Судьба токсического вещества в организме.

Попадая в кровь, химические вещества могут связываться с альбуми­нами плазмы и с током крови разноситься по организму. Они могут про­никать через барьеры (плацентарный, гематоэнцефалический) и накапли­ваться в органах и тканях.

Накопление (кумуляция) происходит в несколько фаз:

1.                        На первом этапе накопление зависит от степени кровоснабжения органа: чем интенсивнее кровоснабжение органа или ткани, тем ин­тенсивнее происходит накопление вещества. Этот эффект носит на­звание динамического равновесия.

2.                        Фаза статического равновесия. Количество накапливающегося веще­ства зависит от адсорбционной способности ткани и сродства вещест­ва к лигандам.

Металлы и их соли в основном накапливаются в органах с очень ин­тенсивным метаболизмом, а также там, где они присутствуют в норме как микроэлементы (например, костная ткань). Все вещества накапливаются в печени, где происходит их метаболизм.

Метаболизм токсических веществ в организме носит двухфазный характер:

1.                        На первом этапе вещество подвергается реакциям окисления, восста­новления, гидролиза. В результате появляются новые функциональные группы, обладающие химической активностью и увеличивается поляр­ность вещества.

2.                         На втором этапе вещество подвергается реакциям конъюгации (ацетилирование, реакции с серной и глюкуроновой кислотами и тд.) с образованием метаболитов, которые не обладают активностью и хо­рошо выводятся из организма.

Выделение веществ из организма может происходить через легкие, почки, ЖКТ, кожу.

Выделение веществ протекает в 2-3 стадии:

1.                        Сначала выделяются вещества, которые не метаболизируются

2.                          Затем выделяются вещества, которые находятся в депо

3.                         Наконец, выделяются вещества, находящиеся в постоянном депо и хорошо связанные

Через легкие в основном выделяются летучие вещества в неизмененном виде. При этом выделение начинается сразу после прекращения поступ­ления вещества в организм.

Через почки в основном выделяются вещества-метаболиты, находя­щиеся в крови и не связанные с лигандами. При этом возможны два ме­ханизма: простая диффузия и активный транспорт.

Через ЖКТ выделяются все метаболиты, образующиеся в печени.

Кроме выделение с калом, токсические вещества могут выводиться через ротовую полость (соли тяжелых металлов - ртуть, свинец).

Через кожу в основном выделяются летучие химические вещества (например, летучие жирные кислоты).

33. Токсичность и опасность промышленных ядов. Параметры токсикометрии. Понятие о классах опас­ности. Отдаленные последствия действия химиче­ских веществ на организм.

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, структурнойформуле. 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 вмоделировании 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 (Limd,) 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= См/ LCso , где С20 - 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 (Хае).

Zac= LC50 / Lim_ac

Эта величина обратно пропорциональна опасности.

3)           Зона хронического действия (Zch)

Zch= Lim_ac/ Lim,-!,

Эта величина прямо пропорциональная опасности вещества.

44