Тема 2. Свойства токсичных веществ

 

1. Классификация токсичных веществ

2. Факторы, влияющие на токсичность химических веществ

3. Классификация отравлений

 

1. Классификация токсичных веществ

Существует несколько видов классификаций токсичных веществ, в основу которых положены различ­ные принципы, учитывающие характер воздействия на организм, степень токсичности, практическое примене­ние веществ, их химические свойства и другие признаки.

Практическая классификация токсичных веществ разделяет их по цели применения на шесть групп.

1.       Промышленные вещества представляют наиболее разнообразную группу. Это неорганические вещества, со­держащие практически все элементы Периодической системы Д.И. Менделеева и все классы органических соединений, начиная с простейших алифатических уг­леводородов и заканчивая синтетическими высокомолеку­лярными соединениями, а также веществами, сравнимы­ми по степени токсичности с боевыми отравляющими ве­ществами.

2.       Пестициды – ядохимикаты, применяемые для борьбы с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур: хлорорганические пестициды – гексахлоран, полихлорпинен и т. д.; фосфорорганические инсектициды – карбофос, хлорофос, фосфамид, трихлорметафос-3, метилмеркаптофос и т. д.; ртутьорганические вещества – гра­нозан; производные карбаминовой кислоты – севин и др.

В зависимости от назначения пестицидов различают:

·        инсектициды – уничтожающие насекомых;

·        акарициды – уничтожающие клещей;

·        зооциды – уничтожающие грызунов;

·        фунгициды – уничтожающие грибковые микроорга­низмы;

·        бактерициды – уничтожающие бактерии;

·        гербициды – губительно действующие на растения, к которым относятся также дефолианты (для удаления листьев растений) и десиканты (для их высушивания);

·        репелленты – отпугивающие насекомых и т. д.

Без использования этих веществ пока представляется немыслимым получение высоких урожаев сельскохозяй­ственных культур.

3.    Лекарственные средства, имеющие свою фармако­логическую классификацию.

4.    Бытовые химикалии: пищевые добавки, средства санитарии, личной гигиены и косметики; средства ухода за одеждой, мебелью, автомобилем и т. д.

5.    Растительные и животные яды, которые содержат­ся в различных растениях и грибах (аконит, цикута и др.), животных и насекомых (змеи, пчелы, скорпионы и др.) и вызывают отравления при попадании в организм человека.

6.    Боевые отравляющие вещества (БОВ), которые при­меняются в качестве токсического оружия для массового уничтожения людей (зарин, иприт, фосген и др.).

 

В основу гигиенической классификации положена ко­личественная оценка токсической опасности химических веществ согласно экспериментальным данным по опреде­лению их средней смертельной концентрации CL50, сред­ней смертельной дозы DL50 и предельно допустимой кон­центрации ПДК. Пользуясь этой классификацией, данное токсическое вещество можно отнести к определенной сте­пени (разряду) токсичности, характеризующему его боль­шую или меньшую опасность.

Мерой токсичности является доза – количество веще­ства, введенное или попавшее в организм, способное вы­звать отравление или смерть. Устанавливают ее в экспе­рименте на лабораторных животных.

Все химические вещества по токсичности делят на че­тыре класса (табл. 1).

1.  Чрезвычайно токсичные вещества – боевые отравляю­щие вещества, некоторые наиболее опасные промышленные вредные вещества (яды) и инсектициды, многие производ­ные синильной кислоты, мышьяковистый ангидрид, мышь­яковистый водород, органические и неорганические соеди­нения ртути, стрихнин, бруцин, цинхонин и др.

2.   Высокотоксичные вещества – многие промышлен­ные и сельскохозяйственные яды (метиловый спирт, че­тыреххлористый углерод, гексахлорбутадиен, дихлорэтан и др.).

3.   Умеренно токсичные вещества – промышленные яды (бензол, фенол), инсектициды (хлорофос, карбофос, метилнитрофос, севин), гербициды (производные 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и др.).

4.   Малотоксичные вещества – многие углеводороды ряда метана, некоторые простые эфиры (диэтиловый эфир), гербициды (производные мочевины и др.).

 

Таблица 1. Гигиеническая классификация вредных веществ (ядов)

 

Степень (класс) токсичности

Поступление через дыхательные пути

Поступление перорально или через кожу

LC50,

мг/л

ПДК,

мг/м3

LD50, мг/кг

I — чрезвычайно токсичные

< 1

< 1

< 15

II — высокотоксичные

1-10

< 10

15-150

III — умереннотоксичные

11-40

< 100

151-1500

IV — малотоксичные

>40

> 100

> 1500

 

Критерием токсичности по этой классификации слу­жит величина средней смертельной дозы вещества при по­ступлении его в организм через дыхательные пути (ингаляционно), кожу (перкутанно) или желудочно-кишечный тракт (перорально). При отнесении к тому или иному клас­су принимается во внимание тот путь введения, при кото­ром вещество оказывается наиболее токсичным.

Токсикологическая классификация разделяет химиче­ские вещества по характеру их токсического действия на организм. Она позволяет поставить первичный клиниче­ский диагноз отравления, разработать принципы профи­лактики и лечения токсического поражения и определить механизм его развития (табл. 2).

Однако токсикологическая классификация ядов име­ет очень общий характер и обычно детализируется за счет дополнительной информации об их «избирательной ток­сичности» (табл. 3).

Следует иметь в виду, что «избирательное» токсиче­ское действие яда не исчерпывает всего многообразия кли­нических проявлений данной интоксикации, а лишь ука­зывает на непосредственную опасность, которая грозит определенному органу или системе организма как основ­ному месту токсического поражения.

 

Таблица 2. Токсикологическая классификация ядов

 

Общее токсическое воздействие

Токсичные вещества

Нервно-паралитическое действие (бронхоспазм, удушье, судороги и параличи)

Фосфорорганические инсекти­циды (хлорофос, карбофос), никотин, анабазин, боевые отравляющие вещества

Кожно-резорбтивное действие (ме­стные воспалительные и некроти­ческие изменения в сочетании с общетоксическими резорбтивными явлениями)

Дихлорэтан, гексахлоран, бое­вые отравляющие вещества (иприт, люизит), уксусная эс­сенция, мышьяк и его соедине­ния, ртуть (сулема)

Общетоксическое действие (гипоксические судороги, кома, отек мозга, параличи)

Синильная кислота и ее произ­водные, угарный газ, алкоголь и его суррогаты, боевые отрав­ляющие вещества

Удушающее действие (токсический отек легких)

Оксиды азота, боевые отрав­ляющие вещества (фосген, ди­фосген)

Психотропное действие (нарушение психической активности, сознания)

Наркотики (кокаин, опий), атропин, боевые отравляющие вещества (BZ, LSD)

Слезоточивое и раздражающее действие (раздражение наружных слизистых оболочек)

Хлорпикрин, пары концентри­рованных кислот и щелочей

 

Таблица 3.Классификация ядов по «избирательной токсичности»

 

Характер «избирательной токсичности»

Характерные яды

«Сердечные»

яды

Кардиотоксическое действие – наруше­ние ритма и прово­димости сердца, ток­сическая дистрофия миокарда

Сердечные гликозиды (диги­талис, дигоксин, лантозид и т. д.); трициклические ан­тидепрессанты (имипрамин, амитриптилин); растительные яды (аконит, чемерица, заманиха, хинин и т. д.); жи­вотные яды (тетродотоксин); соли бария, калия

«Нервные»

яды

Нейротоксическое действие – наруше­ние психической активности, токсиче­ская кома, токсиче­ские гиперкинезы и параличи

Психофармакологические средства (наркотические анальгетики, транквилиза­торы, снотворные средства); фосфорорганические соеди­нения; угарный газ; произ­водные изониазида (тубазид, фтивазид); алкоголь и его суррогаты

«Печеночные»

яды

Гепатотоксическое действие – токсиче­ская дистрофия пе­чени

Хлорированные углеводоро­ды (дихлорэтан и т. д.); ядо­витые грибы (бледная поган­ка и др.); фенолы и альдеги­ды

«Почечные»

яды

Нефротоксическое действие – токсиче­ская нефропатия

Соединения тяжелых метал­лов; этиленгликоль; щавеле­вая кислота

«Кровяные»

яды

Гематотоксическое действие – гемолиз, метгемоглобинемия

Анилин и его производные; нитриты; мышьяковистый водород

«Желудочно-

кишечные»

яды

Гастеротоксическое действие – токсиче­ский гастроэнтерит

Крепкие кислоты и щелочи; соединения тяжелых метал­лов и мышьяка

 

По специфике биологического последствия отравления выделяют следующие группы веществ.

1.      Сенсибилизирующие вещества (органические азо­красители, диметиламиноазобензол и другие антибиоти­ки) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.

2.  Канцерогенные вещества (бенз(а)пирен, асбест, нит­роазосоединения, ароматические амины и др.) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. Проявление заболевания может быть отдалено от момента воздейст­вия вещества на годы и даже десятилетия.

3.  Мутагенные вещества (этиленамин, оксид этиле­на, хлорированные углеводороды, соединения свинца и ртути и др.) оказывают воздействие на неполовые (сома­тические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы). Воздействие мутагенных веществ на соматические клетки вызывает из­менения в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, по­вышении общей заболеваемости, злокачественных ново­образованиях. При воздействии на половые клетки мута­генное влияние сказывается на последующем поколении или даже спустя несколько поколений.

4.  Химические вещества, влияющие на репродуктив­ную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклоне­ний от нормальной структуры у потомства, влияют на раз­витие плода и послеродовое развитие и здоровье потомства.

 

Существуют и другие принципы классификаций ток­сичных веществ.

По химическому строению токсичные вещества разде­ляют на органические, неорганические и элементооргани­ческие. Исходя из принятой химической номенклатуры определяют класс и группу этих веществ.

По пути проникновения в организм выделяют вещест­ва, действующие через дыхательные пути, пищевари­тельную систему и кожу.

 

 

2. Факторы, влияющие на токсичность химических веществ

Токсичность химических соединений обуслов­лена взаимодействием организма, токсичного вещества и окружающей среды. Факторы, влияющие на токсичность, могут быть обусловлены природой токсиканта, особенностя­ми организма или свойствами окружающей среды (рис. 1).

Зависимость токсичности от природы токсиканта.

Существует количественная связь между физико-хи­мическими свойствами и биологической активностью хи­мических веществ. Эта взаимосвязь используется для раз­работки ускоренных математических методов оценки токсичности и опасности новых химических веществ. Среди физико-химических свойств наибольшее влияние на ток­сичность веществ оказывают молекулярная масса, связан­ная с размером молекул веществ, структура молекул, определяющая химическую активность веществ, и про­странственное расположение в молекулах замещающих групп (галогенов, нитро-, нитрозогрупп и др.), а также растворимость веществ в воде и липидах.

 

 

 

 

Природа токсиканта:

 

- молекулярная масса;

- химическое строение;

- физико-химические свойства

Особенности организма:

- пол;

- возраст;

- состояние здоровья;

- индивидуальная чувствительность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свойства окружающей среды:

- температура;

- влажность воздуха;

- концентрация ксенобиотика

Токсичность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 1. Факторы, влияющие на токсичность химических веществ

 

Чем больше размер молекулы и молекулярная масса вещества, тем выше его биологическая активность. Это правило, установленное в 1869 г. Ричардсоном, многократ­но подтвердилось в гомологических рядах. Так, наркоти­ческие свойства и токсичность углеводородов возрастают с увеличением их молекулярной массы. Это же можно ви­деть и у спиртов, у которых наркотическое действие на­растает от низших гомологов к высшим (исключение со­ставляет лишь метанол). Причем возрастание молекуляр­ной массы примерно в 2 раза при превращении этилового спирта (СН3–СН2–ОН) в амиловый (СН3(СН2)5–СН2ОН) делает последний в 20 раз более токсичным, а превращение амилового спирта в октиловый (СН3–(СН2)6–СН2ОН) при увеличении молекулярной массы в 1,5 раза увеличивает токсичность по сравнению с этиловым уже в 1000 раз. При объяснении такой зависимости исходят из того, что чем больше молекула, тем она более прочно связывается с кле­точными рецепторами за счет возрастания сил электростатического притяжения, благодаря образованию водород­ных мостиков, а также все большим включением в этот процесс ван-дер-ваальсовых сил.

Однако не всегда сопоставление биологической актив­ности вещества с величиной его молекул выявляет пря­мую зависимость. Применительно к некоторым химиче­ским соединениям это справедливо до определенной вели­чины молекулярной массы, за пределами которой сила действия вещества уже не увеличивается и даже может снижаться. Это обусловлено прежде всего тем, что в гомо­логических рядах растворимость в воде падает быстрее, чем нарастает токсичность углеводородов при увеличении чис­ла СН2-групп в их молекулах. Правило Ричардсона спра­ведливо для метанового, этиленового, диэтиленового, аце­тиленового, циклопарафинового и других гомологических рядов, кроме углеводородов ароматического ряда. Ему не подчиняются первые члены гомологических рядов, обла­дающие не только несравненно большей токсичностью, чем высшие представители ряда, но и нередко оказывающие специфическое действие. Например, метиловый спирт по­ражает зрительный нерв, что обусловлено его биотрансформацией с образованием формальдегида и муравьиной кислоты.

Биологическая активность химических веществ в зна­чительной степени зависит от химической структуры мо­лекул. Так, в соответствии с правилом разветвленных це­пей соединения с линейной углеродной цепочкой более ток­сичны по сравнению со своими разветвленными изомерами (пропиловый и бутиловый спирты – более наркотические вещества, чем изопропиловый и изобутиловый, пропилбензол токсичнее изопропилбензола). Циклические соеди­нения с одной длинной боковой цепочкой более токсичны по сравнению с изомерами, имеющими две или несколько более коротких цепочек (этилциклогексан более сильное наркотическое вещество, чем диметилциклогексан).

При замыкании цепи углеродных атомов в кольцо ток­сичность углеводородов при ингаляционном воздействии возрастает (пары циклопропана, циклопентана, циклогексана оказывают более выраженное наркотическое действие, чем соответствующие алифатические аналоги – пропан, пентан, гексан). Сила наркотического действия увеличива­ется при переходе от полиметиленового к ароматическому кольцу (пары бензола более токсичны по сравнению с циклогексаном, а толуола – с метилциклогексаном).

Наркотическое действие нарастает при введении в моле­кулу кратных (ненасыщенных) связей. Ацетилен (СН ≡ СН) токсичнее этилена (СН2 = СН2) и в большей степени – эта­на (СН3–СН3). С увеличением числа кратных связей в мо­лекулах химических веществ наряду с наркотическим уси­ливается раздражающее действие.

Очень часто биологическая активность (токсичность) вещества определяется наличием в его молекулах тех или иных функциональных групп радикалов. Введение в мо­лекулу органического соединения атома галогена почти всегда сопровождается усилением токсичности. Активность атома галогена зависит от его расположения в молекуле: концевой атом алифатической цепи гораздо активнее, чем присоединенный к углероду, включенному в структуру цик­лического или ароматического ядра. Так, хлорэтилбензол токсичнее этилхлорбензола; раздражающий эффект нара­стает в ряду бензол – хлорбензол – дихлорбензол.

Введение в молекулу органического соединения нит­рогрупп (–N02) и нитрозогрупп  (NO) обычно придает ему токсичные свойства. Если нитрогруппа связана с кислоро­дом, соединение приобретает сосудорасширяющие и гипотен­зивные свойства (нитроглицерин, нитронг, эринит), а если нитро- или нитрозогруппа присоединены к углероду, то такое соединение обладает свойствами метгемоглобинообразователя и способно действовать на нервную систему (нитробензол, динитробензол, анилин, ароматические амины, нитрозосоединения жирного и ароматического рядов и др.).

Введение в молекулу гидроксильной группы приводит, как правило, к ослаблению токсичности химических ве­ществ, что объясняется увеличением их растворимости в биологических средах. Спирты, например, менее токсич­ны, чем соответствующие углеводороды.

Наличие карбоксильной и ацетатной групп, обусловли­вающих увеличение полярности и гидрофильности, умень­шает токсичность веществ за счет более быстрой их деток­сикации в организме.

Сила токсического действия зависит от пространствен­ного расположения замещающих радикалов в молекуле вещества (изомерия положения). Установлено, что сила токсического действия, как правило, ослабевает при пере­ходе от параизомеров к мета- и ортоизомерам (изомеры нитробензола, нитроанилина, нитротолуола, нитрофено­ла, толуидина). Исключение составляют ортокрезилфосфат и ортонитробензальдегид – вещества, более токсич­ные, чем их мета- и параизомеры.

Что касается неорганических соединений, то их ток­сичность зависит в первую очередь от окислительно-восста­новительных свойств катионов и анионов, входящих в их состав. Так, практически нетоксичные катионы (Na+, К+, Cs+, Sr+) характеризуются сильным отрицательным окис­лительно-восстановительным потенциалом (и, следователь­но, их ионы – слабые окислители). По мере увеличения по­тенциала (Pb2+Cd2+Hg2+) токсичность катионов возрас­тает. В отношении анионов принято считать, что наибольшей токсичностью обладают NO2-, F-, AsO43-, CN-, AsO2-, но в некоторых солях (ртути, свинца и др.) анионы не играют существенной роли в формировании токсичности.

Другим физико-химическим фактором, влияющим на токсичность химических соединений, является их раство­римость в воде и липидах. Жирорастворимые вещества легко проникают через кожу и также легко попадают из крови в клетки через мембраны. Токсичность водораство­римых веществ зависит от их диссоциации. Так, хлорид и нитрат бария хорошо диссоциируют в воде и обладают вы­сокой токсичностью, а сульфат бария не растворяется в воде и не токсичен.

Аналогичные свойства характерны и для некоторых соединений мышьяка. Высокотоксичными являются хо­рошо диссоциирующие в воде арсениты и арсенаты.

Растворимые в воде соли тяжелых металлов также бо­лее токсичны, чем их оксиды. Нерастворимый в воде хло­рид одновалентной ртути менее токсичен, чем раствори­мый в воде хлорид двухвалентной ртути, а металлическая ртуть, поступившая в пищеварительный канал, вообще не оказывает токсического действия до тех пор, пока не нач­нет подвергаться химическим превращениям в желудке под действием желудочного сока, растворяться и всасы­ваться. Некоторые малорастворимые вещества (BaSO4) при пероральном приеме выводятся из организма в неизмен­ном виде.

На токсичность химических веществ влияют также агрегатное состояние и дисперсность. Газообразные веще­ства и пары летучих жидкостей, поступившие в организм через дыхательные пути, проявляют токсическое действие значительно быстрее, чем твердые или жидкие вещества, попавшие на кожу или поступившие в пищеварительный канал.

Токсичность твердых веществ зависит от размера их частиц. Порошкообразные твердые вещества являются более токсичными, чем те же вещества, имеющие круп­ные частицы. Это объясняется различной растворимостью мелких и крупных частиц вещества, а следовательно, и неодинаковой скоростью поступления их в кровь.

 

Влияние биологических особенностей организма на токсический процесс.

Различия в протекании токсического процесса обуслов­лены особенностями пола, возраста, индивидуальной чув­ствительностью к ксенобиотикам. Существуют также межвидовые различия чувствительности к ядам, связанные с особенностями биотрансформации чужеродных веществ. К большинству химических веществ человек более чувстви­телен, чем животные. Например, героин, атропин, морфин действуют преимущественно на нервную систему, и чем выше животное в эволюционном ряду, тем оно чувствительнее к ним. Действие фосфорорганических соединений (ФОС) на че­ловека и животных различается мало. Поэтому не всегда можно использовать данные экспериментов на животных по воздействию чужеродных веществ, чтобы понять, как эти вещества будут влиять на человеческий организм.

Межвидовые различия чувствительности к ядам позво­ляют создавать вещества с «избирательным» действием – это такие вещества, токсичность которых в отношении определенного вида живых существ во много раз превосхо­дит токсичность для других видов. На этом принципе стро­ится разработка многочисленных пестицидов, ксенобиотиков и т. д.

Существуют также внутривидовые различия чувстви­тельности к ксенобиотикам. Токсичность ксенобиотиков для различных людей колеблется в достаточно широких пределах. Эти колебания обусловлены внутривидовой из­менчивостью, в основе которой лежат генетические осо­бенности организмов одного и того же вида. Иногда гене­тические особенности людей и даже целых семей проявля­ются в необычайно высокой чувствительности к тем или иным токсикантам. Как правило, повышенная чувстви­тельность обусловлена мутацией генов, отвечающих за син­тез некоторых ферментов (например, регуляторов био­трансформации ксенобиотиков), рецепторных структур или транспортных белков. Например, люди с генетически­ми дефектами гемоглобина реагируют на целый ряд ве­ществ (сульфо-, нитро-, аминосоединения и т. д.) бурным образованием метгемоглобина и гемолизом. А у некоторых людей с очень низкой скоростью протекает реакция ацетилирования ксенобиотиков и их метаболитов, в которой уча­ствует N-ацетилтрансфераза. Количество лиц с дефектом этого фермента в Европе составляет около 50%. Им проти­вопоказан целый ряд медикаментов (нитрозепам, сульфа- пиридин, фенелзин и др.), которые вызывают у них аллер­гические реакции. Существуют и другие аномалии фермен­тов, имеющие большое токсикологическое значение. Среди них дефекты алкогольдегидрогеназы, параоксоназы, каталазы, моноаминоксидазы, глутатионсинтетазы и др.

Таким образом, активность ферментных систем деток­сикации определяет индивидуальную чувствительность организма к ксенобиотикам.

Отличия в восприятии токсичных веществ, связанные с полом, у человека выражены слабо и лишь по некоторым веществам. Различия объясняются спецификой мужских и женских половых гормонов, что доказано в опытах на животных. Самки более устойчивы к воздействию оксида углерода, ртути, свинца, наркотическим и снотворным ве­ществам, а самцы устойчивее к ФОС, никотину, стрихни­ну, соединениям мышьяка. Вместе с тем анилин и его ана­логи подвергаются биопревращению в организме самцов и самок с одинаковой скоростью. У неполовозрелых особей раз­личия в чувствительности к ядам между самцами и самка­ми практически отсутствуют. Кастрация нередко сопровож­дается снижением скорости метаболизма ксенобиотиков.

Отличия токсичности веществ, связанные с возрастом, наиболее отчетливо проявляются у новорожденных и лю­дей пожилого возраста.

Дети более чувствительны к ядам, чем взрослые, что связано с низкой активностью биотрансформационных печеночных ферментов организма ребенка, из-за чего он хуже переносит такие яды, как никотин, алкоголь, свинец, сильнодействующие лекарства и другие вещества, которые обезвреживаются в основном в печени. Токсический про­цесс может стать следствием накапливающихся в организ­ме как исходных веществ, так и промежуточных метаболи­тов, не подвергающихся дальнейшей биотрансформации. Дети обычно лишены приобретенной взрослыми толерант­ности к ядам наркотического действия (барбитураты, ал­коголь, наркотики и др.), в связи с чем токсическое дейст­вие этих ядов проявляется значительно быстрее.

В старческом возрасте метаболизм ксенобиотиков пе­ченью нарушен вследствие уменьшения интенсивности печеночного кровотока, хронических патологических про­цессов в печени и связанного с возрастом снижения актив­ности ферментов. Все это приводит к снижению в пожи­лом и старческом возрасте толерантности к различным ток­сичным веществам. Кроме того, на фоне отравлений часто обостряются хронические заболевания.

Состояние здоровья имеет большое значение при воздей­ствии токсичных веществ. Например, люди с заболеваниями крови более чувствительны к действию «кровяных» ядов, с заболеваниями легких – к действию раздражающих ве­ществ и пылей. Снижению сопротивляемости организма спо­собствуют хронические инфекции, беременность, климакс.

Избыточная в сравнении с нормой масса тела, как пра­вило, является следствием избыточного накопления жи­ровой ткани. Вещества, накапливающиеся в жире, в этом случае действуют слабее. Однако в процессе снижения веса липидорастворимые ксенобиотики начинают выходить из «жирового депо», что приводит к интоксикации организ­ма. Кроме того, ожирение нередко сопровождается нару­шением функций печени, поэтому у тучных людей харак­тер токсического действия некоторых ксенобиотиков может существенно изменяться.

 

Влияние на токсичность условий окружающей среды.

На восприимчивость организма к вредным веществам в первую очередь влияют метеорологические условия ок­ружающей среды, что связано с зависимостью от них терморегуляции организма. Так, увеличение температуры воздуха ведет к усиленному потоотделению, изменению свойств веществ и ускорению многих биохимических процессов. Учащение дыхания и усиление кровообращения ве­дут к увеличению поступления веществ в организм через органы дыхания. Расширение сосудов кожи и слизистых оболочек повышает скорость всасывания токсичных ве­ществ через кожу и дыхательные пути. Высокая темпера­тура увеличивает летучесть многих веществ и повышает их концентрации в воздухе. Усиление токсического дейст­вия при повышенных температурах отмечено, например, в отношении таких веществ: пары бензина, оксиды азота, пары ртути, хлорофоса и др.

Влажность воздуха также может увеличивать опас­ность отравления, особенно раздражающими газами. Это объясняется усилением процессов растворения газов и образованием туманов кислот и щелочей, что ведет к усиле­нию раздражающего действия на слизистую оболочку ды­хательных путей.

На чувствительность человека и животных к токси­кантам существенное влияние оказывает питание – ко­личество и качество потребляемой пищи. Дефицит в пище белков и липидов приводит к снижению интенсивности метаболизма ксенобиотиков печенью. Содержание угле­водов в потребляемой пище мало сказывается на интен­сивности процесса метаболизма ксенобиотиков и на их токсичности.

Хроническое недоедание понижает резорбцию веществ в желудочно-кишечном тракте и скорость их метаболиз­ма. В итоге выведение из организма токсикантов путем биотрансформации угнетается.

 

3. Классификация отравлений

Патологическое состояние, развивающееся вслед­ствие взаимодействия токсичного вещества с организмом, называется интоксикацией или отравлением.

В токсикологии в практических целях используются различные классификации отравлений.

По месту возникновения отравления разделяют на про­изводственные, бытовые и ятрогенные.

Производственные отравления развиваются вследст­вие воздействия промышленных ядов, непосредственно используемых на данном предприятии, при авариях или грубом нарушении техники безопасности при работе с вред­ными веществами.

Бытовые отравления связаны с повседневной жизнью человека. Они происходят при неправильном использова­нии или хранении лекарственных средств, домашних химикалиев, при неумеренном приеме алкоголя и его сурро­гатов. Это самый распространенный вид отравлений.

Ятрогенные отравления возникают в медицинских уч­реждениях при ошибке медицинского персонала в дозиров­ке, виде или способе введения лекарственных средств.

По пути поступления яда в организм отравления раз­деляют на пероральные, ингаляционные, перкутанные, инъекционные, полостные, экзогенные и эндогенные.

Пероралъные отравления связаны с поступлением ядов в организм через рот, они наиболее часто встречаются в быту и известны как пищевые отравления.

Ингаляционные отравления наступают при вдыхании токсичных веществ, находящихся в окружающем возду­хе; они наиболее часто встречаются на производстве.

Перкутанные (накожные) отравления связаны с про­никновением токсичных веществ через незащищенные кожные покровы.

Инъекционные отравления наблюдаются при укусах змей и насекомых.

Полостные отравления происходят при попадании яда в различные полости организма (слуховой проход, прямую кишку).

Отравления, вызванные поступлением яда из окружаю­щей человека среды, называются экзогенными.

Эндогенные интоксикации вызываются токсинами, которые образуются и накапливаются в организме при раз­личных заболеваниях, связанных чаще всего с нарушени­ем функции выделительных органов (почки, печень и т. д.).

По клиническому принципу различают отравления ост­рые, хронические и подострые.

Острые отравления развиваются при одномоментном поступлении в организм токсической дозы вещества и ха­рактеризуются острым началом и выраженными специфи­ческими симптомами.

Существует от 100 до 300 наименований химических веществ, обусловливающих острые отравления, однако большинство отравлений возникает в результате дейст­вия нескольких основных групп веществ. Часто регист­рируются отравления кислотами и щелочами, снотвор­ными препаратами, этиловым спиртом, инсектицидами (преимущественно фосфорорганическими), оксидом угле­рода.

Хронические отравления обусловлены длительным, часто прерывистым поступлением ядов в малых дозах. За­болевание начинается с появления симптомов, отражаю­щих первичное нарушение функций нервной и эндокрин­ной систем.

Подострые отравления возникают при однократном введении яда в организм. Клиническое развитие отравле­ния очень замедленно и вызывает продолжительное расстройство здоровья. Этот вид отравлений по признакам более близок к острым отравлениям. Встречаются такие отравления редко.

По причине развития отравления разделяют на случай­ные и преднамеренные.

Случайные отравления развиваются независимо от воли пострадавшего: при несчастных случаях (взрыв или утечка ядовитого вещества), вследствие самолечения или передо­зировки лекарственных средств, в результате ошибочного принятия одного лекарства вместо другого.

Преднамеренные отравления бывают связаны с осоз­нанным применением токсичного вещества с целью само­убийства (суицидальные отравления) или убийства (кри­минальные отравления).

«Полицейские» отравления связаны с применением ядов (например, слезоточивого газа) для разгона демонст­раций, а боевые – с применением отравляющих веществ (БОВ) в качестве химического оружия.

По степени тяжести отравления разделяют на легкие, средней тяжести, тяжелые, крайне тяжелые и смертель­ные отравления.

Эта классификация прямо зависит от выраженности клинической симптоматики и в меньшей степени – от ве­личины принятой дозы. Известно, что развитие осложне­ний (пневмония, острая почечная или печеночная недос­таточность и др.) значительно ухудшает прогноз любого заболевания, поэтому осложненные отравления обычно относятся к категории тяжелых.

 

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТОРОЛЯ

1.       В чем заключается практическая классификация токсичных веществ?

2.       В чем заключается гигиеническая классификация токсичных веществ?

3.        В чем заключается токсикологическая классификация токсич­ных веществ?

4.       Какова классификация ядов по их «избирательной токсичности» ?

5.       Какие группы токсичных веществ выделяют по специфике био­логических последствий отравления?

6.       Какие факторы влияют на токсичность химических веществ?

7.       Какие физико-химические свойства веществ влияют на их ток­сичность?

8.       Какие биологические особенности организма влияют на ток­сический процесс?

9.       Какие условия окружающей среды влияют на токсичность ве­ществ?

10.      Какова классификация отравлений по месту возникновения и причине развития?

11.      Какова классификация отравлений по пути поступления яда в организм?

12.      Какова классификация отравлений по клиническому принци­пу и степени тяжести?