Оценка вредных веществ

Токсичность (от греч. toxikon-яд), способность вещества вызывать нарушения физиологических функций организма, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях- его гибель.

Степень токсичности вещества характеризуется величиной токсической дозы - количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичностью.

Оценки токсичности должны иметь четкую количественную интерпретацию, т.е. быть основанными на измерениях. Такие измерения являются предметом токсикометрии.

В основе токсикометрических исследований находится изучение зависимости между количеством ядовитого вещества, содержащимся в конкретной среде (субстрате) или поступившем в организм, и реакцией последнего в виде острого, подострого, хронического или смертельного отравления, а также в форме того или иного отдаленного эффекта. При этом имеют значение не только собственно дозы, но и пути поступления вещества в организм, продолжительность его воздействия, состояние самого организма, условия окружающей среды.

Количество яда оценивается в единицах его массы, отнесенных к единице массы или объема субстрата (мг/м³ воздуха, мг/л воды, мг или г/кг воздушно-сухой почвы). Эти характеристики называются концентрациями и обозначаются либо латинской буквой С, либо русской К.

Количество яда, поступившего в организм, соотносится с массой его тела (мг/кг) и называется дозой вещества (Д или D). Кроме того, концентрации вредных веществ могут выражаться в процентах или частях на миллион (ppm).

В токсикометрических исследованиях устанавливаются три количественных характеристики вещества:

· пороговая доза (или концентрация), иначе называемая порогом однократного воздействия; это наименьшее количества вещества, вызывающее при однократном воздействии такие изменения в организме, которые обнаруживаются при помощи специальных биохимических или физиологических тестов при отсутствии внешних признаков отравления у подопытного животного; обозначаются символами К_мин (С_min) или Д_мин (D_min) (минимальная концентрация или доза);

· токсическая несмертельная доза (концентрация), которая вызывает видимые проявления отравления без смертельного исхода и обозначается символами ЕД или ЕК;

· токсическая смертельная доза (концентрация), которая вызывает отравление, заканчивающееся смертью подопытного животного.

Различают:

- среднесмертельные дозы (медианносмертельные, сокращенно ЛД₅₀ или LD₅₀, т.е. 50% всех подопытных организмов);

- абсолютно смертельные (ЛД_90-100, LD_90-100);

- минимально смертельные (ЛД_0-10, LD_0-10);

- среднеэффективные (медианноэффективные, ED₅₀) - вызывающие определенные токсические эффекты;

- пороговые (ПД₅₀, РD₅₀) и другие (цифры в индексе - вероятность в % появления определенного токсического эффекта - смерти, порогового действия и др.).

Наиболее часто используют величины ЛД50, ПД50 и ED50, которые статистически более достоверны по сравнению с другими.

Токсикометрические исследования проводятся на группах животных. Понятно, что каждая отдельная особь отличается от других морфологически, физиологически, и, следовательно, обладает индивидуальной толерантностью (в переделах нормы реакции) к одним и тем же дозам или концентрациям вещества.

Поэтому возникает вопрос: какую из оценок, полученных в эксперименте, принимать в качестве, например, токсической Смертельной, или пороговой, или токсической несмертельной: ту, которая подействовала на самую устойчивую, или ту, которая подействовала на самую слабую особь? Но в первом случае погибнут все подопытные организмы, а во втором можно получить заниженную характеристику.

Обратные им величины ЛК₅₀^-1 и ЛД₅₀^-1 рассматриваются в качестве степени токсичности вещества. Степень токсичности вещества характеризуется также предельно допустимой концентрацией.

ПДК - макс. количеством вещества в единице объема воздуха или воды, которое при ежедневном воздействии на организм в течение длительного времени не вызывает в нем патологических изменений, а также не нарушает нормальной жизнедеятельности человека.

Естественно, что чем выше степень токсичности того или иного вещества, тем более жесткие требования предъявляются при работе с ним или к его присутствию в окружающей среде. Поэтому все токсичные вещества делят на группы токсичности (их называют классами токсичности) (табл.2.1). Чем меньше значения устанавливаемых в эксперименте токсических доз (концентраций вещества), тем более ядовитым, т. е. токсичным или опасным оно является.

Таблица 2.1. Классификация вредных веществ по степени токсичности и опасности

Указанные выше оценки - не единственные из числа определяемых в экспериментах для определения степени токсичности вещества. Существуют и многие другие, но они различны в зависимости от того, в каком субстрате (воздухе, воде, почве) содержится данное вещество и каким путем поступает в организм.

Воздействие вредных веществ на организм может вызывать два вида отравлений: острое и хроническое. При авариях, нарушениях техники безопасности или регламентов работы оборудования возможно резкое скачкообразное возрастание содержания вредных веществ. При этом могут наступить острые отравления, которые возникают после однократного воздействия и могут приводить к смертельному исходу, хотя и не сразу после отравления (например, оксиды азота могут привести к такому исходу через неделю или более после острого отравления).

Таблица 2.2 - Классификация вредных веществ по степени токсичности