Токсичность и опасность промышленных ядов. Параметры токсикометрии

Токсичность химических веществ и ее оценка.

Токсикометрия - определение количественных показателей взаимо­действия вещества и организма, т.е. определение токсичности вещества.

Оценка токсичности вещества производится в несколько этапов по различным параметрам (параметры токсикометрии):

1)  На предварительном этапе исследовать токсичность вещества можно по его физико-химическим свойствам, структурной формуле. На основании этих показателей можно ориентировочно определить ток­сичность вещества. К физико-химическим свойствам относятся темпе­ратура плавления, молекулярная масса, растворимость, электронная плотность орбиталий и тд. Определение токсичности по структурой формуле производят руководствуясь правилом Ричардсона (см. вопрос № 32).

2)    Определение параметров острой токсичности. Эти параметры опре­деляются при экспериментальном исследовании на лабораторных жи­вотных при однократном воздействии вещества. Определяют следую­щие параметры острой токсичности:

• Средняя смертельная доза (LD50) - это доза вещества, вызываю­щая гибель 50% экспериментальных животных.
• Средняя смертельная концентрация (LC50) - это концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных.
• Порог острого действия (Lim_ac) - минимальная концентрация вещества, вызывающая при однократном воздействии изменение показателей жизнедеятельности организма, отличающиеся от нормы.
• Порог кожно-резорбтивного действия. Определяется для веществ, обладающих жирорастворимостью и проникающих через кожу. Порог определяют на крысе, опуская ее хвост в исследуемое ве­щество и наблюдая изменение в деятельности систем организма животного.

3) Изучение хронического токсического действия. Оно заключается в моделировании реальных условий поступления вещества в организм: воздействие малых концентраций в течение длительного времени. При этом лабораторные животные длительное время (4 месяца - 1.5 года) подвергаются токсическому воздействию и оценивается состоя­ние их организма (периодически берется анализ крови, оцениваются физиологические характеристики, токсикологические показатели). Определяют, какая минимальная концентрация будет вызывать при длительном воздействии на организм какое-либо отклонение о нормы, т.е. определяют порог хронического токсического действия (Lima,) Это - минимальная доза или концентрация вещества, которая вызыва­ет отклонение изучаемых показателей жизнедеятельности организма от физиологической нормы при длительном воздействии.

Опасность химических веществ и ее показатели.

Опасность химических веществ определяется их способностью ока­зывать вредное действие на организм человека в реальных условиях жиз­ни и деятельности.

Таким образом, опасными являются вещества, вызывающие вредные эффекты для здоровья в реальных условиях жизни (на производстве, в быту).

Количественные показатели опасности делятся на две группы :

1.            Показатели возможной (потенциальной) опасности

2.            Показатели реальной опасности

Показатели потенциальной опасности.

К ним относятся физико-химические свойства веществ - раствори­мость в воде, растворимость в жирах, летучесть (чем больше летучесть, тем выше опасность), агрегатное состояние, размер частиц (чем меньше частицы, тем больше опасность) и тд.

Для характеристики потенциальной опасности вводят такой показа­тель как коэффициент возможного ингаляционного отравления (КВИО).

КВИО = С20 / LCso , где С₂о - летучесть вещества при 20°С, LC₅o -средняя смертельная концентрация.

Показатели реальной опасности.

1) Коэффициент кумуляции (Кк). Кумуляция может быть материаль­ной (вещество накапливается в организме) и функциональной (накапливается не вещество, а его эффект).

Кк = £ [LD (дробно)] / LDso (однократно)

В числителе - сумма дробных доз, приводящих к смерти, в знамена­теле - однократная доза, приводящая к смерти.

2) Зона острого действия (Zac).

Zac = LC50 / Lim_ac

Эта величина обратно пропорциональна опасности.

3)    Зона хронического действия (Zch)

Zch = Lim_ac / Lim_ch

Эта величина прямо пропорциональная опасности вещества.

Классы опасности химических веществ.

Выделяют 4 класса опасности химических веществ по степени их воздействия на организм :

1.            Чрезвычайно опасные химические вещества

2.            Высоко опасные химические вещества

3.            Умеренно опасные химические вещества

4.            Малоопасные химические вещества

При определении класса опасности- химического вещества учитывают такие показатели как средняя смертельная доза при введении в желудок, средняя смертельная доза при нанесении на кожу, средняя смертельная концентрация в воздухе, КВИО, зона острого и хронического действия и др.

Отдаленные последствия действия химических веществ на

организм.

Отдаленные последствия - это те неблагоприятные эффекты дей­ствия вещества, которые могут иметь многомесячный и многолетний латентный период.

К отдаленным последствиям относятся:

1.            Нарушение развития плода {эмбриотоксическое и тератогенное дей­ствие)

2.            Повреждение наследственного аппарата {мутагенное действие)

3.            Злокачественное перерождение {канцерогенное действие)

Эмбриотоксическое действие может наступать в отдаленные сроки и быть направленным на плод или на организм беременного животного (эксперименты проводятся на беременных животных). При беременности имеют место изменения активности ферментов, например, изменение активности глюкуронилтрансферазы, что ведет к нарушению детоксика-ции веществ.

Изучение мутагенного действия затруднено.

Канцерогенным действием обладают канцерогенные вещества. Кроме них существуют так называемые коканцерогены - вещества, не обладающие канцерогенной активностью, но в присутствии канцерогенов усиливающие свое канцерогенное действие.

В настоящее время все вещества по канцерогенной активности де­лятся на 4 группы в соответствии с двумя принципами.   "

Принципы:

1.           Учет экспериментально установленной канцерогенной активности (на животных) и натурные исследования (исследования людей, подверг­шихся воздействию данного вещества)

2.           Учет срока возникновения опухоли и процента пораженное^TM.

Группы:

1.            Вещества, вызывающие 100%-ное образование опухоли в короткий срок. В настоящее время известно около 20 таких веществ.

2.            Вещества, которые приведут к развитию опухоли в 80% случаев в срок до 6 месяцев. Количество таких веществ приблизительно 60.

3.            Канцерогенная активность равна 30%. Опухоль может появиться вплоть до конца жизни.

4.     Вещества сомнительные в канцерогенном отношении.