ПРИНЦИПЫ ТОКСИКОЛОГИИ Выполнил Ткачук Артём

ПРИНЦИПЫ ТОКСИКОЛОГИИ Выполнил: Ткачук Артём

• Токсикология (от греч. toxicon — яд и logos — учение) — область медицины, изучающая законы взаимодействия живого организма и яда. В роли последнего может оказаться практически любое химическое соединение, попавшее в организм в количестве, способном вызвать нарушения жизненно важных функций и создать опасность для жизни. Токсичность вещества тем больше, чем меньшее его количество (доза) вызывает расстройства жизнедеятельности организма. Вещество, вызывающее отравление или смерть при попадании в организм в малом количестве, называется ядом.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ • Яд — чужеродное (экзогенное) химическое соединение, нарушающее нормальное течение биохимических процессов в организме. • Токсичность — свойство вещества вызывать отравление. • Минимальная смертельная доза — доза яда, вызвавшая гибель хотя бы одного человека. • Минимальная токсическая доза — наименьшее количество яда, способное вызвать клиническую картину отравления без летального исхода.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ • Патологическое состояние, развивающееся вследствие взаимодействия яда с организмом, называется интоксикацией, или отравлением. В соответствии с принятой терминологией отравлением обычно называют только те интоксикации, которые вызваны «экзогенными» ядами, поступившими в организм извне. • Отравление – патологическое состояние, обусловленное нарушением физиологических биохимических процессов, протекающих в организме, в результате воздействия яда, проявляющееся комплексом клинических синдромов, физиологическими и морфологическими изменениями. • Летальный синтез – образование метаболитов ядовитого вещества обладающих большей токсичностью, чем первичное вещество.

ЗАДАЧИ ТОКСИКОЛОГИИ Первой задачей токсикологии являются обнаружение и характеристика токсических свойств химических веществ, которые способны вызвать в организме животных или человека патологические изменения, а также изучение условий, при которых эти свойства возникают, наиболее ярко проявляются и исчезают. Второй задачей токсикологии является определение зоны токсического действия изучаемого химического вещества (токсикометрия).

Основными параметрами токсикометрии являются следующие: • Limас порог однократного (острого) действия токсического вещества минимальная пороговая доза, вызывающая изменения показателей жизнедеятельности организма, выходящие за пределы приспособительных физиологических реакций; • DL 50(DL 100) — среднесмертельная (смертельная) доза, вызывающая гибель 50 % (100 %) подопытных животных при определенном способе введения (внутрь, на кожу и т. д. , кроме ингаляции) в течение 2 нед. последующего наблюдения. Выражается в миллиграммах вещества на 1 кг массы тела животного (мг/кг).

• CL 50(CL 100) — концентрация (доза), вызывающая гибель 50 % (100 %) подопытных животных при ингаляционном воздействии, выражается в миллиграммах на 1 м 3 воздуха (мг/м 3); • ПДК — предельно допустимая концентрация вещества в воздухе, выражается в миллиграммах на 1 м 3 воздуха (мг/м 3); • ОБУВ — ориентировочный безопасный уровень воздействия вещества, выражается также в миллиграммах на 1 м 3 воздуха (мг/м 3). • ЗОТД — зона острого токсического действия, величина, которая характеризует токсическую опасность химического вещества (ЗОТД=DL 50/Limac). Чем больше эта величина, тем безопаснее данное вещество.

ЗАДАЧИ ТОКСИКОЛОГИИ Токсический эффект может быть оценен при помощи определения функциональных или структурных изменений органов и систем. Поэтому третьей задачей общей токсикологии является изучение клинических и патоморфологических признаков отравления при различных путях поступления яда в организм. В этом отношении отравление можно рассматривать как своеобразную химическую травму организма, и задача токсиколога — установить ее непосредственную локализацию и общую реакцию организма.

ЗАДАЧИ ТОКСИКОЛОГИИ Следует подчеркнуть, что показатели токсичности зависят не только от свойств яда, но и от видовой, половой, возрастной и индивидуальной чувствительности к нему организма. Поэтому четвертой задачей токсикологии является разработка основ экстраполяции на человека полученных в эксперименте данных.

РАЗДЕЛЫ ТОКСИКОЛОГИИ В настоящее время в токсикологии определяются следующие направления: теоретическое (экспериментальное), профилактическое (гигиеническое) и

Основные направления и разделы токсикологии I. Теоретическая токсикология (экспериментальное моделирование) (решает проблемы выявления основных законов взаимодействия организма и ядов, их токсикокинетики и токсикодинамики). • Токсикокинетика • Токсикодинамика II. Профилактическая (гигиеническая) токсикология (изучает проблемы определения степени опасности и разрабатывает меры и способы предотвращения и защиты от токсического воздействия химических веществ в окружающей человека среде и носит экологический характер). • Коммунальная • Промышленная • Сельскохозяйственная • Пищевая • Бытовая и др.

III. Клиническая токсикология (раздел токсикологии, исследующий заболевания химической этиологии, т. е. химические болезни человека, возникающие вследствие токсического влияния химических соединений окружающей его среды). • Химические болезни: острые хронические • Лекарственные болезни: острые хронические • Токсикомания (клиническая наркология) IV. Специальные виды токсикологии • Военная • Авиационная • Космическая • Подводная • Судебная и др.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ТЯЖЕСТЬ ОТРАВЛЕНИЯ

• Скорость развития интоксикации, а иногда и ее характер в зна чительной мере зависят от того, каким путем яд поступил в орга низм Особенно. быстро развивается отравление при поступлении не которых ядов в организм через дыхательные пути. Через легкие легко всасываются газы и пары, а также некоторые аэрозоли, если величина их частиц не превышает 5— 10 мкм. Ско рость всасывания веществ через легкие зависит от ряда факторов, в том числе от парциального давления газа в воздухе, величины ле гочной вентиляции, состояния кровообращения в легких, соотноше ния растворимости вещества в масле и воде, от специфического взаимодействия его с элементами крови и тканей.

• Основное место всасывания веществ при их поступлении в орга низм через рот — тонкая кишка. Однако некоторые из них могут всасываться уже через слизистые оболочки полости рта (никотин, фенол, нитроглицерин), желудка (спирт, соединения свинца и др. ). барьер. Для некоторых веществ (фосфор и хлорорганические соединения, ароматические нитро и аминосоединения и др. ) одним из возможных путей поступления в организм является кожа. Количество всосавшегося вещества зависит от площади всасывания, места (нежные участки кожи живота, внутренняя поверхность бедер, паха и половых органов, подмышечные области и предплечья более проницаемы для ядов) и времени воздействия его

• Возрастные особенности могут влиять на развитие токсического процесса. У детей объем дыхания (на 1 кг массы тела) значительно больше, чем у взрослых, что создает условия для проникновения больших количеств токсичных веществ из воздуха; через кожу яд у них всасываются быстрее и в большем количестве, чем у взрослых. Раз личия в возрастной чувствительности обусловливаются также осо бенностями обмена веществ. Молодой организм; как правило, более чувствителен ко многим ядам, действующим на нервную систему (наркотики, алкалоиды и т. п. ). Однако к веществам, вызывающим гипоксию, молодой организм, особенно в раннем постнатальном пе риоде, более устойчив.

• Чувствительность к токсичным веществам может варьировать в зависимости от пола. Физиологические особенности женского организма (менструальный цикл, беременность, период лактации, климактерический пери од) приводят к изменению чувствительности к ядам, чаще всего к ее повышению. Повышение проницаемости капилляров в менстру альный период, лабильность кроветворной системы, эндокринные и нервные влияния вызывают понижение резистентности организма женщин ко многим токсичным веществам, в частности, к бензолу, ароматическим нитро и аминосоединениям. Это, однако, не исклю чает того, что в отдельных случаях женщины могут быть даже более устойчивы к ядам, чем мужчины

• Большое влияние на возникновение отравлений оказывают на следственно обусловленные особенности индивидуальной чувстви тельности людей к химическим соединениям. Некоторые препараты, например антибиотики, вступая в реакцию с белками организма, способны придавать им антигенные свойства и таким образом аллергизировать организм. Повторное воздействие тех же, а иногда и других химических

• Чувствительность организма к химическим веществам зависит также от состояния питания. Голодание повышает чувствительность к токсическому воздействию. Всасывание ядов из желудочно кишеч ного тракта зависит от степени наполнения желудка; натощак этот процесс происходит быстрее. Всасывание некоторых жирораствори мых соединений может быть ускорено введением жиров, причем в этом случае повышается резорбция веществ через лимфатические пути, минуя печень.

• Отравления могут возникать при одновременном или последова тельном поступлении в организм двух или нескольких веществ. Раз личают следующие виды комбинированного действия: суммирование (аддитивное действие), потенцирование, антагонизм, независимое действие. Особенно опасны случаи потенцирования, когда одно из веществ усиливает действие другого. Причиной потенцирования мо жет быть угнетение одним веществом ферментов, участвующих в детоксикации другого вещества.

• Отравления протекают тяжелее при высокой температуре окру жающей среды, так как создаются условия для поступления в орга низм большего количества яда (за счет повышенного содержания в воздухе его паров, более быстрого всасывания через кожу, усиле ния объема дыхания и кровообращения и т. п. ).

МЕТОДЫ ДЕТОКСИКАЦИИ

Детоксикация — это процесс обезвреживания ядов и ускорения их выделения из организма. Различные методы детоксика ции способствуют освобождению желудка и кишок от еще невсо савшегося в кровь яда, а также освобождению крови и тканей организма от находящихся в них токсического вещества и его метаболитов. Освобождение организма от ядов производится путем усиления определенных естественных физиологических процессов (вызывание рвоты, промывание желудка, очищение кишок, форсированный диурез, гипервентиляция), искусственной детоксикации (гемодиализ, перитониальный диализ, гемосорбция, обменное

Вызывание рвоты. После поступления ядов в желудок может наступить рефлекторная рвота, как самопроизвольный акт. При этом часть яда удаляется из желудка с рвотными массами. Однако не всегда после поступления яда в желудок наступает рвота. Ее можно вызвать путем механического раздражения глотки и корня языка, а также применением некоторых лекарственных средств (апоморфин и др. ). При отравлении сильными кислотами и концентрированными растворами едких щелочей удаление яда из желудка с рвотными массами является нежелательным. Выделяясь во время рвоты наружу, эти вещества усиливают степень

• Промывание желудка. Для детоксикации широко применяется промывание желудка с помощью зонда. При отравлении хлорорганическими и фосфорсодержащими ядохимикатами промывание желудка производится несколько раз через 3— 4 ч. • При однократном промывании из желудка удаляется основная часть невсосавшегося яда. Однако после этого, в результате обратной перистальтики, из кишок в желудок может поступать определенное количество яда, для удаления которого необходимо проводить повторное промывание желудка.

• Форсированный диурез. Это один из способов ускоренного удаления токсических веществ из организма, выделяющихся с мочой. Форсированный диурез позволяет удалять уже всосавшийся яд из кровеносного русла (был предложен в 1948 г. для лечения острых отравлений снотворными средствами). • Метод форсированного диуреза в основном применяется при отравлении веществами, которые легко выводятся из организма почками. Этот метод является малоэффективным в тех случаях, если токсические вещества связаны с белками прочными связями, а также если яды относятся к числу жирорастворимых веществ.

• Гипервентиляция (форсированное дыхание) в ряде случаев является эффективным методом ускоренного выведения некоторых ядов из организма. Этот метод применяется только при отравлении летучими ядами, которые в определенной степени выделяются из организма легкими с выдыхаемым воздухом. Для гипервентиляции применяется аппарат искусственного дыхания. • Метод гипервентиляции показан при отравлении спиртами, бензином, ацетоном, хлороформом, трихлорэтиленом, растворителями для красок, оксидом углерода (II) и др. Однако имеется и ряд противопоказаний для применения этого метода.

• Гемодиализ — один из эффективных методов ускорения выведения токсических веществ из организма. Он основан на явлении диализа, используемого для освобождения крови от токсических веществ. Гемодиализ проводится с помощью аппарата, известного под названием «искусственная почка» . Этот аппарат снабжен полупроницаемой мембраной, через которую из крови переходят токсические вещества в процессе гемодиализа. • Гемодиализ применяется при отравлении веществами, которые имеют небольшую молекулярную массу и проходят через полупроницаемую мембрану. • Гемодиализ особенно эффективен в тех случаях, когда его применяют в ранней стадии острого отравления (в первые 24 ч после поступления токсического вещества в организм). Поэтому такой метод детоксикации организма

• Перитониальный диализ является одним из способов детоксикации. Он известен также под названием перитониальный лаваж, или брюшинный диализ. • Перитониальный диализ основан на введении в брюшную полость специального раствора, в который из крови путем диализа переходят токсические вещества. При использовании метода перитониального диализа роль полупроницаемой мембраны выполняет брюшина, имеющая большую поверхность. Через брюшину из крови легко диффундируют токсические вещества во введенный в брюшную полость раствор. Переход токсических веществ из крови через брюшину в этот раствор объясняется разностью концентраций этих веществ по обе стороны брюшины. Известно, что в процессе диализа вещество переходит через полупроницаемую мембрану из среды с большей концентрацией в среду с меньшей концентрацией. Поскольку раствор, введенный в брюшную полость, не содержит токсического вещества, оно

• Гемосорбция (гемоперфузия) является одним из способов искусственной детоксикации организма. Этот метод основан на поглощении сорбентами ядовитых веществ, находящихся в крови. При гемосорбции в качестве сорбентов в основном применяются активированный уголь и ионообменники (иониты). Гемосорбцию проводят с помощью прибора (детоксикатора), снабженного насосом для перекачивания крови и набором колонок (капсул), содержащих указанные выше сорбенты. Этот аппарат с помощью специального приспособления подключают к кровотоку больного. Кровь, проходящая через сорбенты, освобождается от токсических веществ, которые поглощаются этими сорбентами.

• Обменное переливание крови. Этот метод детоксикации организма основан на кровопускании и замещении удаленной крови больного одногруппной кровью донора. Для детоксикации организма также применяется метод замещения плазмы крови больного плазмой доноров или плазмозаменителями.

• Детоксикация организма с помощью антидотов (противо ядий). Детоксикацию организма с помощью антидотов вначале производили в основном для обезвреживания токсических веществ, находящихся в желудке. Затем антидоты нашли применение и для инактивирования токсических веществ в крови, паренхиматозных органах и т. д. • Применение антидотов является эффективным способом детоксикации только на ранней стадии острых