
Як уже зазначалося, впливаючи на організм в різних кількостях, одне і те ж речовина викликає неоднаковий ефект. Мінімальна діюча, або порогова, доза (концентрація) отруйної речовини - це таке його найменшу кількість, яке викликає явні, але оборотні зміни життєдіяльності. Мінімальна токсична доза - це вже набагато більшу кількість отрути, що викликає виражене отруєння з комплексом характерних патологічних зрушень в організмі, але без смертельного результату. Чим сильніше отрута, тим ближче величини мінімально діючої і мінімально токсичної доз. * Крім названих, в токсикології прийнято ще розглядати смертельні (летальні) дози і концентрації отрут, т. Е. Ті їх кількості, які приводять людину (або тварина) до загибелі при відсутності лікування. Летальні дози визначаються в результаті дослідів на тваринах. В експериментальній токсикології найчастіше користуються середньої летальною дозою (DL50) або концентрацією (CL50) отрути, при яких гине 50% піддослідних тварин. Якщо ж спостерігається 100% -ная їх загибель, то така доза або концентрація позначається як абсолютна летальна (DL100 і CL100). Поняття токсичності (отруйності) означає міру несумісності речовини з життям і визначається величиною, зворотної DL50 (CL50), т. Е.
).
* ()
Залежно від шляхів надходження отрути в організм визначають наступні токсікометріческіе параметри: мг / кг маси тіла - при впливі отрути, яка потрапила з отруєною їжею і водою всередину організму, а також на шкіру і слизові оболонки; мг / л або г / м3 повітря - при інгаляційному (т. е. через органи дихання) проникненні отрути в організм у вигляді газу, пари або аерозолю; мг / см2 поверхні - при попаданні отрути на шкіру. Є способи і більш поглибленої кількісної оцінки отруйності хімічних сполук. Так, при впливі через дихальні шляхи ступінь токсичності отрути (Т) характеризує модифікована формула Габера:
де с - концентрація отрути в повітрі (мг / л); t - час впливу (хв); υ - об'єм вентиляції легенів (л / хв); g - маса тіла (кг).
При різних способах введення отрут в організм потрібні неоднакові їх кількості для того, щоб викликати один і той же токсичний ефект. Наприклад, DL50 діізопропілфторфосфата, встановлені на кроликах при різних способах введення, такі (в мг / кг): *
* ()
Значне перевищення пероральної дози над парентеральними (т. Е. Введеними в організм, минаючи шлунково-кишковий тракт) свідчить насамперед про руйнування більшої частини отрути в травній системі.
C урахуванням величини среднесмертельних доз (концентрацій) при різних шляхах надходження в організм отрути поділяються на групи. Одна з таких класифікацій, розроблених в нашій країні, наводиться в таблиці.
Класифікація шкідливих речовин за ступенем токсичності (рекомендована Всесоюзної проблемної комісією з наукових основ гігієни праці та професійної патології в 1970 р)
При повторній дії одного і того ж отрути на організм може змінюватися протягом отруєння через розвиток явищ кумуляції, сенсибілізації і звикання. Під кумуляцією розуміється накопичення в організмі токсичної речовини (матеріальна кумуляція) або спричинених ним ефектів (функціональна кумуляція). Зрозуміло, що накопичується то речовина, яке повільно виводиться або повільно знешкоджується, при цьому сумарно діюча доза дуже швидко зростає. Що стосується функціональної кумуляції, то вона може проявлятися важкими розладами тоді, коли сам отрута не затримується в організмі. Таке явище може спостерігатися, наприклад, при отруєнні алкоголем. Ступінь вираженості кумулятивних властивостей отруйних речовин прийнято оцінювати коефіцієнтом кумуляції (K), який визначається в експерименті на тварин:
де а - повторно вводиться тварині кількість отрути, що становить 0,1-0,05 DL50; b - кількість введених доз (а); з - одноразово введена доза.
Залежно від величини коефіцієнта кумуляції токсичні речовини ділять на 4 групи: *
* ()
- 1) з різко вираженою кумуляцією (К <1);
- 2) з вираженою кумуляцією (К від 1 до 3);
- 3) з помірною кумуляцією (К від 3 до 5);
- 4) зі слабо вираженою кумуляцією (К> 5).
Сенсибілізація - стан організму, при якому повторна дія речовини викликає більший ефект, ніж попереднє. В даний час немає єдиного погляду на біологічну сутність цього явища. На підставі експериментальних даних можна вважати, що ефект сенсибілізації пов'язаний з утворенням під впливом токсичної речовини в крові та інших внутрішніх середовищах змінених і стали чужорідними для організму білкових молекул. Останні індукують формування антитіл - особливих структур білкової природи, які здійснюють захисну функцію організму. Мабуть, повторне навіть значно слабший токсичний вплив з подальшою реакцією отрути з антитілами (або зміненими рецепторними білковими структурами) викликає збочений відповідь організму у вигляді явищ сенсибілізації.
При періодичному впливі отрут на організм можна спостерігати і зворотне явище - ослаблення їх ефектів внаслідок звикання, або толерантності. Механізми розвитку толерантності неоднозначні. Так, наприклад, було показано, що звикання до миш'яковиста ангідриду обумовлено виникненням під його впливом запальних процесів на слизовій оболонці шлунково-кишкового тракту і зменшенням внаслідок цього всмоктування отрути. * У той же час, якщо препарати миш'яку вводити парентерально, толерантності не спостерігається. Однак найбільш частою причиною толерантності є стимуляція, або індукція, отрутами активності ферментів, що знешкоджують їх в організмі. Про це явище піде ще мова попереду. А зараз відзначимо, що звикання до деяких отрут, наприклад ФОС, може бути ще обумовлено зниженням чутливості до них відповідних біоструктур або перевантаженням останніх через масованого впливу на них надлишкової кількості молекул токсичної речовини.
* ()
У зв'язку з викладеним особливого значення набуває законодавча регламентація гранично допустимих концентрацій (ГДК) шкідливих речовин в повітрі робочої зони промислових і сільськогосподарських підприємств, науково-дослідних і випробувальних установ, конструкторських бюро. Вважається, що ГДК цих речовин при щоденній восьмигодинний роботі протягом усього робочого стажу не можуть викликати у працюючих захворювань або відхилень у стані здоров'я, які виявляються сучасними методами дослідження безпосередньо в процесі роботи або у віддалені терміни. У порівнянні з іншими індустріальними країнами в СРСР існує більш суворий підхід до встановлення ГДК багатьох хімічних агентів. В першу чергу це відноситься до речовин, які мають спочатку непомітним, але поступово наростаючим дією. Наприклад, в Радянському Союзі прийняті більш низькі рівні ГДК, ніж в США, для окису вуглецю (20 мг / м3 проти 100 мг / м3), парів ртуті і свинцю (0,01 мг / м3 проти 0,1 мг / м3), бензолу (5 мг / м3 проти 80 мг / м3), дихлоретан (10 мг / м3 проти 400 мг / м3) та інших токсичних речовин. * У нашій країні на підприємствах і установах функціонують спеціальні токсикологічні та санітарні лабораторії, які здійснюють суворий контроль за вмістом шкідливих речовин в робочих приміщеннях, за впровадженням нових екологічно нешкідливих технологічних процесів, за роботою га опилеулавлівающіх установок, за стічними водами і т. д. Будь-який хімічний продукт, що випускається промисловістю СРСР, проходить перевірку на токсичність і отримує токсикологічну характеристику.
* ()