Токсикокинетнка н токсикодинамнка

 

При объяснении действия токсических веществ (в том числе и ОВ) на организм человека и животных исходят из физиологической концепции - учения о гомеостазе (Голиков C.H.,1980), Действие токсических веществ характеризуется токеикокинетическими и токсикодинамическими закономерностями, Токснкокинетика - изучение прохождения токсических вешеств через организм, то есть процессов их поступления., распределения. превращения и выделения. Токчикоди намина - изучение действия веществ на организм, вызываемых ими эффектов. Она определяет, где, как и почему действует ядовитое вещество.

Пути поступления отравляющих веществ в организм

Основными путями поступления отравляющих, как и многих других, ядовитых веществ в организм человека являются;

1.Ор рганы дыхания;

2. кожные покровы;

3. желудочно-кишечный тракт;

4. слизистые оболочки;

5. паневая поверхность:

6. комбинированные поражения.

В легкие легко всасываются липидорастворимые газообразные, парообразные и аэрозольные вещества /БОВ, хлорированные углеводороды, пары синильной кислоты и др./ Быстрота всасывания ядовитых веществ в легких связана с большой поверхностью альвеолярно-капиллярной сети, достигающей у человека 150-200 м, а также малой толщиной альвеолярных мембран. Богатая сеть легочных капилляров обуславливает поступление ядов из легких прямо в кровь, в малый круг кровообращения и затем, минуя печень, через сердце достигает кровеносные сосуды большого круга. Их действие наступает примерно в 20 раз быстрее, чем при введении в желудок. Кожные покровы является для многих ядов и отравляющих веществ, значительным барьером, Практически через кожу вода и большинство газообразных веществ не проникает. При обычных условиях кожей всасываются вещества хорошо растворимые в липидах /иприт, люизит, эфир, хлороформ/. Легко проникают через кожу яды, способные нарушать целость эпидермиса /арсины, иприт/. Благоприятствуют проницаемости кожи гиперемия, потливость, влажность. При перекутанном проникновении ОВ возможно их депонирование в подкожно-жировой жировой клетчатке.

Желудочно-кишечный тракт является входными воротами для ОВ, которые могут попасть в желудок с зараженной водой и пищевыми продуктами. Всасывание большинства ядов из желудка происходит медленно., остаются там сравнительно продолжительное время. Интенсивность всасывания яда часто пропорциональна его концентрации /дозе/ в желудке. Могут уменьшать всасывание ядов пища, находящаяся в желудке, ее состав, скорость перемещения пищи и опорожнение желудка. Ряд ОВ /иприт, люизит/ могут оказывать резкое раздражающее действие на слизистую желудка, вызывающее неукротимую рвоту и сильнейшие боли. Всасывание многих ядов происходит в тонком кишечнике. Но здесь они подвергаются воздействию различных ферментов, которые могут резко менять их токсические свойства. На скорость всасывания токсических веществ влияет объем крови, проходящей в единицу времени через стенки пищеварительного тракта Током крови из желудочно-кишечного тракта, а токсические вещества доставляются в печень - орган, выполняющий барьерную функцию по отношению к подавляющему большинству чужеродных соединений. Слизистые оболочки являются также одними из входных ворот ддя ОВ. Всасывание происходит с большой быстротой. Воздействие ОВ на слизистые оболочки глаз может быть пролонгированным. Оно сочетается с воздействием на органы дыхания. Раневая поверхность представляет собой также весьма реаттьный путь поступления ОВ в организм. Особенно быстро и легко яды могут всасываться из мышечной тканн, потому что эта ткань обильно снабжена капнллярамн.

Ожоговая поверхность I-II ст способствует более быстрому проникновению ОВ.

При ожогах Ш-IV ст. всасывание замедляется. Кровоточащие раны способствуют вымыванию ОВ из раны, тем самым уменьшают количество дозы поступающего в организм.

Комбинированные поражения когда одновременно имеются ранения и поражения отравляющими веществами. Практически важно делить их на два вида; ранения с попаданием ОВ в рану и комбинированные поражения, но без попадания ОВ в рану. В первом случае необходимо принимать меры по удалению ОВ из раны.

Распределение и превращение ндов в организме (токсикокинетика) Распределение, Во многом распределение ядов в организме определяется способностью химических веществ обратимо связываться с альбуминами плазмы, а также кровоснабжением органов и тканей, поскольку количество яда, поступившего к органу, зависит от его объемного кровотока, отнесенного к единице массы тканей. Важным условием распределения ядов является их способность по-разному растворяться в определенных органах и тканях, то есть оказывать избирательное действие. Коэффициентом избирательности распределения выражают отношение концентрации вещества в крови к концентрации вещества в органе или ткани. Для липидорастворимых веществ наибольшей емкостью обладают жировая ткань и органы, богатые липидами (например, костный мозг). Некоторые яды, главным образом трудно растворимые (например, тяжелые металлы), откладываясь в соединительной ткни, паренхиматозных органах, костях, образуют «депо». При этом могут создаваться условия, способствующие «мобилизации» ядов нз депо и возможности рецидивов отравления,

Превращение.

Поступившее в организм ядовитое вещество или сохраняется в неизмененном виде, избирательно накапливаясь в тех или иных органах, или, нередко, в процессе взаимодействия с тканями подвергается различным превращениям (метаболизму). Процесс превращения (обезвреживания) ядов - один из защитных приспособительных механизмов. Продукты превращения ядовитых веществ попавших в организм, называют метаболитами. Они могут приобретать большую активность, ядовитость, но чаще теряют эту активность, что приводит к их обезвреживанию. В основе биотрансформации химических веществ лежат различные химические реакции (окисление, восстановление, гидролиз), в результате которых происходит либо присоединение либо отщепление различных групш метильных, ацетильных карбоксильньос, гндрйксильыьгх, а также серы и серосодержащих радикалов. Эти реакции протекают при участии полиферментного комплекса гладкого эндоплазматического ретнкулума клеток, связанного функционально с фосфолипидами мнкросомальных мембран, а также с помощью молекулярных механизмов, обеспечивающих метаболизм эндогенных соединений,

 

Многие ядовитые вещества теряют свою токсичность в результате реакции гидролиза (например, ФОС). Этот процесс может протекать в плазме крови, на клеточных мембранах, в микросомах, Его катализируют эстеразы, Как правило, под влиянием микросомапьных ферментов происходит детоксикация ядов. Однако могут появиться и более токсичные метаболиты

Выделение.

Основным путем выведения водорастворимых соединений являются почки, жирорастворимых - легкие.

Через почки с мочой выделяются растворимые в воде органические и неорганические соединения (алкалоиды, цианиды, этиленгликоль и др.), а также продукты метаболизма ядовитых веществ (роданистые соединения и др.), которые в процессе фильтрации сравнительно легко проникают через стенку капилляров и листка бауменовой капсулы и почти не подвергаются реабсорбции в канальцах. В то же время вещества, хорошо растворимые в липидах, после фильтрации в гломерулах могут снова всасываться в канальцах, что снижает количество выводимого яда. Процесс реабсорбции зависит от рН вещества и рН мочи, изменяя рН мочи, можно влиять на скорость удаления химических веществ или их метаболитов могут выделяться с выдыхаемым воздухом. Различные летучие ядовитые вещества, не изменяющиеся в организме или подвергающиеся медленным превращениям, самый скорый путь выделения. Именно таким образом удаляются из организма углеводороды, оксид углерода, синильная кислота и другие яды, При этом большая альвеолярная поверхность является как бы диффузионной мембраной. Распределение газа и пара между воздухом в альвеолах и кровью в легочных капиллярах происходит очень быстро, и этот процесс определяется коэффициентом растворимости газа или пара в крови. Естественно, что наиболее быстро будут выделяться из крови в альвеолярный воздух газы (нары), отличающиеся малым коэффициентом растворимости. Через желудочно-кишечный тракт выделяются плохо растворимые или не растворимые в воде ядовитые вещества (например, соединения тяжелых металлов). Этот процесс выделения осуществляется главным образом через слизистую желудка и особенно тонкого и толстого кишечника. Некоторые яды могут выделяться и в полость рта (например, соединения ртути, свинца).

 

 

О сновные вопросы токсикометрии в токсикологии

 

Об эффективности, или «силе» яда судят по его токсичности. Раздел токсикологии, посвященный измерению токсичности ядов, называется токсикометрией.

Токсикометрию рассматривают как совокупность методических приемов токсикологии, позволяющих на основе представлений о критериях вредности оценить количественную степень токсичности и опасности химических веществ при различных способах их воздействия на организм. При этом токсичность ОВ определяется как способность оказывать поражающее действие наживой организм.

Для характеристики токсичности ОВ в военной токсикологии определяют значение Следующих доз и концентраций; пороговая, средней выводящая из строя, сред несмертельная, абсолютно смертельная.

 

Пороговой называют ту наименьшую дозу (или концентрацию) ОВ, которая вызывает поражение не более чем в 10% случаев или достоверные изменения со стороны какого-то органа или системы, выходящие за пределы физиологических колебаний.

Выводящей из строя дозы (концентрация) называют то минимальное количество вещества, в результате воздействия которого личный состав теряет боеспособность (выходит из строя).

Под среднесмертельной дозой {концентрацией} понимают то количество ОВ, которое вызывает гибель 50% случаев. Эту дозу обозначают как LD^o или LCtso (в зависимости от пути поступления яда в организм).

Абсолютно смертельная доза (или концентрация) - это минимальное количество ОВ или ада, которые вызывают гибель в 100% случаев, ее обозначают как ТВко или LCtmn Токсодоза - это количественная характеристика токсичности ОВ, соответствующая определенному эффекту поражения. Она принимается равной; при ингаляционных поражениях - произведению Ct (где С - средняя концентрация ОВ в воздухе, г/м'; время пребывания человека в зараженном воздухе, мин); при кожно-резорбтнвных поражениях - количеству жидкого ОВ, вызывающего поражение при попадании на кожу При действии ОВ через органы дыхания определяются следующие токсодозы: L Ctso средняя смертельная доза, вызывающая смертельный исход у 50% пораженных; I Ctjo -средняя выводящая из строя доза, приводящая к выходу из строя 50% пораженных (I Л | V" Incapacitating - небоеспособный); Р Ct^o - средняя пороговая доза, вызывающая появление начальных симптомов поражения у 50% пораженных (Р -Ргтптагу - начальный), Токсические дозы при ингаляции вьфажаются в граммах в минуту на кубический метр (г мин/м). Степень токсичности ОВ при воздействии через кожные покровы оценивается кожно-резорбтнвной токсодозой L Dtjn. это средняя смертельная токсическая доза, которую измеряют в миллиграммах на человека (мг/чел.), Сравнительная токсичность ОВ

 

представлена

табл. Сравнительная токсичность ОВ

 

 

Отравляющие вещества	Поражения через органы дыхания	Поражения через кожу
LCtior= инв/if^9	ICtsoI\ мин/м"	LDfoMr/чеЛ:
Зарин	0,10	0,055
Зоман	0,05	0.025
У-гяш	0,01	0,005
Иприт	ш	0,200
Азотистый иприт	1,00	0,100
Синильная к к слот а	2,00	0,300	=
Хлор циан	11,00	7,000	=
Фосген	3,20	1,600	-
BZ	110,00	ОЛЮ	-
Хлорацетофенон	85,00	0,080	=
Адамсит	30,00	0,030	-
CS	25,00	0,020	-
CR	_ -	0,001	=

 

В практике токсикологии и гигиены часто используются понятия о предельно допустимых концентрациях (ПДК) токсических веществ, расчет которых основывается на данных о пороговых реакциях. В методологическом плане пороговая реакция организма представляет собой качественные изменения его состояния в результате нарастания количественных изменений до определенного критического предела, ПДК-это такая концентрация, при воздействии которой на организм человека периодически или постоянно на протяжении длительного времени не возникает соматических или психических заболеваний либо изменений состояния здоровья, выходящих за пределы физиологических приспособительных реакций. Следовательно, химическое вещество, присутствующее в воздухе на уровне ПДК, не должно вызывать каких-либо нарушений при длительном пребывании человека в отсеке подводной лодки, на космическом корабле или в танке, в производственных помещениях й на других объектах. При установлении ПДК пороговую дезу, в зависимости от
токсичности агента и цели установления норматива, уменьшают в 2 - 100 раз. Наряду с ПДК используется понятие ОБУВ - ориентировочный безопасный уровень воздействия химического вещества.

При одновременном действии на организм нескольких ядов токсический эффект может быть усилен или ослаблен. В первом случае говорят о синергизме, во втором – об антагонизме.

В н астоящее время различают дравида синергизма: суммирование и потенции ование. Если эффект токсического действия двух или более ядов составляет сумму эффектов каждого из них, то такой вид синергизма называют аддитивным. Если токсический эффект больше суммы действия каждого ада, входящего в комбинацию, этот вид синергизма называют потенцированием.

Суммирование токсических эффектов обычно регистрируется при комбинированном действии веществ с близким механизмом действия (например, хлора и оксидов азота) Потенцирование обычно отмечается в тех случаях, когда при комбинированном действии одно вещество тормозит процессы биотрансформацин другого вещества-,
продукты превращения которого менее токсичны, чем исходные соединения. Так, например, антабус, подавляя активность альдегиддегндрогеназы, потенцирует токсическое действие этилового спирта, блокируя его бнотрансформацию на стадии образования ацет&пъдегида.

Под антагонизмом понимают взаимное уменьшение токсического действия ядов, В этом случае эффект будет меньше суммы эффектов отдельных веществ, входящих в данную комбинацию. Например, отмечается антагонизм в действии тиопентала и стрихнина.

< >гновць1е классификации отравляющих веществ

В качестве основы для классификации ОВ обычно используют наиболее важные характерные свойства, присущие целому ряду веществ, которые по этим признакам объединяется в определенные группы. Разделение ОВ на группы, характеризующиеся общностью определенных свойств и признаков, положено в основу различных классификаций.

Наиболее распространена токсикологическая (клиническая) классификация, по которой все ОВ в зависимости от особенностей их токсического действия на организм разделены на семь групп:

1. ОВ нервно-паралитического действия (нервные газы): зарин, зоман, ви-газы (V- газы),

2. ОВ кожно-нарывного действия (везнканты): иприт, азотистый иприт, люизит.

3. ОВ общеядовитого действия: синильная кислота, хлорциан.

4. ОВ удушающего действия: хлор, фосген, дифосген.

5. Слезоточивые ОВ (лакр им агоры): хлорацетофенон, бромбензилцианид, хлорпикрин.

6. Раздражающие ОВ (стерниты): днфенилхлорарсин, дифенилцианарсин, адамсит, CS,CR.

7. Психотомиметические ОВ: диэтиламид лизергиновой кислоты (LSD-25), производные гликолевой кислоты (BZензшщианид, хлорпикрин, днфенилхлорарсин, дифеннлцнаяареин, адамсит, CS, CR, диэтиламид лизергиновой кислоты (LSD-25), производные гликолевой кислоты (BZ)).

8.