 часа
Метил бромид	1540, мишка, 2 часа 2250, плъх, 2 часа
Метил хлорид	5300, плъх, 4 часа
Метилмеркаптан	1700, мишка, 2 часа 1200, плъх, 2 часа
Етиленов оксид	1500, мишка, 4 часа 2630, плъх, 4 часа
водороден сулфид	1200, мишка, 2 ч			0,008 (Госпожица.)
въглероден дисулфид	10 000, мишка, 2 часа 25 000, плъх, 2 часа
Циановодородна киселина	400-700 (LC 100), хора, 2-5 мин
	360 (Z, C 100), хора, 30 мин
	1900 (LC 100), куче, 30 мин				Отсъствие във вода
Военни агенти

Таблица 4.3

Токсичност на отровите на някои животни

	LD 50, mg/kg (мишки)
Морска змия Enhydrina schistosa
Тигрова змия Notechis scutatus
Гърмяща змия Crotalusdirissus terrificus, усойница Vipera russeli и краит Bungarus cferuleus	0,08-0,09 (w/m)
Морски змии от род Hydrophis и земни усойници Atractaspis	0,1-0,2 (w/br)
Кобри, много гърмящи змии
скорпиони
Tiryus serrulatus
Leiurus quinquestriatus
Androctonus australis	0,5 (s/c) 0,009 (i/m)
Buthus occitanus
Opistophthalmus spp.
Коелентерати
Морска коприва Chrysaora quinquecirrha
Царевична медуза Stomolophus meleagris
Медуза Cyanea capillata
Anemonia sulcata
Anemone Anthopleura xanthog ram mica	0,008-0,066 (in / in)
Madrepora корали Goniopora sp.

Забележка. in / in - интравенозно, in / m - интрамускулно, in / br - интраперитонеално, s / c - подкожно.

Токсините се изолират допълнително от токсични вещества от естествен произход (Таблица 4.4). Обикновено те включват високомолекулни съединения (протеини, полипептиди и др.), Когато попаднат в тялото, се произвеждат антитела. Понякога нискомолекулните вещества (например тетродотоксин и други животински отрови) също се наричат ​​токсини, които са по-правилно класифицирани като естествени отрови.

Таблица 4.4

Токсичност на някои токсини

Многобройни изследвания върху острата токсичност позволиха да се направят важни заключения: 1) всяка проба от вещества със сравнимо молекулно тегло съответства на определена гранична стойност на минимални токсоди; 2) за съвкупността от най-токсичните вещества от естествен и синтетичен произход има пряка зависимост на токсичността на съединенията от техните молекулни тегла (фиг. 4.4). Това позволява при извършване научно изследванепрогнозира токсичността на съединенията и избира границите на токсодозите в токсикологичните експерименти.

Ориз. 4.4. Зависимост на токсичността на съединенията от тяхното молекулно тегло (М). Черните кръгове показват синтетични отрови

При експериментално определяне на параметрите на токсичност при животни се изследва връзката ефект-доза, която след това се анализира с помощта на статистически методи (например пробит анализ). Установяването на токсичния ефект на дадено вещество въз основа на опит с животни е правилно при изследване върху плъхове в не повече от 35% от случаите, а върху кучета - в 53%. Точните стойности на смъртоносните дози и концентрации за хората, разбира се, не са установени. Следователно, когато се екстраполират експериментални данни върху хора, се спазват следните правила: 1) ако леталните дози за обичайните четири вида лабораторни гризачи (мишки, плъхове, морски свинчета и зайци) се различават леко (по-малко от 3 пъти), тогава има висока вероятност (до 70%) смъртоносната доза за хората да бъде същата; 2) приблизителната летална доза за хората може да се намери чрез построяване на регресионна линия от няколко точки в координатната система: а) леталната доза за даден животински вид; б) масата на тялото му.

В системата от стандарти за безопасност на труда (GOST 12.1.007-76), според степента на въздействие върху тялото, всички вредни вещества, съдържащи се в суровините, продуктите, междинните продукти и производствените отпадъци, се разделят на четири класа на опасност: 1-ви - изключително опасни вещества, 2-ро - силно опасни вещества; 3-то - умерено опасни вещества; 4-то - нискоопасни вещества (Таблица 4.5). В основата на това разделение са числените стойности на горните показатели за токсичността на веществата.

Таблица 4.5

Класове на опасност от вредни вещества

Името на индикаторите	Норми за клас на опасност
Максимално допустима концентрация (ПДК) на вредни вещества във въздуха на работната зона, mg / m 3
Средна летална доза при инжектиране в стомаха, mg/kg				Над 5000
Средна летална доза при прилагане върху кожата, mg/kg				Над 2500
Средна смъртоносна концентрация във въздуха, mg / m 3				Над 50 000
Коефициент на възможност за инхалационно отравяне (POI)

Забележка. Отнасянето на вредно вещество към класа на опасност се извършва според показателя, чиято стойност съответства на най-високия клас на опасност.

Характеристиките на естеството на токсичния ефект върху тялото са в основата на токсикологичната (физиологична) класификация на вредните вещества (отрови и токсини).

Според въздействието на вредните вещества се разделят на групи:

• 1) вещества с предимно задушаващ ефект (хлор, фосген, хлорпикрин);
• 2) вещества с предимно общо отровно действие (въглероден оксид, циановодород);
• 3) вещества със задушаващо и общо отровно действие (амил, акрилонитрил, Азотна киселинаи азотни оксиди, серен диоксид, флуороводород);
• 4) вещества, действащи върху генерирането, провеждането и предаването на първични импулси - невротропни отрови (въглероден дисулфид, тетраетил олово, органофосфорни съединения);
• 5) вещества със задушаващо и невротропно действие (амоняк, хептил, хидразин);
• 6) метаболитни (нарушаващи метаболизма в живите организми) отрови (етиленов оксид, дихлороетан, диоксин, полихлорирани бензофурани).

При навлизане на вредни вещества в организма настъпва отравяне (интоксикация). В зависимост от скоростта на навлизане на вредните вещества в организма се разграничават остри и хронични отравяния.

Острото отравяне възниква при едновременното постъпване на вредни вещества в организма и се характеризира с остро начало и изразени специфични симптоми. В този случай симптомите на интоксикация обикновено се развиват бързо и смъртта на тялото или тежките последици могат да настъпят за сравнително кратко време (случай на авария с изпускане на химикал). В някои случаи, въпреки факта, че възниква остра форма на отравяне, симптомите на интоксикация могат да се развият бавно (например ефектът на фосген).

Хроничното отравяне се развива при продължителен, често периодичен прием на вредни вещества в малки дози, когато заболяването започва с неспецифични симптоми (случаят с използването на химикали в производството).

Понякога се разграничават и подостри форми на интоксикация, които заемат, така да се каже, междинно положение по отношение на продължителността на ефекта на дадено вещество върху тялото между остри и хронични лезии, когато са изложени на вещества в продължение на часове, десетки часове и дни.

При хронични и подостри форми на отравяне се получава кумулация, т.е. натрупване в тялото на токсично вещество или ефектите, които то причинява. Съответно се разграничават материална и функционална кумулация, както и кумулация от смесен тип.

Ако веществото се детоксикира бавно, т.е. бавно се отделя от тялото и следователно постепенно се натрупва в тялото, тогава това е материална кумулация, например при интоксикация с арсен, живак, ДДТ, диоксин и др.

Основата на функционалната кумулация е сумирането на токсичните ефекти, а не самото вещество. Например, под действието на фосгена, не се натрупва веществото, а броят на унищожените клетъчни елементи на белодробната тъкан. Добре известен и типичен пример за функционална кумулация е ефектът на етилов алкохол върху тялото с честата му употреба, когато увреждането се натрупва в тъканите на централната нервна система, черния дроб, половите жлези и други органи.

Под действието на отровите често има комбинация от материална и функционална кумулация - смесен тип кумулация, например при увреждане от органофосфорни вещества при подостри форми на интоксикация.

По този начин важна роля в динамиката на развитието на интоксикацията играят:

• 1. Начини на проникване на вещество в тялото и скоростта на навлизане в кръвта. Така че, когато се вдишва, симптомите на увреждане като правило се появяват бързо и когато действа през кожата, отровата бавно навлиза в кръвния поток, което е причина за изразен латентен период.
• 2. Начини и скорости на метаболизма на веществата на токсико-кинетичен етап. Веществата, които се подлагат на бърза детоксикация в кръвта и тъканите, обикновено нямат латентен период на действие, който е характерен за веществата, които са устойчиви на детоксикация.
• 3. Скорости на проникване на субстанции през хистохематични бариери. Тези скорости, като правило, са ограничаващият фактор за токсичния ефект на макромолекулните вещества (полипептиди и протеини), когато те проникват от кръвния поток в целевите тъкани. Това е основната причина за дългия латентен период в действието на бактериалните токсини.
• 4. Скорости на взаимодействие на вещества с биомишени. Отровите и токсините, като правило, взаимодействат с биоцели при високи скорости. Ограничаващите фактори са скоростите на натрупване на вещества в зоната на биомишените.
• 5. Функционалното значение на засегнатите биоцели и динамиката на развитие на патологичните процеси след "поражението" на биомишените. За невротропните вещества е характерно бързото развитие на симптомите на увреждане, а за цитотоксичните вещества е постепенно.
• 6. Условия на експозиция на веществото. По-бързо развитие на симптомите на лезията се наблюдава, като правило, при получаване на няколко фатални токсодози. При хроничния опит симптомите на интоксикация се развиват по-бавно, отколкото при острия опит.