Кумуляция

Хроническое отравление происходит в результате длительного воздействия яда на организм и связано с его постепенным накоплением в органах и тканях, т. е. с кумуляцией.

Степень кумулятивных свойств вредного вещества характеризует реальную опасность развития хронической интоксикации, и поэтому коэффициент кумуляции должен учитываться при гигиенической регламентации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Одновременно накапливаются и физиологические изменения в организме. При накоплении яда говорят о материальной, а при накоплении изменений — о функциональной кумуляции. Количественная оценка функционального кумуляционного эффекта вредного вещества называется коэффициентом кумуляции (Кк) и определяется как отношение суммарной дозы, полученной организмом при неоднократном экспериментальном введении вещества в количестве, равном среднесмертельной дозе (концентрации), т. е. Л ЛК₅₀, к той же величине, но при одноразовом введении:

Кк = (∑ ЛД₅₀)/ЛД₅₀.

Обратное отношение этих двух величин (S) называется степенью кумуляции и обычно выражается в процентах. По кумулятивному воздействию все токсичные вещества также делят на четыре группы:

· сверхкумулятивные (Кк< 1, S > 100);

· с выраженной кумулятивностью (Кк=1-3, S = 100 - 34);

· среднекумулятивные (Кк=3 - 5, S =33 - 20);

· слабокумулятивные (Кк > 5, S < 20).

(В качестве примера можно привести радиоактивные вещества, употребление Sr 90. однократное употребление определённой дозы даже предпочтительнее, регулярного употребления микродоз, которое приведёт к накоплению в организме.)

Все рассмотренные выше характеристики ядовитых веществ в конечном счете необходимы для обоснованного гигиенического нормирования их содержания в природных средах, т. е. для установления ПДК. В промышленной токсикологии нормируется содержание вредных веществ преимущественно в воздушной среде предприятий — в рабочих помещениях и на территории. Но в санитарной охране окружающей среды учитывают и то обстоятельство, что в зонах рассеивания промышленных выбросов могут оказаться населенные пункты, где загрязненным воздухом будет дышать население, т.е. те же трудящиеся в нерабочее время и — круглосуточно — члены их семей.

Все вещества, которые отрицательно воздействуют на полезных животных и человека, подразделяют на группы по степени их острой или хронической токсичности, уровню функциональной или материальной кумуляции и химической принадлежности.

Критерии токсичности веществ. Химические вещества по токсичности принято характеризовать следующими критериями: ЛД₅₀ (СК₅₀), ЛД(СК)₁₆, ЛД (СК)₈₄, максимально недействующая доза, или концентрация (макс. НД или макс. НК), минимально действующая доза — пороговая доза или концентрация (мин. ДД или мин. ДК).

ЛД₅₀, или СК₅₀ - доза токсического вещества, вызывающая гибель 50 % особей, получивших ядовитое вещество. Обычно показатель ЛД₅₀ определяют на белых мышах или белых крысах при однократном введении токсического вещества внутрь или наружном применении.

ЛД(СК)₁₆ и ЛД (СК)₈₄ — дозы, вызывающие гибель 16 и 84% особей. Эти показатели характеризуют минимально и максимально смертельные дозы, которые определяют расчетным способом при расчете величины ЛД₅₀.

В ветеринарной токсикологии показатель ЛД₅₀ определяют главным образом для птиц (кур, цыплят). Для крупных животных (овец, крупного рогатого скота, лошадей, свиней) целесообразно определять показатель ТД₅₀ — дозу, вызывающую видимые признаки интоксикации у 50 % особей при однократном введении вещества внутрь или наружном применении.

Максимально недействующая доза, или концентрация (макс. НД или макс. НК) — максимальная доза, или концентрация, которую можно установить наиболее чувствительными токсикологическими тестами, не вызывающая токсического эффекта. Исключение составляет показатель подавления активности холинэстеразы крови, который является основным биохимическим тестом при токсикологической оценке действия фосфорорганических соединений. Принято считать, что угнетение активности этого фермента до 20 % безопасно для животного.

При токсикологической характеристике этих соединений максимально недействующей дозой, или концентрацией, является такая, которая вызывает угнетение активности холинэстеразы крови не более чем на 20 %.

Минимально действующая доза, или концентрация (мин. ДД или мин. ДК), — пороговая доза, или концентрация, вещества, вызывающая начальные признаки интоксикации, которые можно установить одним или несколькими наиболее чувствительными тестами.

Кроме этих критериев для некоторых веществ, которые могут поступать в организм животных в течение длительного времени, устанавливают такой показатель, как кумуляция. Он характеризуется коэффициентом кумуляции. Кумуляция может быть функциональной и материальной и определяться коэффициентом функциональной или материальной кумуляции.

Коэффициент функциональной кумуляции выражает отношение величины ЛД₅₀ при многократном введении вещества внутрь к ЛД₅₀ при однократном его введении тем же способом

Коэффициент материальной кумуляции выражает отношение уровня содержания остатков вещества в ткани в мг/кг массы к уровню его содержания в корме. Обычно коэффициент материальной кумуляции определяют по той ткани, в которой вещество накапливается или сохраняется в наибольших количествах. Например, для липоидофильных пестицидов хлорорганической группы такой коэффициент определяют по жировой ткани, а для ртутьсодержащих соединений - по почкам.

Благодаря этому, в 1986 году, под руководством академика Л.И. Медведя была разработана специальная классификация пестицидов, учитывающая самые разносторонние аспекты их токсического действия.

Классификация пестицидов по степени опасности (ВОЗ)

Гигиеническая классификация пестицидов по основным параметрам вредности:
1. По степени токсичности при введении в желудок (ЛД₅₀ мг/кг)

2. По кожно-резорбтивной токсичности (ЛД₅₀ мг/кг)

Примечание: кожно-оральный коэффициент представляет собой отношение величины ЛД₅₀ при нанесении на кожу к величине ЛД₅₀ при введении в желудок для крыс.
3. По коэффициенту кумуляции
Коэффициент кумуляции представляет собой отношение величины ЛД₅₀ для крыс в хроническом опыте к величине ЛД₅₀ для крыс в остром опыте

4. По степени летучести (хроническое воздействие)

5. По стойкости (период полураспада во внешней среде)

6. По бластомогенности:

- Явно канцерогенные

- Канцерогенные

- Слабоканцерогенные

- Подозрительные

7. По тератогенности

8. По эмбриотоксичности

9. По аллергенности