La toxicidad se manifiesta y puede estudiarse solo en el proceso de interacción entre una sustancia química y un sistema biológico (célula, órgano aislado, organismo, población).

La formación y el desarrollo de reacciones de un biosistema a la acción de un tóxico, que conducen a su daño (es decir, violación de sus funciones, viabilidad) o muerte, se denomina proceso tóxico.

Los mecanismos de formación y desarrollo del proceso tóxico, sus características cualitativas y cuantitativas, están determinados principalmente por la estructura de la sustancia y su dosis efectiva (Fig. 1).

Arroz. 1. Principales características de la acción tóxica

Sin embargo, las formas en que se manifiesta el proceso tóxico indudablemente también dependen del tipo de objeto biológico y de sus propiedades.

Signos externos llamó manifestaciones proceso tóxico. En varias de las definiciones de toxicología mencionadas anteriormente, existe la opinión de que la única forma de manifestación del proceso tóxico es la intoxicación (envenenamiento). La intoxicación es de hecho la forma principal y más estudiada, pero está lejos de ser la única.

Las manifestaciones de un proceso tóxico están determinadas principalmente por el nivel de organización de un objeto biológico, sobre el cual se estudia la toxicidad de una sustancia (o las consecuencias de su acción tóxica):

§ celular;

§ Organo;

§ organísmico;

§ población.

Si se estudia el efecto tóxico a nivel celular(generalmente en experimentos in vitro), luego se juzga la citotoxicidad de la sustancia. La citotoxicidad se detecta por la acción directa del compuesto sobre los elementos estructurales de la célula.

El proceso tóxico a nivel celular se manifiesta:

Cambios estructurales y funcionales reversibles en la célula (cambio de forma, afinidad por colorantes, número de orgánulos, etc.);

muerte celular prematura (necrosis, apoptosis);

mutaciones (genotoxicidad).

Si, en el proceso de estudio de las propiedades tóxicas de las sustancias, se investiga su efecto dañino. en órganos y sistemas individuales, se emite un juicio sobre la toxicidad orgánica de los compuestos. Como resultado de dichos estudios, se registran manifestaciones de hepatotoxicidad, hematotoxicidad, nefrotoxicidad, etc., es decir, la capacidad de una sustancia, que actúa sobre el cuerpo, para causar daño a uno u otro órgano (sistema). La organotoxicidad se evalúa e investiga, en primer lugar, en el proceso de estudio de las propiedades (actividad biológica, efectos nocivos) de nuevos productos químicos; en el proceso de diagnóstico de enfermedades causadas por productos químicos.

El proceso tóxico por parte de un órgano o sistema se manifiesta:

reacciones funcionales (miosis, espasmo de la laringe, dificultad para respirar, caída a corto plazo de la presión arterial, aumento del ritmo cardíaco, leucocitosis neutrofílica, etc.);

enfermedades de los órganos;

procesos neoplásicos.

Efecto tóxico de las sustancias registradas sobre la población nivel, puede etiquetarse como ecotóxico. Los efectos ecotóxicos suelen ser investigados por médicos profilácticos, ya sea como vigilancia de rutina o como parte de estudios predeterminados.

La ecotoxicidad a nivel poblacional se manifiesta:

· un aumento de la morbilidad, la mortalidad, el número de defectos congénitos del desarrollo, una disminución de la tasa de natalidad;

· Violación de las características demográficas de la población (correlación de edades, sexos, etc.);

· la caída de la esperanza media de vida de los miembros de la población, su degradación cultural.

De particular interés para el médico son las formas del proceso tóxico que se detectan a nivel de todo el organismo. También son múltiples, y se pueden clasificar de la siguiente manera:

Ø intoxicación - enfermedades de etiología química;

Ø Reacciones tóxicas transitorias - condiciones de salud que pasan rápidamente, no amenazan, acompañadas de una discapacidad temporal (por ejemplo, irritación de las membranas mucosas);

Ø Estados alobióticos - llegando al impacto factor quimico cambio en la sensibilidad del cuerpo a efectos infecciosos, químicos, radiaciones, otros efectos físicos y estrés psicógeno (inmunosupresión, alergización, tolerancia a una sustancia, astenia, etc.);

Ø Procesos tóxicos especiales - procesos sin umbral con un largo período de latencia que se desarrollan en una parte de la población expuesta bajo la acción de productos químicos, por regla general, en combinación con factores adicionales (por ejemplo, carcinogénesis).

Intoxicación (envenenamiento)

De todas las manifestaciones del proceso tóxico, la más estudiada y significativa para el médico es la intoxicación. Los mecanismos de formación y las características del curso de las intoxicaciones dependen de la estructura de los venenos, sus dosis, las condiciones de interacción con el cuerpo, etc. Sin embargo, hay algunos Características generales esta forma de proceso tóxico.

1. Dependiendo de la duración de la interacción. la intoxicación química y corporal puede ser aguda, subaguda y crónica.

agudo llamada intoxicación, que se desarrolla como resultado de una acción única o repetida de sustancias durante un período de tiempo limitado (generalmente hasta varios días).

subaguda llamada intoxicación, que se desarrolla como resultado de la acción continua o intermitente (intermitente) de un tóxico que dura hasta 90 días.

Crónico llamada intoxicación, que se desarrolla como resultado de la acción prolongada (a veces años) de un tóxico.

El concepto de intoxicación aguda, subaguda y crónica no debe confundirse con el curso agudo, subagudo y crónico de una enfermedad que se ha desarrollado como resultado del contacto con una sustancia. La intoxicación aguda con ciertas sustancias (gas mostaza, lewisita, dioxinas, benzofuranos halogenados, paraquat, etc.) puede ir acompañada del desarrollo de un proceso patológico a largo plazo (crónico).

2. períodos de embriaguez.

Como regla general, durante cualquier intoxicación, se pueden distinguir cuatro períodos principales: el período de contacto con la sustancia, el período latente, el período pico de la enfermedad y el período de recuperación. A veces se distingue especialmente el período de complicaciones. La gravedad y duración de cada uno de los períodos depende del tipo y propiedades de la sustancia que provocó la intoxicación, su dosis y las condiciones de interacción con el organismo.

3. Dependiendo de localización Las manifestaciones del proceso patológico de la intoxicación pueden ser locales y generales.

Local llamadas manifestaciones en las que el proceso patológico se desarrolla directamente en el sitio de aplicación del veneno. Posible daño local a los ojos, piel, tracto respiratorio y pulmones, varias áreas del tracto gastrointestinal. La acción local puede manifestarse por alteración tisular (la formación de cambios inflamatorios-necróticos - la acción de ácidos y álcalis en la piel y las membranas mucosas; gas mostaza, lewisita en los ojos, piel, membranas mucosas del tracto gastrointestinal, pulmones, etc. .) y reacciones funcionales (constricción de la pupila bajo la acción de compuestos organofosforados en el órgano de la visión).

General las manifestaciones se denominan manifestaciones en las que muchos órganos y sistemas del cuerpo están involucrados en el proceso patológico, incluidos aquellos alejados del lugar de aplicación del tóxico. Las causas de la intoxicación general, por regla general, son: reabsorción del tóxico en el ambiente interno, reabsorción de los productos de descomposición de los tejidos tegumentarios afectados, mecanismos reflejos.

Si algún órgano o sistema tiene un umbral bajo de sensibilidad a un tóxico, en comparación con otros órganos, entonces bajo ciertos efectos de dosis, es posible el daño selectivo a este órgano o sistema en particular. Las sustancias a las que el umbral de sensibilidad de un órgano o sistema en particular es significativamente más bajo que otros órganos a veces se denominan de acción selectiva. Al respecto, se utilizan términos tales como: neurotóxicos, nefrotóxicos, hapatotóxicos, pulmonotóxicos, etc.

En la mayoría de los casos, las intoxicaciones son de carácter mixto, y van acompañadas de signos tanto de carácter local como general.

4. Dependiendo de intensidad del impacto tóxico (característica determinada por las características dosis-tiempo de la acción), la intoxicación puede ser grave, moderada y leve.

intoxicación severa- una condición potencialmente mortal. La forma extrema de intoxicación severa es el envenenamiento fatal.

intoxicación moderada- una enfermedad en la que es posible un curso prolongado, el desarrollo de complicaciones, daño irreversible a órganos y sistemas, que conduce a la discapacidad o desfiguración de la víctima.

intoxicación ligera- Termina con una recuperación completa en pocos días.

Concentración de tóxicos en los componentes de la biota, debido a su accesibilidad analítica y la posibilidad de una expresión cuantitativa simple del efecto, a menudo se considera como una respuesta ecotoxicológica a la contaminación ambiental. Sin embargo, el destino de un sistema biológico no está determinado en última instancia por los niveles de su contaminación, sino por cuán pronunciadas son las desviaciones de la población principal y las características biocenóticas debido a la carga tóxica.

A pesar de que hasta ahora un solo concepto " población"no existe, nos adherimos a la opinión de que como tal grupo estable de individuos unidos territorialmente, teniendo una sola ciclo vital, y en relación con los organismos con fertilización cruzada: un solo grupo de genes, hasta cierto punto reproductivamente aislado de otros grupos similares y que tiene la capacidad de homeostasis en condiciones ambientales cambiantes. Como reacción ecotoxicológica de los sistemas a nivel poblacional, consideramos los efectos de los efectos tóxicos directos y los efectos mediados (modificados) por mecanismos poblacionales y del ambiente natural.

Efectos tóxicos directos. Es obvio que los signos de daño causados ​​por la acumulación de tóxicos en los organismos mamíferos y considerados en detalle en el marco de la toxicología deberían presentarse no sólo en los mamíferos de las poblaciones naturales, sino también con cierta especificidad en otros objetos de la biota. En la mayor medida, tales efectos de efectos tóxicos directos se pueden distinguir a nivel de funcionamiento molecular y de tejido celular. sistemas biológicos. Esto se debe al hecho de que, en presencia de poderosos mecanismos homeostáticos endógenos, los indicadores suborgánicos son los menos afectados por las condiciones de vida cambiantes. También es importante que en la actualidad existan métodos cuantitativos bien desarrollados para diagnosticar dichas desviaciones.

Uno de los indicadores más claros efecto toxico directo son cambios bioquímicos que son más específicos a los efectos de sustancias tóxicas específicas. Se sabe por toxicología que la ingesta de muchos xenobióticos en los organismos de animales de sangre caliente estimula la generación de especies reactivas de oxígeno. En violación o sobrecarga de los mecanismos moleculares de inactivación de estos radicales, es posible potenciar los procesos de oxidación por radicales libres y la acumulación de productos de peroxidación lipídica.

El bloqueo de estos procesos se lleva a cabo debido a factores endógenos. antioxidantes- vitaminas A y E. La acumulación de productos de peroxidación lipídica por parte de animales de sangre caliente en condiciones de contaminación ambiental tóxica está asociada a este agotamiento de los recursos protectores endógenos. La consecuencia de esto es una violación de la estructura de las biomembranas y los sistemas enzimáticos del metabolismo xenobiótico, es decir. manifestación de signos de intoxicación. Más claramente, los trastornos bioquímicos se pueden diagnosticar en animales que viven constantemente en condiciones de exposición tóxica.

Se ha demostrado, por ejemplo, que en el hígado de pollitos de carbonero en las zonas contaminadas, la intensidad Peroxidación lipídica casi el doble de alto que en áreas limpias. Una imagen similar está en el papamoscas cerrojillo. Los niveles observados se correlacionan bien con la acumulación de plomo, zinc y cobre en el esqueleto de los pollitos. Para la misma especie, se observó una disminución significativa de casi el doble en los niveles de vitaminas E y A en el hígado de pollitos en áreas contaminadas. Estos últimos indicadores también se correlacionan con el contenido de metales pesados ​​en los organismos.

evaluando tal efectos tóxicos directos, hay que tener en cuenta que los indicadores discutidos se registran en organismos que viven en condiciones naturales. Esto significa que los individuos individuales con la máxima manifestación de signos de intoxicación, que por esta razón no cumplen con los estrictos requisitos del medio ambiente, pueden ser eliminados de la población. A diferencia de los experimentos de laboratorio o vivero, las muestras analizadas en este caso reflejan el resultado de una selección determinada tanto por mecanismos intrapoblacionales como por la calidad del hábitat. En este sentido, los datos citados son más exitosos para los polluelos, ya que los factores de selección mencionados en el período de anidación en las aves se expresan en menor medida.

Hay numerosa informacion obtenidos, entre otras cosas, sobre otros objetos, según los cuales es posible diagnosticar una amplia variedad de signos de daño (bioquímico, fisiológico, funcional, etc.) causado por efectos tóxicos directos. Sin embargo, en cualquier caso, el entorno natural actúa como una especie de filtro que corrige estos indicadores. Por eso, a diferencia de los experimentos de laboratorio en condiciones naturales, a niveles iguales de carga tóxica con los niveles de laboratorio, determinados por el contenido de sustancias tóxicas en los objetos ambiente, a menudo no es posible diagnosticar la presencia de signos tóxicos directos específicos en los animales.

Tomemos otro ejemplo ilustrando lo dicho. Se sabe que la mayoría de los contaminantes del entorno natural conducen a la manifestación en animales de signos claramente expresados ​​de daño tanto en el sistema nervioso periférico como en el central. Las manifestaciones neurotóxicas se observan, por regla general, a niveles bajos de exposición, precediendo a otros signos clínicos. Ciertos desplazamientos neuropsíquicos que se manifiestan en este caso, expresados ​​en un cambio en la velocidad de reacción a un estímulo externo y en el comportamiento de los animales, conducen no solo a un cambio en el estatus zoosocial del animal, sino también a una reacción inadecuada. de animales al peligro. Esto se demostró en los hámsteres ciervos, cuando los animales envenenados con dieldrín redujeron drásticamente su reacción ante la aparición de la sombra de un depredador. Por esta razón, dichos animales deben ser predominantemente eliminados de la población.

A pesar de lo obvio en estos casos directos condicionalidad de los efectos tóxicos la entrada de contaminantes en los organismos animales, los indicadores discutidos no pueden ser considerados como efectos del nivel supraorgánico, es decir, estrictamente hablando, efectos ecotoxicológicos. Bastante diferente. La respuesta ecotoxicológica del sistema estará determinada no tanto por la gravedad de las desviaciones bioquímicas o de otro tipo, sino por los cambios en la estructura de la población causados ​​por ellas debido, por ejemplo, a una disminución en el número de grupos de organismos más sensible a los tóxicos.

La toxicidad de las sustancias del grupo depende de su composición química, la cantidad que afecta al cuerpo, la ruta de entrada, los mecanismos y la duración de la acción, las condiciones ambientales, la sensibilidad, el estado inicial del cuerpo y una serie de otros factores.

Tipos de toxicidad

Separe la toxicidad aguda y crónica de las sustancias, determinando así su efecto en el cuerpo y el peligro para los humanos. En protección vegetal, se utilizan principalmente con toxicidad aguda, lo que proporciona efecto rapido contra organismos nocivos. En casos especiales en los que el uso de grandes cantidades suponga un riesgo para organismos benéficos y humanos, utilizan su toxicidad crónica introduciendo pequeñas cantidades de sustancias venenosas en los cebos y renovando estos cebos todos los días durante una semana (por ejemplo, el uso de anticoagulantes sanguíneos -).

Factores que afectan la toxicidad

Para varios organismos, una medida de toxicidad es una dosis: la cantidad de una sustancia venenosa por unidad de medida de un objeto que causa un efecto determinado. Se expresa en unidades de masa relativas a la unidad de masa del objeto tratado (µg/g, mg/kg), volumen (concentración en µg/ml, mg/l) o por objeto (µg/individuo). Al evaluar la toxicidad de una determinada sustancia, siempre se tiene en cuenta la ley biológica general del desarrollo de los seres vivos: la viabilidad de una especie está determinada por el grado de heterogeneidad de su población. En base a esto, la evaluación se realiza utilizando un cierto número de organismos y de acuerdo con algún indicador promedio. La dosis más utilizada es 50% de efecto (inhibición de algún proceso vital) o 50% de muerte de organismos experimentales. En el primer caso, dicha dosis se denomina dosis efectiva de ED 50, en el segundo se denomina letal, o SD 50 o 50. Estos indicadores también se utilizan para determinar el grado de resistencia de la población y la selectividad de acción sobre ciertos tipos de organismos.

De acuerdo con las ideas modernas sobre los venenos, cualquier agente químico, después de ingresar al cuerpo, debe interactuar con un determinado receptor químico, que es responsable del paso de una reacción bioquímica vital. Tal receptor se denomina "sitio de acción". La toxicidad de una sustancia para el organismo dependerá de la cantidad de veneno que haya alcanzado el lugar de acción, con qué fuerza y ​​durante cuánto tiempo se bloquea la reacción bioquímica, y también cuál es el significado de esta reacción para la vida del organismo. Por ello, cualquier factor que afecte los procesos de entrada de una sustancia al organismo, su “comportamiento” en el mismo y la interacción con el receptor provoca un cambio en la toxicidad.

Además, la toxicidad de una sustancia para un organismo vivo depende de la dosis del tóxico y la duración de la exposición. En un cierto rango, al aumentar la dosis y la exposición, el efecto aumenta proporcionalmente.

La duración de la exposición depende en gran medida de la estabilidad química, térmica y de la fotoestabilidad, así como de la volatilidad de la sustancia. Las sustancias químicamente resistentes y de baja volatilidad permanecen en las plantas y en el suelo durante mucho tiempo. La eficacia y duración de la acción de los piretroides sintéticos está determinada en gran medida por su fotoestabilidad.

De las condiciones ambientales, la mayor influencia sobre la toxicidad la ejercen las la temperatura. Bajo su influencia, es posible cambiar la actividad tanto de la sustancia como de la reacción del cuerpo. Con el aumento de la temperatura, aumentan las pérdidas de la superficie tratada, pero su toxicidad puede aumentar simultáneamente, por ejemplo, con la formación de sustancias más tóxicas (transición de isómeros de tiona a tiol). Al mismo tiempo, en condiciones de temperatura óptima, el cuerpo se vuelve más sensible a una sustancia tóxica debido al aumento de los procesos metabólicos.

Todos los factores del suelo que afectan la retención del suelo tendrán un impacto en la toxicidad del fármaco. Con un contenido creciente materia orgánica y partículas limosas en el suelo, la sorción por el complejo del suelo aumenta considerablemente. Como resultado, la cantidad de la sustancia en la solución del suelo disminuye, su eficiencia disminuye y, como resultado, la tasa de consumo tiene que aumentar.

La toxicidad del veneno también depende de la tasa de difusión activa o pasiva de sustancias a través de varios tejidos. Cuanto mayor sea la tasa de penetración, mayor será la toxicidad del compuesto, ya que se reducen las oportunidades para la misma y la deposición. Muchos organismos también tienen barreras estructurales internas que evitan que las sustancias tóxicas lleguen a los centros vitales.

La toxicidad de un veneno que ha penetrado hasta el sitio de acción depende del grado de similitud entre la molécula de toxina y la molécula receptora. La necesidad de tal similitud de moléculas se confirma por el hecho de que la toxicidad de muchas sustancias depende de la estructura de la molécula y la disposición espacial de los átomos. La actividad insecticida de los piretroides sintéticos depende de la cantidad de estereoisómeros activos en la preparación. Se observó tal dependencia para los fungicidas del grupo de triazoles (metalaxil), derivados y del ácido ariloxifenoxipropiónico, etc.

Indicadores de toxicidad

Como ya se mencionó, una medida universal de toxicidad para organismos nocivos es la dosis de una sustancia venenosa, la cantidad de una droga que causa un cierto efecto. Por lo general, se expresa en unidades de masa en relación con la unidad de masa del organismo nocivo (en miligramos por kilogramo).

Los indicadores de toxicidad se indican mediante símbolos de letras que indican la magnitud del efecto:

• DM (dosis letal) = (

Patológico(del griego patos - dolor, enfermedad) una condición que se desarrolla como resultado de la interacción de una sustancia dañina (veneno) con el cuerpo se llama intoxicación o envenenamiento.

Intoxicación (toxicosis)- una condición patológica asociada con una violación de la homeostasis química debido a la interacción de varias estructuras bioquímicas del cuerpo con sustancias tóxicas de origen exógeno o endógeno (formado dentro del cuerpo).

El término "intoxicación" se refiere a todo el proceso de desarrollo de la toxicosis desde sus síntomas iniciales hasta el cuadro clínico completo de la enfermedad, cuyo contenido depende del papel fisiológico de los principales receptores de toxicidad, es decir, ciertas estructuras bioquímicas con las que esta tóxico (veneno) interactúa selectivamente.

De acuerdo con la terminología adoptada en Rusia, las intoxicaciones exógenas provocadas por xenobióticos suelen denominarse intoxicaciones, en contraste con las intoxicaciones endógenas asociadas a la acumulación en el organismo de sustancias tóxicas de su propio metabolismo (autointoxicación).

Toxicidad - propiedad de una sustancia que causa una violación de los procesos bioquímicos y las funciones fisiológicas del cuerpo.

La toxicidad se caracteriza por la cantidad de una sustancia que causa un efecto dañino y la naturaleza del efecto tóxico en el cuerpo humano o animal. La naturaleza de la acción tóxica significa:

• 1. El mecanismo de acción tóxica.
• 2. La naturaleza de los procesos fisiopatológicos y los principales síntomas de la lesión que surgieron después de la derrota del bioobjetivo.
• 3. La dinámica del desarrollo de la acción tóxica en el tiempo.
• 4. Otros aspectos del efecto tóxico de la sustancia en el organismo.

Hay tres conceptos de dosis tóxica:

• 1. Dosis terapéutica terapéutica - la dosis de una sustancia que produce un efecto terapéutico específico.
• 2. Dosis tóxica - una dosis de una sustancia que causa cambios patológicos en el cuerpo que no conducen a la muerte.
• 3. Dosis letal (letal) - la dosis de una sustancia que causa la muerte de un organismo.

La toxicidad se caracteriza por la dosis de una sustancia que provoca un cierto grado de intoxicación. Si una persona de masa GRAMO(kg) inhala aire con una concentración de C (mg / l) de una sustancia nociva (veneno) con el tiempo t(min) a la intensidad de la respiración V(l / min), luego la dosis absorbida específica de una sustancia nociva (la cantidad de una sustancia nociva que ha ingresado al cuerpo), día(mg/kg), será igual a

El químico alemán F. Gaber propuso simplificar esta expresión. Hizo la suposición de que para las personas o una especie particular de animales que se encuentran en las mismas condiciones, la proporción V/G constantemente, por lo que puede excluirse al caracterizar la toxicidad por inhalación de una sustancia, y recibió la expresión T=Ct(mgh min/l).

Trabajar Connecticut Gaber llamó al indicador (coeficiente) de toxicidad y lo tomó por valor constante(ver cap. 3.7).

Para el envenenamiento por inhalación, la dosis D = Connecticut, donde C es la concentración de vapor o aerosol en mg/m 3, t- tiempo de inhalación en min.

Si se afecta por otras vías (vía gastrointestinal, cutánea, intravenosa, intramuscular, etc.), la dosis D se estima por la cantidad de sustancia en mg por 1 kg de peso vivo (en caso de daño en la piel, en mg / cm 2).

Distinguir parámetros de toxicidad:

• 1. Dosis letales promedio (promedio letal), causando la muerte del 50% de los animales de experimentación con un determinado método de administración:
  • a) CZ, 5 o (JlK 5 o) - con intoxicación por inhalación;
  • b) /) 1 5 o (LD 5 o) - con otros tipos de exposición (interior, en la piel, etc., excepto por inhalación).
• 2. Dosis letales (letales) absolutas, provocando la muerte del 100% de los animales de experimentación:
  • a) CLioo(JIKioo) - en caso de intoxicación por inhalación;
  • b) DGyuoShDyuo) - con otros tipos de exposición.

Se consideran tóxicas todas aquellas sustancias en las que la LD es baja. si, en

venenos clásicos - cianuro de potasio y estricnina LD io es de 10 y 0,5 mg / kg. Mucho menos LD en agentes de guerra química (sarín, zaman, etc.) y algunas toxinas naturales de origen vegetal (toxinas de curare, botulismo y difteria).

• 3. Dosis umbral, causando cambios evidentes pero reversibles en los signos vitales del cuerpo:
  • a) RSyu (PKyu) - en caso de intoxicación por inhalación;
  • b) Rdo(PDyu) - para otros tipos de exposición.

El número en el índice (0) muestra la probabilidad (en%) de aparición de signos de envenenamiento. Las dosis umbral se determinan en conejos (durante la inhalación), ratas (cambiando la imagen de la sangre) y humanos (por el olor, efecto sobre la actividad bioeléctrica del cerebro). Los efectos nocivos de los productos químicos en los seres humanos siempre comienzan en un umbral de concentración.

toxodosis- cantidad de sustancia tóxica. Toxicidad \u003d 1 / tox-sodose.

DE el propósito de cuantificar la toxicidad en toxicología utiliza ciertas categorías de dosis tóxicas (Tabla 2.1)

Tabla 2.1

	Toxodosis para diversas vías de entrada de sustancias al organismo.		Efectos toxogénicos
	Por vía intravenosa a través de los órganos digestivos.	A través de los órganos respiratorios.
1. Letalidad mediana	ld 50		Muerte del 50% de los afectados
2. Letalidad absoluta	ld 95		Muerte del 90-100% de los afectados
3. Máximo no letal	ld 5		Muerte 0-10% afectados
4. Incapacitante mediana			Inhabilitando al 50% de los afectados
5. Umbral mediana			Síntomas iniciales de daño en el 50% de las víctimas
6. Máximo permitido	MPC (anterior, número permitido de dosis)	MPC (conc. admisible anterior)	Sin síntomas de lesión

Para cuantificar la toxicidad de las sustancias se utilizan los valores toxodosis efectiva mediana(ED 50), provocando ciertos efectos en el 50% de los animales de experimentación (afectados). AU 50 - primeras letras de las palabras Dosis efectiva- dosis efectiva. En el caso de sustancias letales, cuando el "efecto" se estima por la muerte de animales, se utilizan los valores LD 50 y CI/50 (L de la palabra letholis- letal), y al evaluar la incapacitación - la magnitud 50 euros y TIC o (yo de la palabra incapacitante- inhabilitación), etc. (ver Tabla 2.1).

LD 5 o y LC 5 o - es el valor de la dosis promedio, después de lo cual ingresa al estómago, cavidad abdominal, en la piel dentro de los tres días, se produce la muerte del 50% de los animales de experimentación. A veces para determinar LD 50 y LCtso los animales de experimentación se observan no durante tres, sino durante 14 días.

Mediana Efectiva las dosis son estadísticamente más significativas en comparación con otras categorías de toxodosis ( disfunción eréctil 5 , disfunción eréctil 95, etc.) y a este respecto es más correcto indicar, por ejemplo, una dosis igual a 2ED 50 , cómo EDm.

Al determinar EDso(LDso) las dependencias del efecto-dosis se estudian de acuerdo con datos experimentales, que se analizan utilizando métodos de estadística usualmente usando análisis probit.

El uso del método probit se basa en dos supuestos:

• 1. Las probabilidades de la distribución de biorrespuestas en experimentos toxicológicos y farmacológicos suelen seguir la ley de una distribución logarítmica normal.
• 2. Las probabilidades de biorrespuesta se estiman usando valores probit (en lugar de porcentajes, como se hace a menudo en trabajo practico toxicólogos); perforado (del inglés, unidades de probabilidad) son las cantidades probabilísticas propuestas por Bliss y Gaddem (de ahí el nombre: el método probit). El uso de probits permite analizar las dependencias de las biorrespuestas sobre los logaritmos de las dosis en forma lineal:

perforado = a + gran D en una amplia gama de biorrespuestas de 0.1 a 99.9% (ver tablas 2.2 y 2.3).

Coeficientes de la ecuación "a" y "b", caracterizar esencialmente la sensibilidad de los animales a una sustancia dada en un tipo de aplicación dado. Los valores probit para las biorrespuestas observadas en el experimento se encuentran a partir de tablas o se calculan analíticamente.

El procesamiento estadístico de datos experimentales se lleva a cabo en computadoras que utilizan programas especiales (Finney y otros). En este caso, se calculan los errores cuadráticos medios y intervalos de confianza EDsq(LD 5Q) y otras categorías de toxodosis. Los valores de las tangentes de los ángulos de pendiente de las rectas probit ( b), en esencia, determinan la relación de varias categorías de toxodosis.

Cuadro 2.2

Conversión de interés a perforado

Tabla 2.3

Valores del coeficienteun, b yPAGS en la fórmula de lesiones fatales

Sustancia
acroleína
acrolonitrito
Monóxido de carbono
tetracloruro de carbono
Formaldehído
Ácido clorhídrico
Ácido cianhídrico
Ácido fluorhídrico
sulfuro de hidrógeno
Bromuro de metilo
isocianato de metilo
Oxido de nitrógeno
óxido de propileno
dióxido de azufre

Así, los valores de las tangentes de las pendientes de las rectas probit, que reflejan cambios en la probabilidad de efectos con cambios en los valores de toxodosis (logaritmo de toxodosis), junto con la mediana de toxodosis, son importantes para evaluar la efecto tóxico de una sustancia.

Por ejemplo, en el caso de un accidente en una instalación químicamente peligrosa, el grado de daño a las personas se obtiene utilizando un enfoque probabilístico para determinar el factor dañino. entonces por función probit Rg como

dónde un, b y PAGS- constantes para cada OHV específico (Tabla 2.3.), t - tiempo de exposición a un químico peligroso, min; C - concentración de OHV en un punto específico de la zona de infección, ppm, relacionada con la concentración de la sustancia en mg / l por la relación

donde Сppt, Сmg/l - la concentración de una sustancia química peligrosa, expresada en ppm y mg/l, respectivamente; t- temperatura del aire, °С; METRO- peso molecular del producto químico peligroso, kg/kmol; R- presión de aire, mmHg Arte.

Toxicidad (del griego. toxikon - veneno) - envenenamiento, la propiedad de ciertos compuestos químicos y sustancias de naturaleza biológica, cuando ingresan a un organismo vivo (humano, animal y vegetal) en ciertas cantidades, causan violaciones de sus funciones fisiológicas, resultando en síntomas de envenenamiento (intoxicación, enfermedad), y en casos severos, muerte.

Una sustancia (compuesto) que tiene la propiedad de toxicidad se denomina sustancia tóxica o veneno.

La toxicidad es un indicador generalizado de la respuesta del cuerpo a la acción de una sustancia, que está determinada en gran medida por las características de la naturaleza de su efecto tóxico.

La naturaleza del efecto tóxico de las sustancias en el cuerpo generalmente significa:

• o el mecanismo de la acción tóxica de la sustancia;
• o la naturaleza de los procesos fisiopatológicos y los principales síntomas de daño que ocurren después de la derrota de los bioobjetivos;
• o dinámica de su desarrollo en el tiempo;
• o otros aspectos del efecto tóxico de la sustancia en el organismo.

Entre los factores que determinan la toxicidad de las sustancias, uno de los más importantes es el mecanismo de su acción tóxica.

El mecanismo de acción tóxica es la interacción de una sustancia con dianas bioquímicas moleculares, lo que es un detonante en el desarrollo de procesos de intoxicación posteriores.

La interacción entre las sustancias tóxicas y un organismo vivo tiene dos fases:

• 1) el efecto de las sustancias tóxicas en el cuerpo: la fase toxicodinámica;
• 2) la acción del organismo sobre sustancias tóxicas - la fase toxicocinética.

La fase toxicocinética, a su vez, consta de dos tipos de procesos:

• a) procesos de distribución: absorción, transporte, acumulación y liberación de sustancias tóxicas;
• b) transformaciones metabólicas de sustancias tóxicas - biotransformación.

La distribución de sustancias en el cuerpo humano depende principalmente de las propiedades fisicoquímicas de las sustancias y de la estructura de la célula como unidad básica del organismo, en particular de la estructura y propiedades de las membranas celulares.

Una disposición importante en la acción de los venenos y toxinas es que tienen un efecto tóxico cuando se exponen al cuerpo en pequeñas dosis. Se crean concentraciones muy bajas de sustancias tóxicas en los tejidos objetivo, que son proporcionales a las concentraciones de biodiana. Se logran altas tasas de interacción de venenos y toxinas con objetivos biológicos debido a la alta afinidad por los centros activos de ciertos objetivos biológicos.

Sin embargo, antes de "golpear" el bioobjetivo, la sustancia penetra desde el lugar de aplicación en el sistema de capilares sanguíneos y vasos linfáticos, luego es transportada por la sangre por todo el cuerpo y entra en los tejidos objetivo. Por otro lado, tan pronto como el veneno ingresa a la sangre y los tejidos de los órganos internos, sufre ciertas transformaciones, que generalmente conducen a la desintoxicación y al "gasto" de la sustancia para el llamado no específico ("lado"). procesos.

Uno de los factores importantes es la velocidad de penetración de las sustancias a través de las barreras de tejido celular. Por un lado, esto determina la velocidad de penetración de los venenos a través de las barreras tisulares que separan la sangre del entorno externo, es decir, la tasa de entrada de sustancias a través de ciertas rutas de penetración en el cuerpo. Por otro lado, esto determina la tasa de penetración de sustancias de la sangre en los tejidos objetivo a través de las llamadas barreras histohemáticas en el área de las paredes de los capilares sanguíneos de los tejidos. Esto, a su vez, determina la tasa de acumulación de sustancias en el área de los bioobjetivos moleculares y la interacción de las sustancias con los bioobjetivos.

En algunos casos, la tasa de penetración a través de las barreras celulares determina la selectividad en la acción de las sustancias sobre ciertos tejidos y órganos. Esto afecta la toxicidad y la naturaleza del efecto tóxico de las sustancias. Por tanto, los compuestos cargados penetran poco en el sistema nervioso central y tienen un efecto periférico más pronunciado.

En general, en la acción de los venenos sobre el cuerpo, se acostumbra distinguir las siguientes etapas principales.

• 1. La etapa de contacto con el veneno y la penetración de la sustancia en la sangre.
• 2. La etapa de transporte de una sustancia desde el lugar de aplicación por la sangre hasta los tejidos objetivo, la distribución de la sustancia en todo el cuerpo y el metabolismo de la sustancia en los tejidos de los órganos internos: la etapa tóxico-cinética.
• 3. La etapa de penetración de la sustancia a través de las barreras histohemáticas (paredes capilares y otras barreras tisulares) y acumulación en el área de biodianas moleculares.
• 4. La etapa de interacción de una sustancia con bioobjetivos y la aparición de alteraciones en los procesos bioquímicos y biofísicos a nivel molecular y subcelular: la etapa tóxico-dinámica.
• 5. La etapa de trastornos funcionales del organismo del desarrollo de procesos fisiopatológicos después de la "derrota" de los bioobjetivos moleculares y la aparición de síntomas de daño.
• 6. La etapa de alivio de los principales síntomas de intoxicación que amenazan la vida del afectado, incluyendo el uso de equipo médico de protección, o la etapa de desenlace (con toxodosis fatal y uso intempestivo de equipo de protección, muerte del afectado es posible).

La dosis es una medida de la toxicidad de una sustancia. La dosis de una sustancia que provoca un determinado efecto tóxico se denomina dosis tóxica (toxodosis). Para animales y humanos, está determinada por la cantidad de una sustancia que provoca un determinado efecto tóxico. Cuanto menor sea la dosis tóxica, mayor será la toxicidad.

Debido al hecho de que la reacción de cada organismo a la misma toxodosis de una determinada sustancia tóxica es diferente (individual), la gravedad de la intoxicación en relación con cada uno de ellos no será la misma. Algunos pueden morir, otros resultarán heridos en diversos grados de gravedad o no sufrirán ningún daño. Por lo tanto, la toxodosis (D) se considera como valor aleatorio. De los datos teóricos y experimentales se deduce que la variable aleatoria D se distribuye según una ley logarítmicamente normal con los siguientes parámetros: D - el valor medio de la toxodosis y la dispersión del logaritmo de la toxodosis - . En este sentido, en la práctica, para caracterizar la toxicidad se utilizan valores medianos relativos, por ejemplo, a la masa del animal, toxodosis (en adelante toxodosis).

El envenenamiento causado por la ingesta de veneno del ambiente humano se denomina exógeno, en contraste con las intoxicaciones endógenas con metabolitos tóxicos que pueden formarse o acumularse en el cuerpo en diversas enfermedades, a menudo asociadas con la función alterada de los órganos internos (riñones, hígado, etc.). ). En la fase toxigénica (cuando el agente tóxico está en el organismo a una dosis capaz de ejercer un efecto específico) de la intoxicación, se distinguen dos períodos principales: el período de reabsorción, que dura hasta que se alcanza la concentración máxima del veneno en la sangre , y el período de eliminación, desde el momento especificado hasta que la sangre esté completamente limpia del veneno. El efecto tóxico puede ocurrir antes o después de la absorción (resorción) del veneno en la sangre. En el primer caso, se llama local, y en el segundo, reabsorbible. También hay un efecto reflejo indirecto.

Con el envenenamiento "exógeno", se distinguen las siguientes rutas principales de entrada de veneno en el cuerpo: oral - por la boca, inhalación - cuando se inhalan sustancias tóxicas, percutánea (cutánea, en asuntos militares - piel-resorción) - a través de la piel sin protección , inyección - con administración parenteral de veneno , por ejemplo, con mordeduras de serpientes e insectos, cavitación - cuando el veneno ingresa a varias cavidades del cuerpo (recto, vagina, conducto auditivo externo, etc.).

Los valores de la tabla de toxodosis (excepto para las rutas de penetración por inhalación e inyección) son válidos para una exposición infinitamente grande, es decir para el caso en que métodos extraños no impidan el contacto de una sustancia tóxica con el cuerpo. En realidad, para la manifestación de uno u otro efecto tóxico del veneno, debe haber más de los indicados en las tablas de toxicidad. Esta cantidad y el tiempo durante el cual el veneno debe estar, por ejemplo, en la superficie de la piel durante la reabsorción, además de la toxicidad, se debe en gran parte a la tasa de absorción del veneno a través de la piel. Entonces, según los expertos militares estadounidenses, el agente de guerra química Vigas (VX) se caracteriza por una toxodosis que absorbe la piel de 6-7 mg por persona. Para que esta dosis ingrese al cuerpo, 200 mg de VX líquido por goteo deben estar en contacto con la piel durante aproximadamente 1 hora, o aproximadamente 10 mg durante 8 horas.

Es más difícil calcular las toxodosis para sustancias tóxicas que contaminan la atmósfera con vapor o aerosol fino, por ejemplo, en caso de accidentes en instalaciones químicamente peligrosas con la liberación de sustancias químicamente peligrosas de emergencia (AHOV - según GOST R 22.0.05- 95), que causan daños a humanos y animales a través del sistema respiratorio.

En primer lugar, asumen que la toxodosis de inhalación es directamente proporcional a la concentración de sustancias químicas peligrosas en el aire inhalado y el tiempo de respiración. Además, hay que tener en cuenta la intensidad de la respiración, que depende de la actividad física y del estado de la persona o animal. En estado de calma, una persona realiza unas 16 respiraciones por minuto y, por lo tanto, absorbe una media de 8-10 l/min de aire. Con actividad física moderada (caminar aceleradamente, marcha) el consumo de aire aumenta a 20-30 l/min, y con actividad física intensa (correr, excavar) es de unos 60 l/min.

Así, si una persona de masa G (kg) inhala aire con una concentración de C (mg/l) en él de AHOV durante un tiempo τ (min) a una frecuencia respiratoria de V (l/min), entonces la dosis absorbida específica de AHOV (la cantidad de AHOV que ingresó al cuerpo) D(mg/kg) será igual a

El químico alemán F. Gaber propuso simplificar esta expresión. Hizo el supuesto de que para humanos o una especie particular de animales bajo las mismas condiciones, la relación V/G es constante, por lo que puede excluirse al caracterizar la toxicidad por inhalación de una sustancia, y recibió la expresión K=Cτ (mg min /l). Haber llamó al producto Cτ coeficiente de toxicidad y lo tomó como un valor constante. Este trabajo, aunque no es una toxodosis en el sentido estricto de la palabra, permite comparar diversas sustancias tóxicas por toxicidad por inhalación. Cuanto más pequeño es, más tóxica es la sustancia durante la acción de inhalación. Sin embargo, este enfoque no tiene en cuenta una serie de procesos (exhalación de una parte de la sustancia hacia atrás, neutralización en el cuerpo, etc.), sin embargo, el producto Cτ todavía se usa para evaluar la toxicidad por inhalación (especialmente en asuntos militares). y defensa civil al calcular las posibles pérdidas de tropas y población bajo la influencia de agentes de guerra química y productos químicos peligrosos). A menudo, este trabajo incluso se llama incorrectamente toxodose. El nombre de toxicidad relativa por inhalación parece más correcto. En toxicología clínica, para caracterizar la toxicidad por inhalación, se da preferencia al parámetro en forma de concentración de una sustancia en el aire, que provoca un determinado efecto tóxico en animales de experimentación en condiciones de exposición por inhalación a una determinada exposición.

La toxicidad relativa de OM durante la inhalación depende de la carga física de la persona. Para las personas que realizan trabajos físicos pesados, será mucho menor que para las personas que están en reposo. Con un aumento en la intensidad de la respiración, la velocidad del OF también aumentará. Por ejemplo, para Sarin con ventilación pulmonar de 10 L/min y 40 L/min, los valores de LCτ 50 son del orden de 0,07 mg·min/L y 0,025 mg·min/L, respectivamente. Si para la sustancia de fosgeno el producto Cτ de 3,2 mg min/la una frecuencia respiratoria de 10 l/min es moderadamente letal, entonces con una ventilación pulmonar de 40 l/min es absolutamente letal.

Cabe señalar que los valores tabulares de la constante Сτ son válidos para exposiciones cortas, en las que Сτ = const. Al inhalar aire contaminado con bajas concentraciones de una sustancia tóxica, pero durante un período de tiempo suficientemente largo, el valor de Сτ aumenta debido a la descomposición parcial de la sustancia tóxica en el cuerpo y la absorción incompleta por parte de los pulmones. Por ejemplo, para el ácido cianhídrico, la toxicidad relativa durante la inhalación de LCτ 50 oscila entre 1 mg·min/l para sus altas concentraciones en el aire y 4 mg·min/l cuando las concentraciones de la sustancia son bajas. La toxicidad relativa de las sustancias durante la inhalación también depende de la carga física de la persona y su edad. Para los adultos, disminuirá con el aumento de la actividad física, y para los niños, con la disminución de la edad.

Así, la dosis tóxica que provoca un daño de igual gravedad depende de las propiedades de la sustancia, la vía de penetración en el organismo, el tipo de organismo y las condiciones de uso de la sustancia.

Para las sustancias que penetran en el cuerpo en estado líquido o aerosol a través de la piel, el tracto gastrointestinal o a través de heridas, el efecto dañino para cada tipo específico de organismo en condiciones estacionarias depende únicamente de la cantidad de veneno que ha penetrado, que puede expresarse en cualquier unidad de masa. En toxicología, la cantidad de veneno suele expresarse en miligramos.

Las propiedades tóxicas de los venenos se determinan experimentalmente en varios animales de laboratorio, por lo tanto, a menudo se usa el concepto de toxodosis específica, una dosis relacionada con una unidad de peso vivo del animal y expresada en miligramos por kilogramo.

La toxicidad de la misma sustancia, incluso cuando ingresa al cuerpo de una manera, es diferente para diferentes especies animales, y para un animal en particular difiere notablemente según el método de entrada al cuerpo. Por lo tanto, después del valor numérico de la toxodosis, se acostumbra indicar entre paréntesis el tipo de animal para el cual se determina esta dosis y el método de administración del agente o veneno. Por ejemplo, la entrada: "sarín D muerte 0,017 mg/kg (conejos, intravenoso)" significa que una dosis de la sustancia sarín 0,017 mg/kg inyectada en la vena de un conejo le provoca la muerte.

Es habitual subdividir las toxodosis y las concentraciones de sustancias tóxicas en función de la gravedad del efecto biológico que provocan.

Los principales indicadores de toxicidad en la toxicometría de venenos industriales y en situaciones de emergencia son:

Lim ir: el umbral de acción irritante en las membranas mucosas del tracto respiratorio superior y los ojos. Se expresa por la cantidad de una sustancia que está contenida en un volumen de aire (por ejemplo, mg/m 3).

Una dosis letal o letal es la cantidad de una sustancia que provoca la muerte con cierta probabilidad al entrar en el organismo. Suelen utilizar los conceptos de toxodosis absolutamente letal, que provoca la muerte del cuerpo con una probabilidad del 100% (o la muerte del 100% de los afectados), y toxodosis medianamente letal (lenta-fatal) o condicionalmente letal, la letal resultado de cuya introducción se produce en el 50% de los afectados. Por ejemplo:

LD 50 (LD 100) - (L del lat. letalis - letal) dosis letal media (letal) que causa la muerte del 50% (100%) de los animales de experimentación cuando la sustancia se inyecta en el estómago, en la cavidad abdominal, sobre la piel (excepto por inhalación) bajo ciertas condiciones de administración y un período de seguimiento específico (generalmente 2 semanas). Se expresa como la cantidad de una sustancia por unidad de masa corporal del animal (generalmente mg/kg);

LC 50 (LC 100): concentración letal promedio (letal) en el aire, que provoca la muerte del 50 % (100 %) de los animales de experimentación tras la exposición por inhalación a una sustancia a una determinada exposición (estándar de 2 a 4 horas) y una cierta período de seguimiento. Por regla general, el tiempo de exposición se especifica adicionalmente. Dimensión como para Lim ir

La dosis incapacitante es la cantidad de una sustancia que, al ser ingerida, provoca el fracaso de un determinado porcentaje de los afectados, tanto de forma temporal como mortal. Se designa ID 100 o ID 50 (del inglés incapacitar - deshabilitar).

Dosis umbral - la cantidad de una sustancia que provoca los primeros signos de daño en el organismo con cierta probabilidad o, lo que es lo mismo, los primeros signos de daño en un determinado porcentaje de personas o animales. Las dosis umbral se designan PD 100 o PD 50 (del inglés primario - inicial).

KVIO: coeficiente de posibilidad de intoxicación por inhalación, que es la relación entre la concentración máxima alcanzable de una sustancia tóxica (C max, mg / m 3) en el aire a 20 ° C y la concentración letal promedio de la sustancia para ratones (KVIO = Cmáx / CL 50). El valor es adimensional;

MPC: concentración máxima permitida de una sustancia: la cantidad máxima de una sustancia por unidad de volumen de aire, agua, etc., que, con la exposición diaria al cuerpo durante un período prolongado, no causa cambios patológicos en él (desviaciones en el estado de salud, enfermedad) detectado por métodos modernos de investigación en el proceso de vida o períodos remotos de la vida de las generaciones presentes y posteriores. Hay MPC del área de trabajo (MPC r.z, mg / m 3), MPC máximo de una sola vez en el aire atmosférico de áreas pobladas (MPC m.r, mg / m 3), MPC promedio diario en el aire atmosférico de áreas pobladas ( MPC s.s, mg/m 3), MPC en el agua de embalses de varios usos de agua (mg/l), MPC (o cantidad residual permisible) en alimentos (mg/kg), etc.;

OBUV: un nivel seguro aproximado de exposición al contenido máximo permitido de una sustancia tóxica en el aire atmosférico de áreas pobladas, en el aire del área de trabajo y en el agua de los embalses para uso de agua de pesca. También hay TAC: el nivel aproximado permitido de una sustancia en el agua de los embalses para uso doméstico.

En toxicometría militar, los indicadores más utilizados son los valores medianos relativos de toxicidad por inhalación letal promedio (LCτ 50), excretor medio (ICτ 50), efectivo promedio (ECτ 50), umbral promedio (PCτ 50), generalmente expresado en mg min/l, así como valores medianos de toxodosis cutáneas reabsorbentes similares en efecto tóxico LD 50 , LD 50 , ED 50 , PD 50 (mg/kg). Al mismo tiempo, los indicadores de toxicidad durante la inhalación también se utilizan para predecir (estimar) las pérdidas de población y personal de producción en caso de accidentes en instalaciones químicamente peligrosas con la liberación de sustancias químicas tóxicas ampliamente utilizadas en la industria.

En relación con los organismos vegetales, en lugar del término toxicidad, se usa con mayor frecuencia el término actividad de una sustancia, y como medida de su toxicidad, se usa principalmente el valor de CK 50: la concentración (por ejemplo, mg / l) de una sustancia en solución que provoca la muerte del 50% de los organismos vegetales. En la práctica, utilizan la tasa de consumo de la sustancia activa (activa) por unidad de área (masa, volumen), generalmente kg / ha, a la que se logra el efecto deseado.

Por su origen, las sustancias tóxicas pueden ser sintéticas y naturales (Cuadros 4.2, 4.3).

Tabla 4.2

Parámetros de toxicidad de algunas sustancias sintéticas

	CL 50 (mg/m 1), objeto biológico, exposición	CLx 50 , mg min/l	PCτ 50 mg min/l		agua h.-b. usuario, mg/m 3
AHOV acción de inhalación
	7600, rata, 2 h 3800, ratón, 2 h
Bromuro de metilo	1540, ratón, 2 h 2250, rata, 2 h
Cloruro de metilo	5300, rata, 4 horas
metil mercaptano	1700, ratón, 2 h 1200, rata, 2 h
Óxido de etileno	1500, ratón, 4 h 2630, rata, 4 h
sulfuro de hidrógeno	1200, ratón, 2 horas			0,008 (milisegundo.)
disulfuro de carbono	10 000, ratón, 2 h 25 000, rata, 2 h
Ácido cianhídrico	400-700 (LC 100), personas, 2-5 min
	360 (Z, C 100), personas, 30 minutos
	1900 (LC 100), perro, 30 minutos				Ausencia en el agua
Agentes de guerra

Cuadro 4.3

Toxicidad de los venenos de algunos animales.

	LD 50 , mg/kg (ratones)
Serpiente marina Enhydrina schistosa
Culebra tigre Notechis scutatus
Serpiente de cascabel Crotalusdirissus terrificus, víbora Vipera russeli y krait Bungarus cferuleus	0,08-0,09 (a/m)
Serpientes marinas del género Hydrophis y víboras terrestres Atractaspis	0.1-0.2 (en peso)
Cobras, muchas serpientes de cascabel
escorpiones
Tiryus serrulatus
Leiurus quinquestriatus
Androctonus australis	0,5 (s/c) 0,009 (i/m)
Buthus occitanus
Opistophthalmus spp.
Celenterados
Ortiga de mar Chrysaora quinquecirrha
Medusa boca de maíz Stomolophus meleagris
Medusa Cyanea capillata
Anemonia sulcata
Anemone Anthopleura xanthog carnero mica	0,008-0,066 (pulgadas/pulgadas)
Corales madrepora Goniopora sp.

Nota. en / en - por vía intravenosa, en / m - por vía intramuscular, en / br - por vía intraperitoneal, s / c - por vía subcutánea.

Las toxinas también se aíslan de sustancias tóxicas de origen natural (Tabla 4.4). Por lo general, incluyen compuestos de alto peso molecular (proteínas, polipéptidos, etc.), cuando ingresan al cuerpo, se producen anticuerpos. A veces, las sustancias de bajo peso molecular (por ejemplo, la tetrodotoxina y otros venenos animales) también se denominan toxinas, que se clasifican más correctamente como venenos naturales.

Cuadro 4.4

Toxicidad de algunas toxinas.

Numerosos estudios sobre toxicidad aguda han permitido extraer importantes conclusiones: 1) cada muestra de sustancias con pesos moleculares comparables corresponde a un determinado valor límite de toxodosis mínimas; 2) para la totalidad de las sustancias más tóxicas de origen natural y sintético, existe una dependencia directa de la toxicidad de los compuestos de sus pesos moleculares (Fig. 4.4). Esto permite, al realizar investigación científica predecir la toxicidad de compuestos y elegir los límites de toxodosis en experimentos toxicológicos.

Arroz. 4.4. Dependencia de la toxicidad de los compuestos de su peso molecular (M). Los círculos negros muestran venenos sintéticos.

Al determinar los parámetros de toxicidad experimentalmente en animales, se examina la relación efecto-dosis, que luego se analiza utilizando métodos estadísticos (por ejemplo, análisis probit). El establecimiento del efecto tóxico de una sustancia sobre la base de la experiencia con animales es correcto cuando se estudia en ratas en no más del 35% de los casos, y en perros, en el 53%. Los valores exactos de dosis y concentraciones letales para humanos, por supuesto, no se han establecido. Por lo tanto, cuando se extrapolan datos experimentales a humanos, se siguen las siguientes reglas: 1) si las dosis letales para los cuatro tipos habituales de roedores de laboratorio (ratones, ratas, cobayos y conejos) difieren ligeramente (menos de 3 veces), entonces hay una alta probabilidad (hasta un 70%) de que la dosis letal para humanos sea la misma; 2) la dosis letal aproximada para humanos se puede encontrar construyendo una línea de regresión a partir de varios puntos en el sistema de coordenadas: a) la dosis letal para una especie animal determinada; b) la masa de su cuerpo.

En el sistema de normas de seguridad laboral (GOST 12.1.007-76), de acuerdo con el grado de impacto en el cuerpo, todas las sustancias nocivas contenidas en materias primas, productos, productos intermedios y desechos de producción se dividen en cuatro clases de peligro: 1º - sustancias extremadamente peligrosas, 2º - sustancias altamente peligrosas; 3º - sustancias moderadamente peligrosas; 4º - Sustancias de baja peligrosidad (Cuadro 4.5). La base de esta división son los valores numéricos de los indicadores anteriores de la toxicidad de las sustancias.

Cuadro 4.5

Clases de peligro de sustancias nocivas

El nombre de los indicadores.	Normas para la clase de peligro
Concentración máxima permitida (MAC) de sustancias nocivas en el aire del área de trabajo, mg / m 3
Dosis letal media cuando se inyecta en el estómago, mg/kg				más de 5000
Dosis letal media cuando se aplica sobre la piel, mg/kg				Más de 2 500
Concentración letal media en el aire, mg/m 3				más de 50.000
Relación de posibilidad de intoxicación por inhalación (POI)

Nota. La asignación de una sustancia nociva a la clase de peligro se realiza de acuerdo con el indicador, cuyo valor corresponde a la clase de peligro más alta.

Las características de la naturaleza del efecto tóxico en el cuerpo son la base para la clasificación toxicológica (fisiológica) de sustancias nocivas (venenos y toxinas).

Según el impacto de las sustancias nocivas se dividen en grupos:

• 1) sustancias con un efecto predominantemente asfixiante (cloro, fosgeno, cloropicrina);
• 2) sustancias de acción venenosa predominantemente general (monóxido de carbono, cianuro de hidrógeno);
• 3) sustancias con efecto sofocante y venenoso general (amilo, acrilonitrilo, Ácido nítrico y óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre, fluoruro de hidrógeno);
• 4) sustancias que actúan sobre la generación, conducción y transmisión de impulsos primarios: venenos neurotrópicos (disulfuro de carbono, tetraetilo de plomo, compuestos organofosforados);
• 5) sustancias con efectos asfixiantes y neurotrópicos (amoníaco, heptilo, hidracina);
• 6) venenos metabólicos (que alteran el metabolismo en los organismos vivos) (óxido de etileno, dicloroetano, dioxina, benzofuranos policlorados).

Cuando las sustancias nocivas ingresan al cuerpo, se produce envenenamiento (intoxicación). Dependiendo de la tasa de entrada de sustancias nocivas en el cuerpo, se distinguen los envenenamientos agudos y crónicos.

El envenenamiento agudo ocurre con la ingesta simultánea de sustancias nocivas en el cuerpo y se caracteriza por un inicio agudo y síntomas específicos pronunciados. En este caso, los síntomas de intoxicación suelen desarrollarse rápidamente, y la muerte del cuerpo o consecuencias graves pueden ocurrir en un tiempo relativamente corto (el caso de un accidente con un escape químico). En algunos casos, a pesar de que se produce la forma aguda de intoxicación, los síntomas de intoxicación pueden desarrollarse lentamente (por ejemplo, la acción del fosgeno).

La intoxicación crónica se desarrolla con la ingesta prolongada, a menudo intermitente, de sustancias nocivas en pequeñas dosis, cuando la enfermedad comienza con síntomas inespecíficos (el caso del uso de productos químicos en la producción).

A veces también se distinguen formas subagudas de intoxicación, que ocupan, por así decirlo, una posición intermedia en términos de duración del efecto de una sustancia en el cuerpo entre lesiones agudas y crónicas, cuando se exponen a sustancias durante horas, decenas de horas y días.

En las formas crónicas y subagudas de envenenamiento, se produce acumulación, es decir, acumulación en el cuerpo de una sustancia tóxica o los efectos que causa. En este sentido, se distingue entre acumulación material y funcional, así como acumulación de tipo mixto.

Si la sustancia se desintoxica lentamente, es decir. se excreta lentamente del cuerpo y, por lo tanto, se acumula gradualmente en el cuerpo, entonces esto es acumulación material, por ejemplo, durante la intoxicación con arsénico, mercurio, DDT, dioxina, etc.

La base de la acumulación funcional es la suma de los efectos tóxicos y no la sustancia en sí. Por ejemplo, bajo la acción del fosgeno, no es la sustancia la que se acumula, sino la cantidad de elementos celulares destruidos del tejido pulmonar. Un ejemplo típico y bien conocido de acumulación funcional es el efecto del alcohol etílico en el organismo con su uso frecuente, cuando el daño se acumula en los tejidos del sistema nervioso central, hígado, gónadas y otros órganos.

Bajo la acción de los venenos, a menudo hay una combinación de acumulación material y funcional, un tipo mixto de acumulación, por ejemplo, en el caso del daño por sustancias organofosforadas en formas subagudas de intoxicación.

Por lo tanto, un papel importante en la dinámica del desarrollo de la intoxicación lo desempeñan:

• 1. Formas de penetración de una sustancia en el cuerpo y la velocidad de entrada en la sangre. Entonces, cuando se inhala, los síntomas de daño, por regla general, aparecen rápidamente, y cuando actúa a través de la piel, el veneno ingresa lentamente al torrente sanguíneo, lo que es la causa de un período de latencia pronunciado.
• 2. Formas y tasas de metabolismo de las sustancias en la etapa tóxico-cinética. Las sustancias que experimentan una desintoxicación rápida en la sangre y los tejidos no suelen tener un período de acción latente característico de las sustancias que son resistentes a la desintoxicación.
• 3. Tasas de penetración de sustancias a través de barreras histohemáticas. Estas velocidades, por regla general, son el factor limitante en el efecto tóxico de las sustancias macromoleculares (polipéptidos y proteínas) cuando penetran desde el torrente sanguíneo en los tejidos diana. Esta es la razón principal del largo período de latencia en la acción de las toxinas bacterianas.
• 4. Tasas de interacción de las sustancias con los bioobjetivos. Los venenos y las toxinas, por regla general, interactúan con bioobjetivos a altas velocidades. Los factores limitantes son las tasas de acumulación de sustancias en el área de los bioobjetivos.
• 5. El significado funcional de los bioobjetivos afectados y la dinámica del desarrollo de procesos patológicos después de la "derrota" de los bioobjetivos. Para las sustancias neurotrópicas, es característico el rápido desarrollo de los síntomas de daño, y para las sustancias citotóxicas, es gradual.
• 6. Condiciones de exposición a la sustancia. Se observa, por regla general, un desarrollo más rápido de los síntomas de la lesión cuando se reciben varias toxodosis fatales. En la experiencia crónica, los síntomas de intoxicación se desarrollan más lentamente que en la experiencia aguda.