Toksisitet manifesterer seg og kan bare studeres i prosessen med interaksjon mellom et kjemisk stoff og et biologisk system (celle, isolert organ, organisme, populasjon).

Dannelsen og utviklingen av reaksjoner til et biosystem på virkningen av et giftig middel, som fører til skade (dvs. brudd på funksjonene, levedyktighet) eller død, kalles en giftig prosess.

Mekanismene for dannelse og utvikling av den toksiske prosessen, dens kvalitative og kvantitative egenskaper, bestemmes først og fremst av strukturen til stoffet og dens effektive dose (fig. 1).

Ris. 1. Hovedkarakteristika for giftig virkning

Men i hvilke former den toksiske prosessen manifesterer seg avhenger utvilsomt også av typen biologisk objekt og dets egenskaper.

Eksterne tegn kalt manifestasjoner giftig prosess. I en rekke av definisjonene av toksikologi nevnt ovenfor er det en oppfatning om at den eneste formen for manifestasjon av den toksiske prosessen er rus (forgiftning). Rus er faktisk den viktigste og mest studerte, men langt fra den eneste formen.

Manifestasjoner av en giftig prosess bestemmes først og fremst av organiseringsnivået til et biologisk objekt, hvor giftigheten til et stoff (eller konsekvensene av dets giftige virkning) studeres:

§ mobilnettet;

§ orgel;

§ organismisk;

§ befolkning.

Hvis den toksiske effekten studeres på cellenivå(vanligvis i in vitro-eksperimenter), så bedømmes cytotoksisiteten til stoffet. Cytotoksisitet oppdages av forbindelsens direkte virkning på cellens strukturelle elementer.

Den toksiske prosessen på cellenivå manifesteres:

Reversible strukturelle og funksjonelle endringer i cellen (endring i form, affinitet for fargestoffer, antall organeller, etc.);

for tidlig celledød (nekrose, apoptose);

mutasjoner (gentoksisitet).

Hvis, i ferd med å studere de giftige egenskapene til stoffer, undersøkes deres skadelige effekt på individuelle organer og systemer, foretas en vurdering av organtoksisiteten til forbindelsene. Som et resultat av slike studier registreres manifestasjoner av hepatotoksisitet, hematotoksisitet, nefrotoksisitet, etc., det vil si evnen til et stoff, som virker på kroppen, til å forårsake skade på ett eller annet organ (system). Organotoksisitet vurderes og undersøkes først og fremst i prosessen med å studere egenskapene (biologisk aktivitet, skadelige effekter) til nye kjemikalier; i ferd med å diagnostisere sykdommer forårsaket av kjemikalier.

Den giftige prosessen fra et organ eller system manifesterer seg:

funksjonelle reaksjoner (miose, spasmer i strupehodet, kortpustethet, kortvarig blodtrykksfall, økt hjertefrekvens, nøytrofil leukocytose, etc.);

organsykdommer;

neoplastiske prosesser.

Giftig effekt av registrerte stoffer på befolkningen nivå, kan merkes som økotoksisk. Økotoksiske effekter blir vanligvis undersøkt av profylaktiske leger enten som rutinemessig rutineovervåking eller som en del av forhåndsbestemte studier.

Økotoksisitet på befolkningsnivå manifesterer seg:

· en økning i sykelighet, dødelighet, antall medfødte utviklingsdefekter, en nedgang i fødselsraten;

· Brudd på de demografiske egenskapene til befolkningen (korrelasjon av alder, kjønn, etc.);

· fallet i gjennomsnittlig levealder for medlemmene av befolkningen, deres kulturelle forringelse.

Av spesiell interesse for legen er formene for den giftige prosessen som oppdages på nivået av hele organismen. De er også flere, og kan klassifiseres som følger:

Ø rus - sykdommer av kjemisk etiologi;

Ø Forbigående toksiske reaksjoner - raskt forbigående, ikke truende helsemessige forhold, ledsaget av en midlertidig funksjonshemming (for eksempel irritasjon av slimhinnene);

Ø Allobiotiske tilstander - en endring i kroppens følsomhet for smittsomme, kjemiske, stråling, andre fysiske påvirkninger og psykogene påkjenninger som oppstår under påvirkning av en kjemisk faktor (immunsuppresjon, allergi, toleranse for et stoff, asteni, etc.);

Ø Spesielle giftige prosesser - ikke-terskelprosesser med en lang latent periode som utvikler seg i en del av den eksponerte befolkningen under påvirkning av kjemikalier, som regel i kombinasjon med tilleggsfaktorer (for eksempel karsinogenese).

Forgiftning (forgiftning)

Av alle manifestasjoner av den toksiske prosessen, er den mest studerte og betydningsfulle for legen rus. Formasjonsmekanismene og funksjonene i forgiftningsforløpet avhenger av giftstrukturen, deres doser, forhold for interaksjon med kroppen, etc. Imidlertid er det noen Generelle egenskaper denne formen for giftig prosess.

1. Avhengig av varigheten av interaksjonen kjemisk og kroppsforgiftning kan være akutt, subakutt og kronisk.

akutt kalt rus, som utvikler seg som et resultat av en enkelt eller gjentatt virkning av stoffer i en begrenset periode (vanligvis opptil flere dager).

Subakutt kalt rus, som utvikler seg som et resultat av kontinuerlig eller intermitterende (intermitterende) virkning av et giftstoff som varer i opptil 90 dager.

Kronisk kalt rus, som utvikler seg som et resultat av langvarig (noen ganger år) virkning av et giftstoff.

Begrepet akutt, subakutt, kronisk rus skal ikke forveksles med det akutte, subakutte, kroniske forløpet av en sykdom som har utviklet seg som følge av kontakt med et stoff. Akutt forgiftning med visse stoffer (sennepsgass, lewisitt, dioksiner, halogenerte benzofuraner, paraquat, etc.) kan være ledsaget av utviklingen av en langvarig (kronisk) patologisk prosess.

2. perioder med rus.

Som regel, under enhver forgiftning, kan fire hovedperioder skilles: perioden for kontakt med stoffet, den latente perioden, toppperioden for sykdommen og restitusjonsperioden. Noen ganger er perioden med komplikasjoner spesielt utpreget. Alvorlighetsgraden og varigheten av hver av periodene avhenger av typen og egenskapene til stoffet som forårsaket forgiftning, dosen og forholdene for interaksjon med kroppen.

3. Avhengig fra lokalisering patologisk prosess manifestasjoner av forgiftning kan være lokale og generelle.

Lokalt kalt manifestasjoner der den patologiske prosessen utvikler seg direkte på stedet for påføring av giften. Mulig lokal skade på øyne, hud, luftveier og lunger, ulike områder i mage-tarmkanalen. Lokal virkning kan manifesteres ved vevsendring (dannelsen av inflammatoriske-nekrotiske endringer - virkningen av syrer og alkalier på huden og slimhinnene; sennepsgass, lewisitt på øynene, huden, slimhinnene i mage-tarmkanalen, lungene, etc. .) og funksjonelle reaksjoner (elevinnsnevring under påvirkning av organofosforforbindelser på synsorganet).

Generell manifestasjoner kalles manifestasjoner der mange organer og systemer i kroppen er involvert i den patologiske prosessen, inkludert de som er fjernt fra påføringsstedet for giftstoffet. Årsakene til generell forgiftning er som regel: resorpsjon av giftstoffet i det indre miljøet, resorpsjon av forfallsproduktene til det berørte integumentære vevet, refleksmekanismer.

Hvis et organ eller system har en lav terskel for følsomhet overfor et giftstoff, sammenlignet med andre organer, er selektiv skade på dette bestemte organet eller systemet mulig under visse doseeffekter. Stoffer der følsomhetsterskelen til et bestemt organ eller system er betydelig lavere enn andre organer, blir noen ganger referert til som selektivt virkende. I denne forbindelse brukes slike begreper som: nevrotoksiske stoffer, nefrotoksiske stoffer, hapatotoksiske stoffer, pulmonotoksiske stoffer, etc.

I de fleste tilfeller er forgiftninger av blandet karakter, og er ledsaget av tegn på både lokal og overordnet plan.

4. Avhengig av påvirkningsintensitet giftig (en karakteristikk som bestemmes av virkningen av dose-tid), kan forgiftning være alvorlig, moderat og mild.

Alvorlig rus- en livstruende tilstand. Den ekstreme formen for alvorlig rus er dødelig forgiftning.

Moderat rus- en sykdom der et langt forløp er mulig, utvikling av komplikasjoner, irreversibel skade på organer og systemer, som fører til funksjonshemming eller vansiring av offeret.

Lett rus- ender med fullstendig bedring innen få dager.

Konsentrasjon av giftstoffer i biotakomponenter, på grunn av dens analytiske tilgjengelighet og muligheten for et enkelt kvantitativt uttrykk for effekten, blir det ofte betraktet som en økotoksikologisk respons på miljøforurensning. Imidlertid bestemmes skjebnen til et biologisk system til syvende og sist ikke av nivåene av dets forurensning, men av hvor uttalte avvikene til hovedpopulasjonen og biokenotiske egenskaper skyldes den giftige belastningen.

Til tross for at til nå et enkelt konsept " befolkning"ikke eksisterer, vil vi holde fast ved den oppfatning at som en slik stabil gruppe individer forent territorielt, med en enkelt Livssyklus, og i forhold til organismer med kryssbefruktning - en enkelt genpool, til en viss grad reproduktivt isolert fra andre lignende grupper og som har evnen til homeostase under skiftende miljøforhold. Som en økotoksikologisk reaksjon av systemer på populasjonsnivå vurderer vi effektene av direkte toksiske effekter og effekter mediert (modifisert) av populasjonsmekanismer og det naturlige miljøet.

Direkte toksiske effekter. Det er åpenbart at tegn på skade forårsaket av akkumulering av giftige stoffer i pattedyrorganismer og vurdert i detalj innenfor rammen av toksikologi bør forekomme ikke bare hos pattedyr fra naturlige populasjoner, men også med en viss spesifisitet i andre objekter i biotaen. I størst grad kan slike effekter av direkte toksiske effekter skilles ut på molekylære og cellulære vevsnivåer av funksjon. biologiske systemer. Dette skyldes det faktum at i nærvær av kraftige endogene homeostatiske mekanismer, er suborganismeindikatorer minst påvirket av endrede levekår. Det er også viktig at det i dag finnes velutviklede kvantitative metoder for å diagnostisere slike avvik.

En av de klareste indikatorene direkte toksisk effekt er biokjemiske endringer som er mest spesifikke for effekten av spesifikke giftstoffer. Det er kjent fra toksikologien at inntak av mange fremmedlegemer i organismene til varmblodige dyr stimulerer dannelsen av reaktive oksygenarter. I strid med eller overbelastning av de molekylære mekanismene for inaktivering av disse radikalene, er det mulig å forbedre prosessene for frie radikaloksidasjon og akkumulering av produkter av lipidperoksidasjon.

Blokkeringen av disse prosessene utføres på grunn av endogen antioksidanter- vitamin A og E. Opphopning av produkter av lipidperoksidasjon av varmblodige dyr under forhold med giftig miljøforurensning er assosiert med denne utarmingen av endogene beskytterressurser. Konsekvensen av dette er et brudd på strukturen til biomembraner og enzymatiske systemer av xenobiotisk metabolisme, dvs. manifestasjon av tegn på forgiftning. Tydeligst kan biokjemiske lidelser diagnostiseres hos dyr som konstant lever under forhold med giftig eksponering.

Det er for eksempel vist at intensiteten i leveren til hønekyllinger i de forurensede sonene lipidperoksidasjon nesten dobbelt så høy som i rene områder. Et lignende bilde er i fluesnapperen. De noterte nivåene korrelerer godt med akkumulering av bly, sink, kobber i skjelettet til kyllingene. For den samme arten ble det notert en betydelig, nesten to ganger nedgang i nivåene av vitamin E og A i leveren til kyllinger i forurensede områder. Sistnevnte indikatorer korrelerer også med innholdet av tungmetaller i organismer.

Vurderer slikt direkte toksiske effekter, må det huskes at de diskuterte indikatorene er registrert i organismer som lever under naturlige forhold. Dette betyr at individuelle individer med maksimal manifestasjon av tegn på rus, som av denne grunn ikke oppfyller de strenge kravene til miljøet, kan elimineres fra befolkningen. I motsetning til laboratorie- eller vivariumeksperimenter, reflekterer de analyserte prøvene i dette tilfellet resultatet av seleksjon bestemt både av intrapopulasjonsmekanismer og av kvaliteten på habitatet. I denne forbindelse er de siterte dataene mest vellykkede for reir, siden de nevnte seleksjonsfaktorene i hekkeperioden hos fugler er uttrykt i minst grad.

Det er mange opplysninger oppnådd blant annet på andre gjenstander, ifølge hvilke det er mulig å diagnostisere en lang rekke tegn på skade (biokjemisk, fysiologisk, funksjonell, etc.) forårsaket av direkte toksiske effekter. Imidlertid fungerer det naturlige miljøet som et slags filter som korrigerer disse indikatorene. Det er derfor, i motsetning til laboratorieeksperimenter under naturlige forhold, på like nivåer av giftig belastning som laboratorienivåer, bestemt av innholdet av giftige stoffer i gjenstander miljø, er det ofte ikke mulig å diagnostisere tilstedeværelsen av spesifikke direkte giftige tegn hos dyr.

La oss ta et annet eksempel illustrerer det som er sagt. Det er kjent at de fleste forurensninger i det naturlige miljøet fører til manifestasjon hos dyr av tydelige tegn på skade på både det perifere og sentralnervesystemet. Nevrotoksiske manifestasjoner observeres, som regel, ved lave eksponeringsnivåer, før andre kliniske tegn. Visse nevropsykiske endringer som manifesterer seg i dette tilfellet, uttrykt i en endring i reaksjonshastigheten på en ytre stimulus og i oppførselen til dyr, fører ikke bare til en endring i dyrets zoososiale status, men også til en utilstrekkelig reaksjon av dyr i fare. Dette ble vist hos hjortehamstere, da dyr forgiftet med dieldrin reduserte reaksjonen kraftig på den tilsynelatende skyggen av et rovdyr. Av denne grunn bør slike dyr hovedsakelig elimineres fra bestanden.

Til tross for det åpenbare i disse tilfellene direkte betingelser for toksiske effekter inntak av forurensninger i animalske organismer, kan de omtalte indikatorene ikke betraktes som effekter av det supraorganismale nivået, dvs. strengt tatt økotoksikologiske effekter. Ganske annerledes. Den økotoksikologiske responsen til systemet bestemmes ikke så mye av alvorlighetsgraden av biokjemiske eller andre avvik, men av endringene i befolkningens struktur forårsaket av dem, for eksempel på grunn av en reduksjon i antall grupper av organismer mest. følsom for giftstoffer.

Toksisiteten til stoffer fra gruppen avhenger av deres kjemiske sammensetning, mengden som påvirker kroppen, inngangsveien, mekanismer og virkningsvarighet, miljøforhold, følsomhet, kroppens opprinnelige tilstand og en rekke andre faktorer.

Typer av toksisitet

Separat akutt og kronisk toksisitet av stoffer, og dermed bestemme deres effekt på kroppen og faren for mennesker. I plantevern brukes de hovedsakelig med akutt toksisitet, noe som gir rask effekt mot skadelige organismer. I spesielle tilfeller hvor bruk av store mengder utgjør en risiko for gunstige organismer og mennesker, bruker sin kroniske toksisitet ved å introdusere små mengder giftige stoffer i agnene og oppdatere disse agnene hver dag i en uke (for eksempel bruk av blodantikoagulanter -).

Faktorer som påvirker toksisitet

For ulike organismer er et mål på toksisitet en dose - mengden av et giftig stoff per måleenhet av et objekt som forårsaker en viss effekt. Det uttrykkes i masseenheter i forhold til masseenheten til det behandlede objektet (µg/g, mg/kg), volum (konsentrasjon i µg/ml, mg/l) eller per objekt (µg/individ). Når man vurderer toksisiteten til et bestemt stoff, blir den generelle biologiske loven for utviklingen av levende vesener alltid tatt i betraktning: levedyktigheten til en art bestemmes av graden av heterogenitet i befolkningen. Basert på dette utføres vurderingen ved hjelp av et visst antall organismer og etter en eller annen gjennomsnittsindikator. Den mest brukte dosen er 50 % effekt (hemming av en vital prosess) eller 50 % død av eksperimentelle organismer. I det første tilfellet blir en slik dose referert til som en effektiv dose av ED 50, i det andre kalles den dødelig, eller SD 50 eller 50. Disse indikatorene brukes også til å bestemme graden av bestandsresistens mot og selektivitet av virkning på visse typer organismer.

I samsvar med moderne ideer om giftstoffer, må ethvert kjemisk middel, etter å ha kommet inn i kroppen, samhandle med en viss kjemisk reseptor, som er ansvarlig for passasjen av en viktig biokjemisk reaksjon. En slik reseptor kalles et "handlingssted". Et stoffs toksisitet for kroppen vil avhenge av hvor mye gift som har nådd virkestedet, hvor sterkt og hvor lenge den biokjemiske reaksjonen er blokkert, og også hvilken betydning denne reaksjonen har for organismens liv. Av denne grunn forårsaker enhver faktor som påvirker prosessene for inntreden av et stoff i kroppen, dets "adferd" i den og interaksjon med reseptoren en endring i toksisitet.

Dessuten avhenger toksisiteten til et stoff for en levende organisme av dosen av giftstoffet og varigheten av eksponeringen. I et visst område, med økende dose og eksponering, øker effekten proporsjonalt.

Varigheten av eksponeringen i størst grad avhenger av den kjemiske, termiske stabiliteten og fotostabiliteten, samt av stoffets flyktighet. Kjemisk resistente og lite flyktige stoffer forblir på planter og i jorda i lang tid. Effektiviteten og virkningsvarigheten til syntetiske pyretroider bestemmes i stor grad av deres fotostabilitet.

Av miljøforholdene er det den største påvirkningen på toksisiteten som utøves av temperatur. Under dens påvirkning er det mulig å endre aktiviteten til både selve stoffet og kroppens reaksjon. Med økende temperatur øker tapene fra den behandlede overflaten, men dens toksisitet kan samtidig øke, for eksempel med dannelse av mer giftige stoffer (overgang av tionisomerer til tiol). Samtidig, under forhold med optimal temperatur, blir kroppen mer følsom for et giftig stoff på grunn av økte metabolske prosesser.

Alle jordfaktorer som påvirker jordretensjon vil ha innvirkning på legemiddeltoksisitet. Med økende innhold organisk materiale og siltige partikler i jorda, øker sorpsjonen av jordkomplekset kraftig. Som et resultat avtar mengden av stoffet i jordløsningen, dets effektivitet reduseres, og som et resultat må forbrukshastigheten økes.

Giftens toksisitet avhenger også av hastigheten på aktiv eller passiv diffusjon av stoffer gjennom forskjellige vev. Jo høyere penetrasjonshastighet, desto større toksisitet av forbindelsen, siden mulighetene for det og avsetning reduseres. Mange organismer har også indre strukturelle barrierer som hindrer giftige stoffer i å nå vitale sentre.

Toksisiteten til en gift som har trengt inn til virkestedet avhenger av graden av likhet mellom toksinmolekylet og reseptormolekylet. Behovet for en slik likhet av molekyler bekreftes av det faktum at toksisiteten til mange stoffer avhenger av strukturen til molekylet og det romlige arrangementet av atomer. Den insektdrepende aktiviteten til syntetiske pyretroider avhenger av mengden aktive stereoisomerer i preparatet. En slik avhengighet ble notert for soppdrepende midler fra gruppen triazoler (metalaksyl), y-derivater av aryloksyfenoksypropionsyre, etc.

Toksisitetsindikatorer

Som allerede nevnt, er et universelt mål på toksisitet for skadelige organismer dosen av et giftig stoff - mengden av et stoff som forårsaker en viss effekt. Det uttrykkes vanligvis i masseenheter i forhold til masseenheten til den skadelige organismen (i milligram per kilogram).

Toksisitetsindikatorer er indikert med bokstavsymboler som indikerer omfanget av effekten:

• DM (dødelig dose) = (

Patologisk(fra gresk patos - smerte, sykdom) en tilstand som utvikler seg som et resultat av samspillet mellom et skadelig stoff (gift) med kroppen kalles rus eller forgiftning.

Forgiftning (toksikose)- en patologisk tilstand assosiert med brudd på kjemisk homeostase på grunn av samspillet mellom ulike biokjemiske strukturer i kroppen med giftige stoffer av eksogen eller endogen (dannet inne i kroppen) opprinnelse.

Begrepet "rus" refererer til hele prosessen med utvikling av toksikose fra de aller første symptomene til det fullstendige kliniske bildet av sykdommen, hvis innhold avhenger av den fysiologiske rollen til de viktigste toksisitetsreseptorene, dvs. visse biokjemiske strukturer med hvilke dette giftig (gift) interagerer selektivt.

I samsvar med terminologien som er vedtatt i Russland, kalles eksogene forgiftninger forårsaket av xenobiotika vanligvis forgiftning, i motsetning til endogene forgiftninger assosiert med akkumulering i kroppen av giftige stoffer av sin egen metabolisme (autointoxication).

Toksisitet - egenskapen til et stoff som forårsaker brudd på biokjemiske prosesser og fysiologiske funksjoner i kroppen.

Toksisitet karakteriseres av mengden av et stoff som forårsaker en skadelig effekt, og arten av den toksiske effekten på menneske- eller dyrekroppen. Arten av den giftige virkningen betyr:

• 1. Mekanismen for giftig virkning.
• 2. Naturen til patofysiologiske prosesser og hovedsymptomene på lesjonen som oppsto etter nederlaget til biomålet.
• 3. Dynamikk for utvikling av giftig handling i tid.
• 4. Andre aspekter ved stoffets toksiske effekt på kroppen.

Det er tre konsepter for giftig dose:

• 1. Terapeutisk terapeutisk dose - dosen av et stoff som gir en spesifikk terapeutisk effekt.
• 2. Giftig dose - en dose av et stoff som forårsaker patologiske endringer i kroppen som ikke fører til døden.
• 3. Dødelig (dødelig) dose - dosen av et stoff som forårsaker døden til en organisme.

Toksisitet er karakterisert ved dosen av et stoff som forårsaker en viss grad av forgiftning. Hvis en person av masse G(kg) inhalerer luft med en konsentrasjon på C (mg / l) av et skadelig stoff (gift) over tid t(min) ved pusteintensiteten V(l / min), deretter den spesifikke absorberte dosen av et skadelig stoff (mengden av et skadelig stoff som har kommet inn i kroppen), Dya(mg/kg), vil være lik

Den tyske kjemikeren F. Gaber foreslo å forenkle dette uttrykket. Han antok at for mennesker eller en bestemt dyreart som er under samme forhold, forholdet V/G konstant, dermed kan det utelukkes når man karakteriserer inhalasjonstoksisiteten til et stoff, og mottok uttrykket T=Ct(mgh min/l).

Arbeid Ct Gaber kalte indikatoren (koeffisienten) for toksisitet og tok den for konstant verdi(se kap. 3.7).

For inhalasjonsforgiftning, dosen D = ct, hvor C er konsentrasjonen av damp eller aerosol i mg/m 3, t- inhalasjonstid i min.

Hvis påvirket av andre veier (gjennom mage-tarmkanalen, hud, intravenøst, intramuskulært, etc.), dosen D estimeres av mengden stoff i mg per 1 kg levende vekt (i tilfelle hudskade - i mg / cm 2).

Skille toksisitetsparametere:

• 1. Gjennomsnittlige dødelige (gjennomsnittlige dødelige) doser, forårsaker døden til 50 % av forsøksdyrene med en bestemt administrasjonsmåte:
  • a) CZ, 5 o (JlK 5 o) - med inhalasjonsforgiftning;
  • b) /) 1 5 o (LD 5 o) - med andre typer eksponering (innvendig, på huden, etc., bortsett fra innånding).
• 2. Absolutte dødelige (dødelige) doser, forårsaker døden til 100 % av forsøksdyrene:
  • a) CLioo(JIKioo) - ved innåndingsforgiftning;
  • b) DGyuoShDyuo) - med andre typer eksponering.

Alle de stoffene der LD er lavt anses som giftige. Ja, kl

klassiske giftstoffer - kaliumcyanid og stryknin LD io er 10 og 0,5 mg / kg. Mye mindre LD i kjemiske krigføringsmidler (sarin, zaman, etc.) og noen naturlige giftstoffer av planteopprinnelse (toksiner fra curare, botulisme og difteri).

• 3. Terskeldoser, forårsaker åpenbare, men reversible endringer i kroppens vitale tegn:
  • a) RSyu (PKyu) - ved innåndingsforgiftning;
  • b) Rdo(PDyu) - for andre typer eksponering.

Tallet i indeksen (0) viser sannsynligheten (i %) for opptreden av tegn på forgiftning. Terskeldoser bestemmes hos kaniner (ved innånding), rotter (ved å endre blodbildet) og mennesker (ved lukt, effekt på hjernens bioelektriske aktivitet). De skadelige effektene av kjemikalier på mennesker begynner alltid ved en terskelkonsentrasjon.

Toxodose- mengde giftig stoff. Toksisitet \u003d 1 / toks-sodose.

FRA formålet med å kvantifisere toksisitet i toksikologi bruker visse kategorier av toksiske doser (tabell 2.1)

Tabell 2.1

	Toxodoser for ulike veier for inntrengning av stoffer i kroppen		Toxo-effekter
	Intravenøst ​​gjennom fordøyelsesorganene	Gjennom luftveisorganene
1. Median dødelig	ld 50		50 % av de berørte døde
2. Absolutt dødelig	ld 95		Død av 90-100 % av de berørte
3. Maksimalt ikke-dødelig	ld 5		Død 0-10 % påvirket
4. Median ufør			Deaktivering av 50 % av de berørte
5. Terskelmedian			Innledende symptomer på skade hos 50 % av ofrene
6. Maksimalt tillatt	MPC (forrige, tillatt antall doser)	MPC (tidligere tillatte kons.)	Ingen symptomer på skade

For å kvantifisere giftigheten til stoffer, brukes verdiene median effektiv toksodose(ED 50), forårsaker visse effekter hos 50 % av forsøksdyrene (påvirket). AU 50 - første bokstaver i ord Effektiv dose- effektiv dose. Når det gjelder dødelige stoffer, når "effekten" estimeres ved dyrs død, brukes verdiene LD 50 og IC/50 (L fra ordet letholis- dødelig), og ved vurdering av inhabilitet - størrelsen Yu 50 og ICts o (jeg fra ordet Ufør- deaktivering) etc. (se tabell 2.1).

LD 5 o og LCt 5 o - er verdien av den gjennomsnittlige dosen, hvoretter den kommer inn i magen, bukhulen, på huden innen tre dager, oppstår døden til 50% av forsøksdyrene. Noen ganger for å bestemme LD 50 og LCtso forsøksdyr observeres i ikke tre, men 14 dager.

Median effektiv doser er statistisk mer signifikante sammenlignet med andre kategorier av toksodose ( ED 5 , ED 95, etc.), og i så henseende er det mer riktig å angi for eksempel en dose lik 2ED 50 , hvordan EDm.

Når man bestemmer EDso(LDso) avhengigheten av effektdosen på eksperimentelle data studeres, som analyseres ved hjelp av statistiske metoder, som regel ved bruk av probit-analyse.

Bruken av probitmetoden er basert på to forutsetninger:

• 1. Sannsynlighetene for fordeling av bioresponser i toksikologiske og farmakologiske eksperimenter følger vanligvis loven om en log-normalfordeling.
• 2. Bioresponssannsynligheter estimeres ved å bruke probitverdier (i stedet for prosenter, som ofte gjøres i praktisk jobb toksikologer); gjennomboret (fra engelsk, sannsynlighetsenheter) er de sannsynlige størrelsene foreslått av Bliss og Gaddem (derav navnet: probitmetoden). Bruken av probiter lar en analysere avhengighetene til bioresponser på logaritmene til doser i en lineær form:

gjennomboret = a + stor D inn et bredt spekter av bioresponser fra 0,1 til 99,9 % (se tabell 2.2 og 2.3).

Koeffisienter til ligningen "en" og "b", i hovedsak karakterisere følsomheten til dyr for et gitt stoff i en gitt type bruk. Probitverdiene for bioresponsene observert i eksperimentet er funnet fra tabeller eller beregnet analytisk.

Statistisk behandling av eksperimentelle data utføres på datamaskiner ved hjelp av spesielle programmer (Finney og andre). I dette tilfellet beregnes gjennomsnittlige kvadratfeil og konfidensintervaller EDsq(LD 5Q) og andre kategorier av toksodose. Verdiene til tangentene til helningsvinklene til probitlinjene ( b), i hovedsak bestemme forholdet mellom ulike kategorier av toksodose.

Tabell 2.2

Konvertering av renter til punched

Tabell 2.3

Koeffisientverdiera, b ogP i formelen for dødelig skade

Substans
Akrolein
akrolonitritt
Karbonmonoksid
Karbontetraklorid
Formaldehyd
Saltsyre
Blåsyre
Flussyre
hydrogensulfid
Metylbromid
Metylisocyanat
Nitrogenoksid
propylenoksid
svoveldioksid

Dermed er verdiene av tangentene til bakkene til probitlinjene, som reflekterer endringer i sannsynligheten for effekter med endringer i verdiene av toksodoser (logaritme av toksodoser), sammen med mediantoksodoser, viktige for å vurdere giftvirkning av et stoff.

For eksempel, i tilfelle en ulykke på et kjemisk farlig anlegg, oppnås graden av skade på mennesker ved å bruke en sannsynlig tilnærming for å bestemme skadefaktoren R da av probit funksjon Rg som

hvor a, b og P- konstanter for hver spesifikke OHV (tabell 2.3.), t - eksponeringstid for et farlig kjemikalie, min; C - konsentrasjon av OHV på et spesifikt punkt i infeksjonssonen, ppm, relatert til konsentrasjonen av stoffet i mg / l ved forholdet

hvor Сppt, Сmg/l - konsentrasjonen av et farlig kjemikalie, uttrykt i henholdsvis ppm og mg/l; t- lufttemperatur, °С; M- molekylvekten til det farlige kjemikaliet, kg/kmol; R - lufttrykk, mm Hg Kunst.

Toksisitet (fra gresk. toksikon - gift) - giftighet, egenskapen til visse kjemiske forbindelser og stoffer av biologisk natur, når de kommer inn i en levende organisme (menneske, dyr og plante) i visse mengder, forårsaker brudd på dens fysiologiske funksjoner, som resulterer i symptomer på forgiftning (rus, sykdom) og i alvorlige tilfeller død.

Et stoff (forbindelse) som har egenskapen giftighet kalles et giftig stoff eller gift.

Toksisitet er en generalisert indikator på kroppens respons på virkningen av et stoff, som i stor grad bestemmes av egenskapene til naturen til dets toksiske effekt.

Naturen til den giftige effekten av stoffer på kroppen betyr vanligvis:

• o mekanismen for stoffets toksiske virkning;
• o arten av patofysiologiske prosesser og de viktigste symptomene på skade som oppstår etter nederlaget til biomål;
• o dynamikken i deres utvikling i tid;
• o andre aspekter ved stoffets toksiske effekt på kroppen.

Blant faktorene som bestemmer toksisiteten til stoffer, er en av de viktigste mekanismen for deres giftige virkning.

Mekanismen for toksisk virkning er interaksjonen av et stoff med molekylære biokjemiske mål, som er en trigger i utviklingen av påfølgende rusprosesser.

Samspillet mellom giftige stoffer og en levende organisme har to faser:

• 1) effekten av giftige stoffer på kroppen - den toksikodynamiske fasen;
• 2) virkningen av organismen på giftige stoffer - den toksikokinetiske fasen.

Den toksikokinetiske fasen består på sin side av to typer prosesser:

• a) distribusjonsprosesser: absorpsjon, transport, akkumulering og frigjøring av giftige stoffer;
• b) metabolske transformasjoner av giftige stoffer - biotransformasjon.

Fordelingen av stoffer i menneskekroppen avhenger hovedsakelig av de fysisk-kjemiske egenskapene til stoffer og strukturen til cellen som kroppens grunnleggende enhet, spesielt strukturen og egenskapene til cellemembraner.

En viktig bestemmelse i virkningen av giftstoffer og giftstoffer er at de har en giftig effekt når de utsettes for kroppen i små doser. Svært lave konsentrasjoner av giftige stoffer dannes i målvev, som står i forhold til konsentrasjonene av biomål. Høye forekomster av interaksjon av giftstoffer og toksiner med biomål oppnås på grunn av den høye affiniteten til de aktive sentrene til visse biomål.

Men før "treffer" biomålet, trenger stoffet fra påføringsstedet inn i systemet med kapillærer av blod og lymfekar, deretter bæres det av blodet gjennom hele kroppen og kommer inn i målvevet. På den annen side, så snart giften kommer inn i blodet og vevet i de indre organene, gjennomgår den visse transformasjoner, som vanligvis fører til avgiftning og "forbruk" av stoffet for den såkalte uspesifikke ("siden") prosesser.

En av de viktige faktorene er penetrasjonshastigheten for stoffer gjennom cellevevsbarrierer. På den ene siden bestemmer dette graden av penetrering av gift gjennom vevsbarrierer som skiller blod fra det ytre miljøet, dvs. hastigheten for inntrengning av stoffer gjennom visse penetreringsveier inn i kroppen. På den annen side bestemmer dette penetrasjonshastigheten av stoffer fra blodet inn i målvevet gjennom de såkalte histohematiske barrierene i området av veggene til blodkapillærene i vevet. Dette bestemmer igjen graden av akkumulering av stoffer i området for molekylære biomål og samspillet mellom stoffer og biomål.

I noen tilfeller bestemmer penetrasjonshastigheten gjennom cellebarrierer selektiviteten i virkningen av stoffer på visse vev og organer. Dette påvirker toksisiteten og naturen til stoffers giftvirkning. Dermed trenger ladede forbindelser dårlig inn i sentralnervesystemet og har en mer uttalt perifer effekt.

Generelt, i virkningen av gift på kroppen, er det vanlig å skille mellom følgende hovedstadier.

• 1. Stadiet for kontakt med giften og stoffets inntrengning i blodet.
• 2. Stadiet for transport av et stoff fra påføringsstedet med blod til målvev, fordeling av stoffet i hele kroppen og metabolisme av stoffet i vevene i indre organer - det toksisk-kinetiske stadiet.
• 3. Stadiet av substanspenetrasjon gjennom histohematiske barrierer (kapillærvegger og andre vevsbarrierer) og akkumulering i området for molekylære biomål.
• 4. Stadiet for interaksjon av et stoff med biomål og forekomsten av forstyrrelser i biokjemiske og biofysiske prosesser på molekylært og subcellulært nivå - det toksisk-dynamiske stadiet.
• 5. Stadiet av funksjonelle forstyrrelser i organismen for utvikling av patofysiologiske prosesser etter "nederlaget" av molekylære biomål og utbruddet av symptomer på skade.
• 6. Stadiet av lindring av de viktigste symptomene på rus som truer livet til den berørte personen, inkludert bruk av medisinsk verneutstyr, eller stadiet av utfall (med dødelige toksodoser og utidig bruk av verneutstyr, døden til den berørte er mulig).

Dose er et mål på toksisiteten til et stoff. Dosen av et stoff som forårsaker en viss toksisk effekt kalles den toksiske dosen (toksodose). For dyr og mennesker bestemmes det av mengden av et stoff som forårsaker en viss toksisk effekt. Jo lavere toksisk dose, jo høyere toksisitet.

På grunn av det faktum at reaksjonen til hver organisme til samme toksodose av et bestemt giftig stoff er forskjellig (individuell), vil alvorlighetsgraden av forgiftning i forhold til hver av dem ikke være den samme. Noen kan dø, andre vil bli skadet i ulik alvorlighetsgrad eller ikke i det hele tatt. Derfor anses toksodose (D) som tilfeldig verdi. Det følger av de teoretiske og eksperimentelle dataene at den stokastiske variabelen D er fordelt etter en logaritmisk normallov med følgende parametere: D - medianverdien av toksodose og spredningen av logaritmen av toksodose - . I denne forbindelse, i praksis, for å karakterisere toksisitet, brukes medianverdier av relativ, for eksempel til massen til dyret, toksodose (heretter toksodose).

Forgiftning forårsaket av inntak av gift fra det menneskelige miljøet kalles eksogen, i motsetning til endogene forgiftninger med giftige metabolitter som kan dannes eller akkumuleres i kroppen ved ulike sykdommer, ofte forbundet med nedsatt funksjon av indre organer (nyrer, lever, etc.). ). I den toksige fasen (når det giftige middelet er i kroppen i en dose som er i stand til å utøve en spesifikk effekt) forgiftningsfasen, skilles to hovedperioder ut: resorpsjonsperioden, som varer til den maksimale konsentrasjonen av giften i blodet er nådd. , og eliminasjonsperioden, fra det angitte øyeblikket til blodet er fullstendig renset for giften . Den toksiske effekten kan oppstå før eller etter absorpsjon (resorpsjon) av giften i blodet. I det første tilfellet kalles det lokalt, og i det andre - resorptivt. Det er også en indirekte reflekseffekt.

Med "eksogen" forgiftning skilles følgende hovedveier for inntrengning av gift inn i kroppen: oral - gjennom munnen, innånding - når giftige stoffer inhaleres, perkutan (kutan, i militære anliggender - hudresorptiv) - gjennom ubeskyttet hud , injeksjon - med parenteral administrering av gift , for eksempel med slange- og insektbitt, kavitær - når gift kommer inn i ulike hulrom i kroppen (endetarmen, skjeden, ekstern hørselskanal, etc.).

Tabellverdier for toksodoser (bortsett fra inhalasjons- og injeksjonsveier for penetrering) er gyldige for en uendelig stor eksponering, dvs. for tilfellet når fremmede metoder ikke stopper kontakten av et giftig stoff med kroppen. I virkeligheten, for manifestasjon av en eller annen toksisk effekt av giften, må det være flere enn de som er gitt i toksisitetstabellene. Denne mengden og tiden som giften for eksempel må være på hudoverflaten under resorpsjon, i tillegg til toksisitet, skyldes i stor grad absorpsjonshastigheten av giften gjennom huden. Så ifølge amerikanske militæreksperter er det kjemiske krigføringsmiddelet Vigas (VX) preget av en hudresorptiv toksodose på 6-7 mg per person. For at denne dosen skal komme inn i kroppen, må 200 mg VX flytende drypp være i kontakt med huden i ca. 1 time, eller ca. 10 mg i 8 timer.

Det er vanskeligere å beregne toksodoser for giftige stoffer som forurenser atmosfæren med damp eller fin aerosol, for eksempel i tilfelle ulykker ved kjemisk farlige anlegg med utslipp av nødstilfelle kjemisk farlige stoffer (AHOV - i henhold til GOST R 22.0.05- 95), som forårsaker skade på mennesker og dyr gjennom luftveiene.

Først av alt antar de at inhalasjonstoksodosen er direkte proporsjonal med konsentrasjonen av farlige kjemikalier i innåndingsluften og pustetiden. I tillegg er det nødvendig å ta hensyn til pusteintensiteten, som avhenger av fysisk aktivitet og tilstanden til personen eller dyret. I en rolig tilstand tar en person omtrent 16 pust per minutt og absorberer derfor i gjennomsnitt 8-10 l / min luft. Ved moderat fysisk aktivitet (akselerert gange, marsj) øker luftforbruket til 20-30 l/min, og ved tung fysisk aktivitet (løping, graving) er det ca 60 l/min.

Således, hvis en person med masse G (kg) inhalerer luft med en konsentrasjon på C (mg / l) av AHOV i løpet av tiden τ (min) med en pustehastighet på V (l / min), så er den spesifikke absorberte dosen av AHOV (mengden av AHOV som kom inn i kroppen) D(mg/kg) vil være lik

Den tyske kjemikeren F. Gaber foreslo å forenkle dette uttrykket. Han antok at for mennesker eller en bestemt dyreart under de samme forholdene er forholdet V/G konstant, og derfor kan det utelukkes når man karakteriserer inhalasjonstoksisiteten til et stoff, og fikk uttrykket K=Cτ (mg min. /l). Haber kalte produktet Cτ toksisitetskoeffisienten og tok den som en konstant verdi. Dette verket, selv om det ikke er en toksodose i ordets strenge forstand, gjør det mulig å sammenligne ulike giftige stoffer ved inhaleringstoksisitet. Jo mindre det er, desto mer giftig er stoffet under innåndingshandlingen. Denne tilnærmingen tar imidlertid ikke hensyn til en rekke prosesser (utånding av en del av stoffet tilbake, nøytralisering i kroppen, etc.), men likevel brukes Cτ-produktet fortsatt til å vurdere inhalasjonstoksisitet (spesielt i militære anliggender) og sivilforsvar ved beregning av mulige tap av tropper og befolkningen under påvirkning av kjemiske krigføringsmidler og farlige kjemikalier). Ofte kalles dette arbeidet til og med feilaktig toxodose. Navnet på relativ toksisitet ved innånding ser ut til å være mer korrekt. I klinisk toksikologi, for å karakterisere inhalasjonstoksisitet, foretrekkes parameteren i form av en konsentrasjon av et stoff i luften, som forårsaker en gitt toksisk effekt hos forsøksdyr under forhold med inhalasjonseksponering ved en viss eksponering.

Den relative toksisiteten til OM under innånding avhenger av den fysiske belastningen på personen. For personer som er engasjert i tungt fysisk arbeid, vil det være mye mindre enn for personer som er i ro. Med en økning i intensiteten av respirasjonen vil hastigheten på OF også øke. For eksempel, for Sarin med lungeventilasjon på 10 L/min og 40 L/min, er LCτ 50-verdiene henholdsvis ca. 0,07 mg·min/L og 0,025 mg·min/L. Hvis for fosgenstoffet produktet Cτ på 3,2 mg min/l ved en respirasjonshastighet på 10 l/min er moderat dødelig, så er det med lungeventilasjon på 40 l/min absolutt dødelig.

Det skal bemerkes at tabellverdiene til konstanten Сτ er gyldige for korte eksponeringer, hvor Сτ = konst. Når du inhalerer forurenset luft med lave konsentrasjoner av et giftig stoff i seg, men i en tilstrekkelig lang periode, øker verdien av Сτ på grunn av den delvise nedbrytningen av det giftige stoffet i kroppen og ufullstendig absorpsjon av lungene. For eksempel, for blåsyre, varierer den relative toksisiteten under innånding av LCτ 50 fra 1 mg · min / l for dens høye konsentrasjoner i luften til 4 mg · min / l når konsentrasjonene av stoffet er lave. Den relative toksisiteten til stoffer under innånding avhenger også av den fysiske belastningen på personen og hans alder. For voksne vil det avta med økende fysisk aktivitet, og for barn - med synkende alder.

Den toksiske dosen som forårsaker skade av samme alvorlighetsgrad avhenger av egenskapene til stoffet, ruten for dets inntrengning i kroppen, typen organisme og betingelsene for bruk av stoffet.

For stoffer som trenger inn i kroppen i væske- eller aerosoltilstand gjennom huden, mage-tarmkanalen eller gjennom sår, avhenger skadevirkningen for hver spesifikk type organisme under stasjonære forhold kun av mengden gift som har penetrert, som kan uttrykkes i eventuelle masseenheter. I toksikologi uttrykkes mengden gift vanligvis i milligram.

Giftens giftige egenskaper bestemmes eksperimentelt på forskjellige laboratoriedyr, derfor brukes ofte konseptet med spesifikk toksodose - en dose relatert til en enhet av dyrs levende vekt og uttrykt i milligram per kilogram.

Toksisiteten til det samme stoffet, selv når det kommer inn i kroppen på en måte, er forskjellig for forskjellige dyrearter, og for et bestemt dyr er det markant forskjellig avhengig av metoden for å komme inn i kroppen. Derfor, etter den numeriske verdien av toksodosen, er det vanlig å angi i parentes typen dyr som denne dosen er bestemt for, og administreringsmåten for midlet eller giften. For eksempel betyr oppføringen: "sarin D død 0,017 mg/kg (kaniner, intravenøs)" at en dose av stoffet sarin 0,017 mg/kg injisert i en kanins åre forårsaker død hos ham.

Det er vanlig å dele inn toksodoser og konsentrasjoner av giftige stoffer avhengig av alvorlighetsgraden av den biologiske effekten de forårsaker.

Hovedindikatorene for toksisitet i toksikometrien til industrielle giftstoffer og i nødssituasjoner er:

Lim ir - terskelen for irriterende virkning på slimhinnene i de øvre luftveiene og øynene. Det uttrykkes ved mengden av et stoff som er inneholdt i ett volum luft (for eksempel mg / m 3).

En dødelig eller dødelig dose er mengden av et stoff som forårsaker døden med en viss sannsynlighet når det kommer inn i kroppen. Vanligvis bruker de begrepene absolutt dødelig toksodose, forårsaker kroppens død med en sannsynlighet på 100 % (eller døden til 100 % av de berørte), og middels dødelig (sakte-dødelig) eller betinget dødelig toksodose, den dødelige resultat fra introduksjonen som forekommer hos 50 % av de berørte. For eksempel:

LD 50 (LD 100) - (L fra lat. letalis - dødelig) middels dødelig (dødelig) dose som forårsaker døden til 50 % (100 %) av forsøksdyrene når stoffet injiseres i magen, inn i bukhulen, på huden (unntatt ved inhalasjon) under visse administrasjonsbetingelser og en spesifikk oppfølgingsperiode (vanligvis 2 uker). Det uttrykkes som mengden av et stoff per enhet kroppsmasse av dyret (vanligvis mg/kg);

LC 50 (LC 100) - gjennomsnittlig dødelig (dødelig) konsentrasjon i luften, som forårsaker døden til 50 % (100 %) av forsøksdyrene ved inhalasjonseksponering for et stoff ved en viss eksponering (standard 2-4 timer) og en viss oppfølgingsperiode. Som regel spesifiseres eksponeringstiden i tillegg. Dimensjon som for Lim ir

Den invalidiserende dosen er mengden av et stoff som ved inntak forårsaker svikt hos en viss prosentandel av de berørte, både midlertidig og dødelig. Den er betegnet ID 100 eller ID 50 (fra engelsk incapacitate - disable).

Terskeldose - mengden av et stoff som forårsaker de første tegnene på skade på kroppen med en viss sannsynlighet eller, hva er det samme, de første tegnene på skade i en viss prosentandel av mennesker eller dyr. Terskeldoser er betegnet PD 100 eller PD 50 (fra engelsk primær - initial).

KVIO - mulighetskoeffisient for inhalasjonsforgiftning, som er forholdet mellom den maksimalt oppnåelige konsentrasjonen av et giftig stoff (C max, mg / m 3) i luften ved 20 ° C og den gjennomsnittlige dødelige konsentrasjonen av stoffet for mus (KVIO) = C maks / LC 50). Verdien er dimensjonsløs;

MPC - maksimal tillatt konsentrasjon av et stoff - den maksimale mengden av et stoff per volumenhet luft, vann, etc., som, med daglig eksponering for kroppen i lang tid, ikke forårsaker patologiske endringer i den (avvik i helsetilstand, sykdom) oppdaget av moderne forskningsmetoder i prosesslivet eller avsidesliggende livsperioder til nåværende og påfølgende generasjoner. Det er MPC for arbeidsområdet (MPC r.z, mg / m 3), maksimal engangs MPC i den atmosfæriske luften i befolkede områder (MPC m.r, mg / m 3), gjennomsnittlig daglig MPC i den atmosfæriske luften i befolkede områder ( MPC s.s, mg / m 3), MPC i vannet i reservoarer med ulike vannbruk (mg / l), MPC (eller tillatt restmengde) i mat (mg / kg), etc .;

OBUV - et omtrentlig sikkert nivå av eksponering for det maksimalt tillatte innholdet av et giftig stoff i den atmosfæriske luften i befolkede områder, i luften i arbeidsområdet og i vannet i reservoarer for bruk av fiskevann. Det er i tillegg TAC - det omtrentlige tillatte nivået av et stoff i vannet i reservoarer for husholdningsvannbruk.

I militær toksikometri er de mest brukte indikatorene relative medianverdier av gjennomsnittlig dødelig (LCτ 50), middels utskillelse (ICτ 50), gjennomsnittlig effektiv (ECτ 50), gjennomsnittlig terskel (PCτ 50) inhalasjonstoksisitet, vanligvis uttrykt i mg min/l, samt medianverdier av hudresorptive toksodoser som ligner i toksisk effekt LD 50 , LD 50 , ED 50 , PD 50 (mg/kg). Samtidig brukes toksisitetsindikatorer under inhalasjon også for å forutsi (estimere) tap av befolkningen og produksjonspersonell i tilfelle ulykker ved kjemisk farlige anlegg med utslipp av giftige kjemikalier som er mye brukt i industrien.

I forhold til planteorganismer, i stedet for begrepet toksisitet, brukes begrepet aktivitet til et stoff oftere, og som et mål på toksisiteten brukes hovedsakelig verdien av CK 50 - konsentrasjonen (for eksempel mg / l) av et stoff i løsning som forårsaker døden til 50 % av planteorganismene. I praksis bruker de forbrukshastigheten av det aktive (aktive) stoffet per arealenhet (masse, volum), vanligvis kg / ha, hvor den ønskede effekten oppnås.

Ved sin opprinnelse kan giftige stoffer være syntetiske og naturlige (tabell 4.2, 4.3).

Tabell 4.2

Toksisitetsparametre for noen syntetiske stoffer

	LC 50 (mg/m 1), biologisk objekt, eksponering	LCx 50 , mg min/l	PCτ 50 mg min/l		vann h.-b. bruker, mg/m 3
AHOV inhalasjonshandling
	7600, rotte, 2 timer 3800, mus, 2 timer
Metylbromid	1540, mus, 2 timer 2250, rotte, 2 timer
Metylklorid	5300, rotte, 4 timer
Metylmerkaptan	1700, mus, 2 timer 1200, rotte, 2 timer
Etylenoksid	1500, mus, 4 timer 2630, rotte, 4 timer
hydrogensulfid	1200, mus, 2 timer			0,008 (m.s.)
karbondisulfid	10 000, mus, 2 t 25 000, rotte, 2 t
Blåsyre	400-700 (LC 100), personer, 2-5 min
	360 (Z, C 100), personer, 30 min
	1900(LC 100), hund, 30 min				Fravær i vann
Krigføringsagenter

Tabell 4.3

Toksisitet av gift fra noen dyr

	LD 50 , mg/kg (mus)
Sjøslange Enhydrina schistosa
Tigerslange Notechis scutatus
Klapperslange Crotalusdirissus terrificus, hoggorm Vipera russeli og krait Bungarus cferuleus	0,08–0,09 (w/m)
Sjøslanger av slekten Hydrophis og jordhuggormer Atractaspis	0,1–0,2 (vekt/br)
Kobraer, mange klapperslanger
skorpioner
Tiryus serrulatus
Leiurus quinquestriatus
Androctonus australis	0,5 (s/c) 0,009 (i/m)
Buthus occitanus
Opistophthalmus spp.
Coelenterates
Sjønesle Chrysaora quinquecirrha
Cornmouth manet Stomolophus meleagris
Manet Cyanea capillata
Anemonia sulcata
Anemone Anthopleura xanthog ram glimmer	0,008–0,066 (in/in)
Madrepora koraller Goniopora sp.

Merk. i / i - intravenøst, i / m - intramuskulært, i / br - intraperitonealt, s / c - subkutant.

Giftstoffer isoleres i tillegg fra giftige stoffer av naturlig opprinnelse (tabell 4.4). Vanligvis inkluderer de høymolekylære forbindelser (proteiner, polypeptider, etc.), når de kommer inn i kroppen, produseres antistoffer. Noen ganger kalles lavmolekylære stoffer (for eksempel tetrodotoksin og andre dyregifter) også giftstoffer, som er mer korrekt klassifisert som naturlige giftstoffer.

Tabell 4.4

Toksisitet av noen giftstoffer

Tallrike studier på akutt toksisitet har gjort det mulig å trekke viktige konklusjoner: 1) hver prøve av stoffer med sammenlignbare molekylvekter tilsvarer en viss grenseverdi på minimale toksodoser; 2) for totalen av de mest giftige stoffene av naturlig og syntetisk opprinnelse, er det en direkte avhengighet av toksisiteten til forbindelser på deres molekylvekter (fig. 4.4). Dette tillater, når du utfører Vitenskapelig forskning forutsi toksisiteten til forbindelser og velg grensene for toksodoser i toksikologiske eksperimenter.

Ris. 4.4. Avhengighet av toksisiteten til forbindelser på deres molekylvekt (M). Svarte sirkler viser syntetiske giftstoffer

Ved bestemmelse av toksisitetsparametrene eksperimentelt hos dyr undersøkes effekt-doseforholdet, som deretter analyseres ved hjelp av statistiske metoder (for eksempel probitanalyse). Etableringen av den toksiske effekten av et stoff på grunnlag av dyreerfaring er korrekt når det studeres på rotter i ikke mer enn 35% av tilfellene, og på hunder - i 53%. De nøyaktige verdiene for dødelige doser og konsentrasjoner for mennesker er selvfølgelig ikke fastslått. Derfor, når man ekstrapolerer eksperimentelle data til mennesker, følges følgende regler: 1) hvis dødelige doser for de vanlige fire typene laboratoriegnagere (mus, rotter, marsvin og kaniner) avviker litt (mindre enn 3 ganger), så er det en høy sannsynlighet (opptil 70%) for at den dødelige dosen for mennesker vil være den samme; 2) den omtrentlige dødelige dosen for mennesker kan finnes ved å konstruere en regresjonslinje fra flere punkter i koordinatsystemet: a) den dødelige dosen for en gitt dyreart; b) massen av kroppen hans.

I systemet med arbeidssikkerhetsstandarder (GOST 12.1.007-76), i henhold til graden av påvirkning på kroppen, er alle skadelige stoffer som finnes i råvarer, produkter, mellomprodukter og produksjonsavfall delt inn i fire fareklasser: 1. - ekstremt farlige stoffer, andre - svært farlige stoffer; 3. - moderat farlige stoffer; 4. - lavfarlige stoffer (tabell 4.5). Grunnlaget for denne inndelingen er de numeriske verdiene til de ovennevnte indikatorene for giftigheten til stoffer.

Tabell 4.5

Fareklasser av skadelige stoffer

Navnet på indikatorene	Normer for fareklassen
Maksimal tillatt konsentrasjon (MAC) av skadelige stoffer i luften i arbeidsområdet, mg / m 3
Gjennomsnittlig dødelig dose ved injeksjon i magen, mg/kg				Over 5000
Gjennomsnittlig dødelig dose ved påføring på huden, mg/kg				Over 2500
Gjennomsnittlig dødelig konsentrasjon i luften, mg/m 3				Over 50 000
Inhalas(POI)

Merk. Tilordningen av et skadelig stoff til fareklassen utføres i henhold til indikatoren, hvis verdi tilsvarer den høyeste fareklassen.

Funksjoner ved arten av den toksiske effekten på kroppen er grunnlaget for den toksikologiske (fysiologiske) klassifiseringen av skadelige stoffer (gifter og giftstoffer).

I henhold til virkningen av skadelige stoffer er delt inn i grupper:

• 1) stoffer med en overveiende kvelende effekt (klor, fosgen, klorpicrin);
• 2) stoffer med overveiende generell giftig virkning (karbonmonoksid, hydrogencyanid);
• 3) stoffer med en kvelende og generell giftig effekt (amyl, akrylonitril, Salpetersyre og nitrogenoksider, svoveldioksid, hydrogenfluorid);
• 4) stoffer som virker på generering, ledning og overføring av primærimpulser - nevrotropiske giftstoffer (karbondisulfid, tetraetylbly, organofosforforbindelser);
• 5) stoffer med kvelende og nevrotropiske effekter (ammoniakk, heptyl, hydrazin);
• 6) metabolske (forstyrrende metabolisme i levende organismer) giftstoffer (etylenoksid, dikloretan, dioksin, polyklorerte benzofuraner).

Når skadelige stoffer kommer inn i kroppen, oppstår forgiftning (forgiftning). Avhengig av hvor raskt skadelige stoffer kommer inn i kroppen, skilles akutte og kroniske forgiftninger.

Akutt forgiftning oppstår ved samtidig inntak av skadelige stoffer i kroppen og er preget av en akutt oppstart og uttalte spesifikke symptomer. I dette tilfellet utvikler symptomene på forgiftning vanligvis raskt, og kroppens død eller alvorlige konsekvenser kan oppstå på relativt kort tid (ved en ulykke med kjemisk frigjøring). I noen tilfeller, til tross for at den akutte formen for forgiftning oppstår, kan symptomene på forgiftning utvikle seg sakte (for eksempel effekten av fosgen).

Kronisk forgiftning utvikler seg ved langvarig, ofte intermitterende inntak av skadelige stoffer i små doser, når sykdommen begynner med uspesifikke symptomer (ved bruk av kjemikalier i produksjonen).

Noen ganger skilles det også ut subakutte former for rus, som så å si inntar en mellomposisjon når det gjelder varigheten av virkningen av et stoff på kroppen mellom akutte og kroniske lesjoner, når de utsettes for stoffer i timer, titalls timer og dager.

Ved kroniske og subakutte former for forgiftning oppstår kumulering, d.v.s. akkumulering i kroppen av enten et giftig stoff eller effektene det forårsaker. Følgelig skilles det mellom materiell og funksjonell kumulation, samt blandet type kumulation.

Dersom stoffet avruses sakte, dvs. utskilles sakte fra kroppen, og akkumuleres derfor gradvis i kroppen, da er dette materialakkumulering, for eksempel ved rus med arsen, kvikksølv, DDT, dioksin, etc.

Grunnlaget for funksjonell kumulering er summeringen av toksiske effekter, og ikke selve stoffet. For eksempel, under påvirkning av fosgen, er det ikke stoffet som akkumuleres, men antallet ødelagte cellulære elementer i lungevevet. Et velkjent og typisk eksempel på funksjonell kumulering er effekten av etylalkohol på kroppen med dens hyppige bruk, når skade akkumuleres i vev i sentralnervesystemet, lever, gonader og andre organer.

Under påvirkning av gift er det ofte en kombinasjon av materiell og funksjonell kumulering - en blandet type kumulering, for eksempel ved skade av organofosforstoffer i subakutte former for forgiftning.

Dermed spilles en viktig rolle i dynamikken i utviklingen av rus av:

• 1. Måter for penetrering av et stoff i kroppen og hastigheten for inntrengning i blodet. Så ved innånding vises symptomene på skade som regel raskt, og når de virker gjennom huden, kommer giften sakte inn i blodstrømmen, noe som er årsaken til en uttalt latent periode.
• 2. Måter og hastigheter for metabolisme av stoffer på det toksiske-kinetiske stadiet. Stoffer som gjennomgår rask avgiftning i blod og vev har vanligvis ikke en latent virkningstid som er karakteristisk for stoffer som er resistente mot avgiftning.
• 3. Penetrasjonshastigheten av stoffer gjennom histohematiske barrierer. Disse hastighetene er som regel den begrensende faktoren i den toksiske effekten av makromolekylære stoffer (polypeptider og proteiner) når de penetrerer fra blodstrømmen inn i målvev. Dette er hovedårsaken til den lange latente perioden i virkningen av bakterielle toksiner.
• 4. Interaksjonshastigheter mellom stoffer og biomål. Gifter og giftstoffer samhandler som regel med biomål i høye hastigheter. De begrensende faktorene er akkumuleringshastigheten av stoffer i området for biomål.
• 5. Den funksjonelle betydningen av de berørte biomålene og dynamikken i utviklingen av patologiske prosesser etter "nederlaget" av biomålene. For nevrotrope stoffer er den raske utviklingen av skadesymptomer karakteristisk, og for cellegift er den gradvis.
• 6. Betingelser for eksponering for stoffet. En raskere utvikling av symptomene på lesjonen observeres som regel når man mottar flere dødelige toksodoser. I den kroniske opplevelsen utvikler russymptomene seg langsommere enn ved den akutte opplevelsen.