Показатели токсичности и опасности

Токсичностьвещества характеризует меру его несовместимости с живым организмом и определяется рядом показателей: среднесмертельной концентрацией или дозой, порогом вредного действия. Эти показатели определяют по специальным методикам на подопытных животных (мышах, крысах, хомяках, морских свинках, кроликах, кошках и собаках). Показатели токсичности определяют при всех возможных путях поступления вещества в организм.

Среднесмертельная концентрация (СL₅₀) – это концентрация вредного вещества в воздухе затравочной камеры, вызывающая гибель 50 % подопытных животных при 2-х или 4-х часовом ингаляционном воздействии, выражается в мг/м³.

Среднесмертельная доза (DL₅₀)–это доза вещества, вызывающая гибель 50 % экспериментальных животных при однократном введении в желудок или нанесении на неповрежденный кожный покров или слизистые оболочки, выражается в мг/кг массы или мг/см² поверхности подопытного животного.

Порог вредного действия– минимальная концентрация вещества в воздухе или дозы вещества, поступающей кожно-резорбтивным путем или перорально, которые вызывают изменения в организме экспериментального животного, выходящие за пределы приспособительных физиологических возможностей. За исходный критерий при этом принимают начальные физиологические, биохимические, иммунологические и другие изменения в ответ на минимальные концентрации (дозы) вещества, оказывающие влияние на организм в течение определенного времени действия.

В качестве критериев используют интегральные показатели жизнедеятельности подопытных животных: состояние двигательной активности, потребление организмом кислорода, состояние нервной системы, специфические показатели (нарушение функции кроветворения, сенсибилизация, канцерогенность, эмбриотоксичность и др.)

Порог острого (однократного) действия обозначают символом СL_ас (мг/м³) или DL_ас (мг/кг, мг/см²), порог длительного (хронического) действия символом СL_сh (мг/м³) или DL_сh (мг/кг, мг/см²). Порог острого действия устанавливают в серии острых опытов на лабораторных животных с применением разных концентраций и доз вредного вещества. Порог хронического действия определяют в длительном опыте в течение 4 месяцев при разных уровнях воздействия вещества: ингаляционном, пероральным и кожно-резорбтивном поступлении в организм подопытного животного. Чем меньше эти показатели, тем токсичнее вещество.

Опасность вещества характеризует вероятность возникновения вредных или опасных для здоровья эффектов в реальных условиях производства или применения вещества. Критерием потенциальнойопасности вредного вещества является коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО)– это отношение насыщенной (максимально достижимой) концентрации вредного вещества в воздухе (С_н^20°С) к среднесмертельной концентрации вещества для мышей при 2-х часовом ингаляционном воздействии. КВИО можно рассчитать по формуле

КВИО показывает потенциальную опасность острого отравления веществом в условиях производства. Чем выше насыщенная концентрация вещества в воздухе (или ниже температура кипения), тем больше КВИО и выше вероятность острого отравления при поступлении газов и паров вследствие аварийной разгерметизации производственного оборудования. Если КВИО меньше 1, то можно говорить о малой опасности острого отравления, Если КВИО больше 10, то это говорит об опасности острого отравления.

Критериями реальной опасностиотравлений являются зона острого действия, зона хронического действия, коэффициент кумуляции.

Зона острого действия (Z_ac) – это отношение среднесмертельной концентрации или дозы вещества к порогу острого действия концентраций или доз. Зона острого действия рассчитывается по формулам

Она оценивает способность организма к обезвреживанию и выведению вредного вещества из организма и компенсацию поврежденных функций. Чем меньше зона острого действия, тем больше вероятность острого отравления и развития тяжелых форм отравления.

Следующим показателем реальной опасности отравления является зона хронического действия. Зона хронического действия (Z_ch)– это отношение пороговых концентраций или доз острого действия к пороговым концентрациям или дозам хронического действия. Зона хронического действия определяется по формулам

Опасность хронического отравления прямо пропорциональна зоне хронического действия, чем шире эта зона, тем больше опасность хронической интоксикации.

Кумуляция– это эффект повторного действия вредного вещества на организм. Различают материальную и функциональную кумуляцию.Материальная кумуляцияпредставляет собой накопление (депонирование) вредного вещества в отдельных органах и тканях.

Функциональная кумуляция выражается в эффекте накопления патологических изменений в организме. Многие антибиотики, синтетические субстанции и витамины кумулируют в организме при ингаляционном воздействии и вызывают вегето-сосудистую дистонию, нарушения в сердечно-сосудистой системе.

Количественной характеристикой кумулятивного свойства вредного вещества является коэффициент кумуляции.Коэффициент кумуляции (К_кум) – это отношение суммарной дозы вредного вещества, вызывающей определенный эффект (чаще всего смертельный) у 50 % подопытных животных при многократном дробном введении, к величине дозы, вызывающей тот же эффект при однократном воздействии. Коэффициент кумуляции определяется по формуле

Чем меньше коэффициент кумуляции, тем выше степень кумуляции, равная тем вещество опаснее. Если К_кум ≤ 1,то вещество обладает сверхкумуляцией, и степень кумуляции будет более 100 (100 / К_кум ≥ 100), если коэффициент кумуляции меньше 5 (К_кум< 5), то степень кумуляции меньше 20 (100/ К_кум< 20), то вещество слабо кумулирует в организме.