ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.08.2020
Просмотров: 895
Скачиваний: 9
Обмениваясь веществом и энергией с окружающей средой, организм (и любой биологический объект) представляет собой открытую систему, в которую поступают вещества и из которой вещества выводятся. Допустимое суточное поступление– приемлемая скорость поступления вещества в организм за сутки, часто в условиях продолжающегося воздействия. Допустимое поступление за неделю – скорость поступления вещества в организм, оцененная за период, равный одной неделе, часто в условиях продолжающегося воздействия. Допустимые остаточные количества ДОК – это такие количества веществ в продуктах питания, которые не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья контингентов населения, потребляющих эти продукты, или отрицательно влиятьна последующие поколения. Наиболее распространенный показатель – КВИО (коэффициент возможности ингаляционного отравления). Он представляет собой отношение концентрации насыщенных паров вещества в воздухе при 20° С к средней смертельной концентрации вещества для мышей (при 2-ч часовой экспозиции и 2-х недельном сроке наблюдения).Обоснование величины ПДК основывается на показателях токсикометрии, установленных в экспериментах на животных.
Исходной величиной для установления ПДК является порог хронического действия, в который вводится коэффициент запаса (КЗ):
ПДК=
Для
установления величины безопасного
гигиенического регламента (ПДК) необходимо
уменьшение заведомо токсичной
концентрации. Это уменьшение характеризуется
коэффициентом
запаса,
который устанавливается для каждого
вещества с учетом количественных и
качественных особенностей его действия
и определяется отношением минимально
действующей концентрации в хроническом
опыте к ПДК.
И. В. Саноцким были сформулированы положения к обоснованию величины коэффициента запаса. Он должен увеличиваться:- с увеличением абсолютной токсичности;- с увеличением КВИО;- с уменьшением зоны острого действия;- с увеличением кумулятивных свойств (коэффициент кумуляции, зона хронического действия, зона биологического действия);- при значительных различиях в видовой чувствительности подопытных животных;- при выраженном кожно-резорбтивном действии (для веществ, находящихся в газовой фазе). Численно коэффициент запаса обычно принимается не менее 3 и не более 20.
7. Адаптация и компенсация при взаимодействии вредных веществ. Кривая «доза-эффект».
Введение в молекулу соединений кратных связей ведет к усилению их способности к химической реакции и повышает их токсичность. Комбинирующее действие промышленных ядов. Человек в условиях современного промышленного и с/х производства чаще подвергается воздействию целого комплекса неблагоприятных факторов.
Комбинирующее действие – это одновременное или последовательное действие на организм ядов при одном и том же пути построения. Видов комбинированного воздействия: 1)аддитивное – это феномен суммированных эффектов. Суммарный эффект смеси равен сумме эффектов, действующих компонентов(наркотическое действие смеси ц/в).2)потенцированное действие - синоним синергизм (усиление эффекта – действие больше чем суммация)..3)антогонистическое действие – эффект менее выражен, чем при суммации.4)Независимое действие – яды оказывают изолированное действие каждый.
Комплексное действие. Это воздействие, когда яды поступают в организм одновременно, но различными путями. В связи с нарастанием загрязнения вредными веществами среды обитания, значение этого пути возрастает.Сочетание воздействия хим и физ факторов производственной среды: токсический эффект резко усиливается.Одновременное или последовательное действие на организм факторов различной природы (химических, биологических, физических) называется сочетанным действием. Температурный фактор. При действии повышенной температуры возможно усиление токсичности, учащение дыхания, усиление кровообращения, увеличивают поступление ядов через органы дыхания. Расширение сосудов кожи и слизистых повышает скорость всасывания веществ через кожу и дыхательные пути, увеличивает летучесть ядов, повышается их концентрация в воздухе рабочей зоны. При пониженной температуре воздуха отмечено усиление токсичности для бензина, бензола, сероуглерода.Действие влажности воздуха. При повышенной влажности увеличивается опасность отравления раздр-ми газами. Причина – повышение задержки ядов на поверхности слизистых оболочек, изменения агрегатного состояния ядов. Изменение барометрального давления. При повышении давления токсичность соединений возрастает, что обусловлено ростом парциального давления газов в альвеолярном воздухе и ускоренным переходом ядов в кровь.. при пониженном – из-за учащения дыхания, усиления кровообращения возрастает скорость поступления ядов в организм. Шум: доказано, что усиливает токсический эффект диоксида углерода, стирола, нефтяных газов. Промышленная вибрация: усиливает токсичность пыли кобальта. Физическая нагрузка. При физических нагрузках усиливается дыхание, кровообращение, что ведет к увеличению поступления в организм газообразных веществ, токсической пыли. Усиление кровотока при этом способствует быстрому распространению ядов в организме Адаптация ядов. Адаптация – приспособление организма, которое происходит без необратимых нарушений системы и без превышения нормальных способностей ее реагирования. Установлено, что адаптация в какой-то мере и на некоторый срок может возникнуть к любому вредному веществу. Приспособление организма к изменяющимся условиям окружающей среды может быть обусловлено изменениями, которые протекают с превышением обычных гомеостатических возможностей. В этом случае говорят о компенсации (псевдоадаптации) действия веществ.Компенсация является временно скрытой патологией, которая со временем может обнаружится в виде явных патологических изменений (декомпенсации). При компенсации приспособление организма к окружающей среде достигается за счет нарушения гомеостаза. Зависимость эффекта воздействия веществ на биологический объект от концентрации (дозы) может быть изображена графически в виде кривой «доза – эффект». На рис.2 представлены типичные виды таких кривых. В большинстве случаев они представляют собой S-образные кривые, а в ряде случаев выражаются в виде гиперболы, экспоненты или параболы. Эти кривые отражают сложный характер взаимодействия вредного вещества с объектом, качественные и количественные особенности такого взаимодействия в каждом конкретном случае. Из рис.2 видно, что на кривых «доза – эффект» имеются различные участки, на которых небольшие изменения концентрации (дозы) вещества вызывают либо значительное увеличение эффекта воздействия, либо приводит лишь к слабому изменению эффекта.
Рис.2 Кривые «доза – эффект» для веществ а, в, с (по А. А. Голубеву и соавт.)
Из рис.2 видно, что если располагать вещества а, в, с в порядке возрастания эффекта их воздействия, то в различных зонах кривой «доза – эффект» этот порядок будет различным. Так, в зоне I – a > b > c, в зоне II – b > a > c, в зоне III – b > c > a и в зоне IV – c > b > a. Таким образом видно, что если оценивать токсичность вещества по величине дозы, вызывающей определенный процент гибели животных, то результат сравнительного анализа токсичности веществ может быть различным, в зависимости от того, в какой зоне кривой «доза – эффект» проводится этот анализ. Это обстоятельство обусловливает важность изучения всех зон кривых «доза – эффект».
8. Кумуляция, сенсибилизация, толерантность, аддитивность, синергизм и антогонизм при воздействии вредных факторов окружающей среды.
Вредное вещество может постепенно накапливаться в организме при повторных воздействиях. Это явление называется кумуляцией (или материальной кумуляцией), когда поступление вещества в организм превышает выведение его из организма.При этом может происходить также нарастание изменений биологического объекта, вызванное повторным воздействием веществ. Такое явление называется функциональной кумуляцией. В этом случае после воздействия вредного вещества не происходит полного восстановления нарушенных функций биологического объекта, и в результате накопления незначительных изменений возникает патологический процесс.Кумуляция может иметь место при комплексообразовании вредного вещества и прочном связывании его в определенном месте организма. Еще большая специфика кумулятивности наблюдается в сложных системах. В этом случае отдельные элементы системы обладают способностью концентрировать вредные вещества. Кумуляция определяется коэффициентом кумуляции, представляющим собой отношение величины суммарной дозы вещества, вызывающей определенный эффект (чаще смертельный) у 50% подопытных животных при многократном дробном введении, к величине дозы, вызывающей тот же эффект при однократном воздействии
∑ DL50
Кк = ―――
DL50
Коэффициент кумуляции, приближающийся к единице, указывает на резко выраженное кумулятивное действие; если его значение больше 5, то кумулятивное действие слабое. В ряде случаев, например, при аллергическом действии, наблюдается повышение чувствительности организма к воздействию вещества. Это явление называют сенсибилизацией. Сенсибилизирующим действием обладают многие лекартственные препараты, особенно антибиотики, пестициды и другие вещества, применяющиеся в сельском хозяйстве.Комбинированное действие вредных веществ – это одновременное или последовательное действие на организм нескольких веществ при одном и том же пути поступления.
Рис.4 Комбинированное действие веществ:
1 – суммация (аддитивность) – явление аддитивных эффектов, индуцированных комбинированным воздействием;2 – потенцирование (синергизм) – усиление эффекта действия, эффект больше, чем суммация;3 – антагонизм – эффект комбинированного воздействия, менее ожидаемого при простой суммации. Комбинированное воздействие может происходить как при однократном (остром), так и при хроническом воздействии ядов. При однократном действии аддитивный эффект наблюдается у веществ наркотического действия и у раздражающих газов. Причиной синергизма может быть торможение одним веществом процессов биотрансформации или метаболизма другого вещества. Антагонизм может иметь место при совместном воздействии однотипных по механизму действия вредных веществ. Так, высокие концентрации этилового спирта заметно снижают токсический эффект метилового за счет конкуренции этих спиртов при их метаболизме в организме.
9. Методы токсикокинетики. Параметры токсикокинетики. Основные токсикокинетические зависимости. Кинетика токсичного эффекта.
Четырьмя главными факторами, описывающими взаимодействие организма с токсичными
веществами, являются абсорбция, распределение, метаболизм и выведение. При рассмотрении в кинетике токсичного воздействия, эти факторы часто
анализировались в моделях, целью которых являлось дать возможность лучшей экстраполяции результатов среди видов, доз и химических соединений (смесей). Исключение токсичных веществ из организма может включать в себя некоторое количество процессов, а не только единственную биохимическую реакцию. Вопреки возможным, лежащим в основе, сложностям, скорость выведения обычно может быть описана кинетикой Михаэлиса-Мэнтона. Способ введения может значительно влиять на кинетику распространения и выведения
соединений. Многие лекарства вводятся в кровеносную систему внутривенными инъекциями и вливаниями. Инъекция обеспечивает дозу, которая распространяется через кровь в течение нескольких секунд, что является мгновенным для достижения наших целей. Для сравнения, оральный прием обеспечивает более медленное попадание вещества в кровеносную систему, так как сначала он должен абсорбироваться через пищеварительный тракт.
Оральное введение может также понизить эффективность дозы, доставленной в кровеносную систему в случае, если вещество значительно инактивировано первой стадией
метаболизма в печени. Вещества, введенные в мышечную ткань, часто абсорбируются в кровеносную систему с низкой скоростью, в зависимости от их растворимости, которая может оказаться быстрее, чем при оральном введении, как показано на рис. 15., или медленнее. Ингаляционное введение газообразных веществ быстрее обеспечивает их
попадание в кровеносную систему и помогает избежать первой стадии метаболизма. Кожное нанесение применимо для веществ, для которых медленное и равномерное введение является преимущественным. На сегодняшний день появилось большое количество лекарств в виде
кожных повязок. Для токсичных веществ наиболее уместными способами введения, конечно, являются оральный, ингаляционный и кожный. Скорость абсорбции и распределения в организме является важным фактором в достижении фармакологической эффективности лекарств в определенных тканях.
10. Связи состава, строения и свойств химических соединений с показателями токсического действия.
Токсичность органических соединений зависит от их строения и свойств. Соединения с нормальной углеродной цепью оказывают более выраженный токсический эффект по сравнению с разветвленными изомерами (пропиловый и бутиловый спирты оказывают более выраженное токсическое действие, чем изопропиловый и изобутиловый спирты) . Циклические ц/в с одной боковой цепью более токсичны, чем их изомеры с 2 и более боковыми цепями(диметилциклогексан действует слабее, чем этилциклогексан). Замыкание цепи углеродных атомов увеличивает силу действия вещества при их ингаляторном поступлении (пары циклопропана действуют сильнее, чем пропана). При введении в молекулу гидроксильной группы увеличивается растворимость и ослабляется сила действия соединения, поэтому спирты менее токсичны, чем соответствующие ц/в.Введение в молекулу галогена усиливает токсичность соединений, возможно появление новых свойств у данного соединения. Введение в молекулу нитро(-NO2), нитроза или аминогруппы (-NH2) редко изменяет токсические свойства соединении. Группы NO2 ,NO оказывают сосудорасширяющее и гипотензивное (падение давления)действие. Появление нитрозогруппы в соединении действует на ЦНС и вызывает метгемоглобинообразование. Особая токсичность присуща соединениям, содержащим аминогруппу( анилин). Введение в молекулу соединений кратных связей ведет к усилению их способности к химической реакции и повышает их токсичность.
11. Закономерности, определяющие поступление, транспорт, распределение и выведение вредного вещества из организма.
Поступление через дыхательные пути: в виде газов, паров, аэрозолей. Всасывание этих соединений происходит через слизистые оболочки дыхательных путей. Это основной и наиболее быстрый путь поступления ядов. Установлена закономерность поступления ядов через легкие для 2 групп соединений. Первая группа – это не реагирующие пары и газы, к которым относят пары ц/в, ароматического жирного рядов. Всасывание их происходит по закону простой диффузии в направления падения градиента концентрации. В начале его содержание в крови быстро нарастает, затем устанавливается на определенном уровне и дальнейшее насыщение крови газами прекращается. Вторая группа соединений это реагирующие газы. Они задерживаются в организме с постоянной скоростью, не меняясь во времени, т.к. быстро подвергаются химическим превращениям, непосредственно в дыхательных путях или сразу после их поступления в кровь.Поступление ядов через ЖКТ. Попадание ядов возможно таким путем при заглатывании слизи из носоглотки, при несоблюдении правил личной гигиены, с пищей и питьевой водой. Часть соединений всасывается в ротовой полости. Всасывание ядов в желудке зависит от реакции желудочного сока, от способности желудка к слизеобразованию, характера пищи и характера кровоснабжения желудка. Кислая среда желудочного сока увеличивает токсичность ряда соединений Сильные кислоты и основания всасываются медленно, т.к. образуют комплексы со слизью.Поступление ядов через кожу. Существует 3 пути проникновения ядов через кожу:через эпидермис,через волосяные фолликулы,выводные протоки сальных и потовых желез.Проникновения ядов проходит в 2 фазы:собственно проникновение через 1 или несколько путей; поступление в кровь.