Для почвоведов 3-го курса по РАДИОЭКОЛОГИИ. Модуль 2.

Тема 4. Свойства токсичных веществ

1. Классификация токсичных веществ

2. Факторы, влияющие на токсичность химических веществ

3. Классификация отравлений 

1. Классификация токсичных веществ

Существует несколько видов классификаций токсичных веществ, в основу которых положены различ­ные принципы, учитывающие характер воздействия на организм, степень токсичности, практическое примене­ние веществ, их химические свойства и другие признаки.

Практическая классификация токсичных веществ разделяет их по цели применения на шесть групп.

1.       Промышленные вещества представляют наиболее разнообразную группу. Это неорганические вещества, со­держащие практически все элементы Периодической системы Д.И. Менделеева и все классы органических соединений, начиная с простейших алифатических уг­леводородов и заканчивая синтетическими высокомолеку­лярными соединениями, а также веществами, сравнимы­ми по степени токсичности с боевыми отравляющими ве­ществами.

2.       Пестициды – ядохимикаты, применяемые для борьбы с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур: хлорорганические пестициды – гексахлоран, полихлорпинен и т. д.; фосфорорганические инсектициды – карбофос, хлорофос, фосфамид, трихлорметафос-3, метилмеркаптофос и т. д.; ртутьорганические вещества – гра­нозан; производные карбаминовой кислоты – севин и др.

В зависимости от назначения пестицидов различают:

·        инсектициды – уничтожающие насекомых;

·        акарициды – уничтожающие клещей;

·        зооциды – уничтожающие грызунов;

·        фунгициды – уничтожающие грибковые микроорга­низмы;

·        бактерициды – уничтожающие бактерии;

·        гербициды – губительно действующие на растения, к которым относятся также дефолианты (для удаления листьев растений) и десиканты (для их высушивания);

·        репелленты – отпугивающие насекомых и т. д.

Без использования этих веществ пока представляется немыслимым получение высоких урожаев сельскохозяй­ственных культур.

3.    Лекарственные средства, имеющие свою фармако­логическую классификацию.

4.    Бытовые химикалии: пищевые добавки, средства санитарии, личной гигиены и косметики; средства ухода за одеждой, мебелью, автомобилем и т. д.

5.    Растительные и животные яды, которые содержат­ся в различных растениях и грибах (аконит, цикута и др.), животных и насекомых (змеи, пчелы, скорпионы и др.) и вызывают отравления при попадании в организм человека.

6.    Боевые отравляющие вещества (БОВ), которые при­меняются в качестве токсического оружия для массового уничтожения людей (зарин, иприт, фосген и др.).

В основу гигиенической классификации положена ко­личественная оценка токсической опасности химических веществ согласно экспериментальным данным по опреде­лению их средней смертельной концентрации CL50, сред­ней смертельной дозы DL50 и предельно допустимой кон­центрации ПДК. Пользуясь этой классификацией, данное токсическое вещество можно отнести к определенной сте­пени (разряду) токсичности, характеризующему его боль­шую или меньшую опасность.

Мерой токсичности является доза – количество веще­ства, введенное или попавшее в организм, способное вы­звать отравление или смерть. Устанавливают ее в экспе­рименте на лабораторных животных.

Все химические вещества по токсичности делят на че­тыре класса (табл. 1).

1.  Чрезвычайно токсичные вещества – боевые отравляю­щие вещества, некоторые наиболее опасные промышленные вредные вещества (яды) и инсектициды, многие производ­ные синильной кислоты, мышьяковистый ангидрид, мышь­яковистый водород, органические и неорганические соеди­нения ртути, стрихнин, бруцин, цинхонин и др.

2.   Высокотоксичные вещества – многие промышлен­ные и сельскохозяйственные яды (метиловый спирт, че­тыреххлористый углерод, гексахлорбутадиен, дихлорэтан и др.).

3.   Умеренно токсичные вещества – промышленные яды (бензол, фенол), инсектициды (хлорофос, карбофос, метилнитрофос, севин), гербициды (производные 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и др.).

4.   Малотоксичные вещества – многие углеводороды ряда метана, некоторые простые эфиры (диэтиловый эфир), гербициды (производные мочевины и др.).

Таблица 1. Гигиеническая классификация вредных веществ (ядов)

Степень (класс) токсичности	Поступление через дыхательные пути		Поступление перорально или через кожу
	LC50, мг/л	ПДК, мг/м3	LD50, мг/кг
I — чрезвычайно токсичные	< 1	< 1	< 15
II — высокотоксичные	1-10	< 10	15-150
III — умереннотоксичные	11-40	< 100	151-1500
IV — малотоксичные	>40	> 100	> 1500

Критерием токсичности по этой классификации слу­жит величина средней смертельной дозы вещества при по­ступлении его в организм через дыхательные пути (ингаляционно), кожу (перкутанно) или желудочно-кишечный тракт (перорально). При отнесении к тому или иному клас­су принимается во внимание тот путь введения, при кото­ром вещество оказывается наиболее токсичным.

Токсикологическая классификация разделяет химиче­ские вещества по характеру их токсического действия на организм. Она позволяет поставить первичный клиниче­ский диагноз отравления, разработать принципы профи­лактики и лечения токсического поражения и определить механизм его развития (табл. 2).

Однако токсикологическая классификация ядов име­ет очень общий характер и обычно детализируется за счет дополнительной информации об их «избирательной ток­сичности» (табл. 3).

Следует иметь в виду, что «избирательное» токсиче­ское действие яда не исчерпывает всего многообразия кли­нических проявлений данной интоксикации, а лишь ука­зывает на непосредственную опасность, которая грозит определенному органу или системе организма как основ­ному месту токсического поражения.

Таблица 2. Токсикологическая классификация ядов

Общее токсическое воздействие	Токсичные вещества
Нервно-паралитическое действие (бронхоспазм, удушье, судороги и параличи)	Фосфорорганические инсекти­циды (хлорофос, карбофос), никотин, анабазин, боевые отравляющие вещества
Кожно-резорбтивное действие (ме­стные воспалительные и некроти­ческие изменения в сочетании с общетоксическими резорбтивными явлениями)	Дихлорэтан, гексахлоран, бое­вые отравляющие вещества (иприт, люизит), уксусная эс­сенция, мышьяк и его соедине­ния, ртуть (сулема)
Общетоксическое действие (гипоксические судороги, кома, отек мозга, параличи)	Синильная кислота и ее произ­водные, угарный газ, алкоголь и его суррогаты, боевые отрав­ляющие вещества
Удушающее действие (токсический отек легких)	Оксиды азота, боевые отрав­ляющие вещества (фосген, ди­фосген)
Психотропное действие (нарушение психической активности, сознания)	Наркотики (кокаин, опий), атропин, боевые отравляющие вещества (BZ, LSD)
Слезоточивое и раздражающее действие (раздражение наружных слизистых оболочек)	Хлорпикрин, пары концентри­рованных кислот и щелочей

Таблица 3.Классификация ядов по «избирательной токсичности»

Характер «избирательной токсичности»		Характерные яды
«Сердечные» яды	Кардиотоксическое действие – наруше­ние ритма и прово­димости сердца, ток­сическая дистрофия миокарда	Сердечные гликозиды (диги­талис, дигоксин, лантозид и т. д.); трициклические ан­тидепрессанты (имипрамин, амитриптилин); растительные яды (аконит, чемерица, заманиха, хинин и т. д.); жи­вотные яды (тетродотоксин); соли бария, калия
«Нервные» яды	Нейротоксическое действие – наруше­ние психической активности, токсиче­ская кома, токсиче­ские гиперкинезы и параличи	Психофармакологические средства (наркотические анальгетики, транквилиза­торы, снотворные средства); фосфорорганические соеди­нения; угарный газ; произ­водные изониазида (тубазид, фтивазид); алкоголь и его суррогаты
«Печеночные» яды	Гепатотоксическое действие – токсиче­ская дистрофия пе­чени	Хлорированные углеводоро­ды (дихлорэтан и т. д.); ядо­витые грибы (бледная поган­ка и др.); фенолы и альдеги­ды
«Почечные» яды	Нефротоксическое действие – токсиче­ская нефропатия	Соединения тяжелых метал­лов; этиленгликоль; щавеле­вая кислота
«Кровяные» яды	Гематотоксическое действие – гемолиз, метгемоглобинемия	Анилин и его производные; нитриты; мышьяковистый водород
«Желудочно- кишечные» яды	Гастеротоксическое действие – токсиче­ский гастроэнтерит	Крепкие кислоты и щелочи; соединения тяжелых метал­лов и мышьяка

По специфике биологического последствия отравления выделяют следующие группы веществ.

1.      Сенсибилизирующие вещества (органические азо­красители, диметиламиноазобензол и другие антибиоти­ки) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.

2.  Канцерогенные вещества (бенз(а)пирен, асбест, нит­роазосоединения, ароматические амины и др.) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. Проявление заболевания может быть отдалено от момента воздейст­вия вещества на годы и даже десятилетия.

3.  Мутагенные вещества (этиленамин, оксид этиле­на, хлорированные углеводороды, соединения свинца и ртути и др.) оказывают воздействие на неполовые (сома­тические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы). Воздействие мутагенных веществ на соматические клетки вызывает из­менения в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, по­вышении общей заболеваемости, злокачественных ново­образованиях. При воздействии на половые клетки мута­генное влияние сказывается на последующем поколении или даже спустя несколько поколений.

4.  Химические вещества, влияющие на репродуктив­ную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклоне­ний от нормальной структуры у потомства, влияют на раз­витие плода и послеродовое развитие и здоровье потомства.

Существуют и другие принципы классификаций ток­сичных веществ.

По химическому строению токсичные вещества разде­ляют на органические, неорганические и элементооргани­ческие. Исходя из принятой химической номенклатуры определяют класс и группу этих веществ.

По пути проникновения в организм выделяют вещест­ва, действующие через дыхательные пути, пищевари­тельную систему и кожу.

2. Факторы, влияющие на токсичность химических веществ

Токсичность химических соединений обуслов­лена взаимодействием организма, токсичного вещества и окружающей среды. Факторы, влияющие на токсичность, могут быть обусловлены природой токсиканта, особенностя­ми организма или свойствами окружающей среды.

Зависимость токсичности от природы токсиканта.

Существует количественная связь между физико-хи­мическими свойствами и биологической активностью хи­мических веществ. Эта взаимосвязь используется для раз­работки ускоренных математических методов оценки токсичности и опасности новых химических веществ. Среди физико-химических свойств наибольшее влияние на ток­сичность веществ оказывают молекулярная масса, связан­ная с размером молекул веществ, структура молекул, определяющая химическую активность веществ, и про­странственное расположение в молекулах замещающих групп (галогенов, нитро-, нитрозогрупп и др.), а также растворимость веществ в воде и липидах.

Природа токсиканта: - молекулярная масса; - химическое строение; - физико-химические свойства

Особенности организма: - пол; - возраст; - состояние здоровья; - индивидуальная чувствительность

Свойства окружающей среды: - температура; - влажность воздуха; - концентрация ксенобиотика

Токсичность

  

Чем больше размер молекулы и молекулярная масса вещества, тем выше его биологическая активность. Это правило, установленное в 1869 г. Ричардсоном, многократ­но подтвердилось в гомологических рядах. Так, наркоти­ческие свойства и токсичность углеводородов возрастают с увеличением их молекулярной массы. Это же можно ви­деть и у спиртов, у которых наркотическое действие на­растает от низших гомологов к высшим (исключение со­ставляет лишь метанол). Причем возрастание молекуляр­ной массы примерно в 2 раза при превращении этилового спирта (СН₃–СН₂–ОН) в амиловый (СН₃(СН₂)₅–СН₂ОН) делает последний в 20 раз более токсичным, а превращение амилового спирта в октиловый (СН₃–(СН₂)₆–СН₂ОН) при увеличении молекулярной массы в 1,5 раза увеличивает токсичность по сравнению с этиловым уже в 1000 раз. При объяснении такой зависимости исходят из того, что чем больше молекула, тем она более прочно связывается с кле­точными рецепторами за счет возрастания сил электростатического притяжения, благодаря образованию водород­ных мостиков, а также все большим включением в этот процесс ван-дер-ваальсовых сил.

Однако не всегда сопоставление биологической актив­ности вещества с величиной его молекул выявляет пря­мую зависимость. Применительно к некоторым химиче­ским соединениям это справедливо до определенной вели­чины молекулярной массы, за пределами которой сила действия вещества уже не увеличивается и даже может снижаться. Это обусловлено прежде всего тем, что в гомо­логических рядах растворимость в воде падает быстрее, чем нарастает токсичность углеводородов при увеличении чис­ла СН₂-групп в их молекулах. Правило Ричардсона спра­ведливо для метанового, этиленового, диэтиленового, аце­тиленового, циклопарафинового и других гомологических рядов, кроме углеводородов ароматического ряда. Ему не подчиняются первые члены гомологических рядов, обла­дающие не только несравненно большей токсичностью, чем высшие представители ряда, но и нередко оказывающие специфическое действие. Например, метиловый спирт по­ражает зрительный нерв, что обусловлено его биотрансформацией с образованием формальдегида и муравьиной кислоты.

Биологическая активность химических веществ в зна­чительной степени зависит от химической структуры мо­лекул. Так, в соответствии с правилом разветвленных це­пей соединения с линейной углеродной цепочкой более ток­сичны по сравнению со своими разветвленными изомерами (пропиловый и бутиловый спирты – более наркотические вещества, чем изопропиловый и изобутиловый, пропилбензол токсичнее изопропилбензола). Циклические соеди­нения с одной длинной боковой цепочкой более токсичны по сравнению с изомерами, имеющими две или несколько более коротких цепочек (этилциклогексан более сильное наркотическое вещество, чем диметилциклогексан).

При замыкании цепи углеродных атомов в кольцо ток­сичность углеводородов при ингаляционном воздействии возрастает (пары циклопропана, циклопентана, циклогексана оказывают более выраженное наркотическое действие, чем соответствующие алифатические аналоги – пропан, пентан, гексан). Сила наркотического действия увеличива­ется при переходе от полиметиленового к ароматическому кольцу (пары бензола более токсичны по сравнению с циклогексаном, а толуола – с метилциклогексаном).

Наркотическое действие нарастает при введении в моле­кулу кратных (ненасыщенных) связей. Ацетилен (СН ≡ СН) токсичнее этилена (СН₂ = СН₂) и в большей степени – эта­на (СН₃–СН₃). С увеличением числа кратных связей в мо­лекулах химических веществ наряду с наркотическим уси­ливается раздражающее действие.

Очень часто биологическая активность (токсичность) вещества определяется наличием в его молекулах тех или иных функциональных групп радикалов. Введение в мо­лекулу органического соединения атома галогена почти всегда сопровождается усилением токсичности. Активность атома галогена зависит от его расположения в молекуле: концевой атом алифатической цепи гораздо активнее, чем присоединенный к углероду, включенному в структуру цик­лического или ароматического ядра. Так, хлорэтилбензол токсичнее этилхлорбензола; раздражающий эффект нара­стает в ряду бензол – хлорбензол – дихлорбензол.

Введение в молекулу органического соединения нит­рогрупп (–N0₂) и нитрозогрупп  (–NO) обычно придает ему токсичные свойства. Если нитрогруппа связана с кислоро­дом, соединение приобретает сосудорасширяющие и гипотен­зивные свойства (нитроглицерин, нитронг, эринит), а если нитро- или нитрозогруппа присоединены к углероду, то такое соединение обладает свойствами метгемоглобинообразователя и способно действовать на нервную систему (нитробензол, динитробензол, анилин, ароматические амины, нитрозосоединения жирного и ароматического рядов и др.).

Введение в молекулу гидроксильной группы приводит, как правило, к ослаблению токсичности химических ве­ществ, что объясняется увеличением их растворимости в биологических средах. Спирты, например, менее токсич­ны, чем соответствующие углеводороды.

Наличие карбоксильной и ацетатной групп, обусловли­вающих увеличение полярности и гидрофильности, умень­шает токсичность веществ за счет более быстрой их деток­сикации в организме.

Сила токсического действия зависит от пространствен­ного расположения замещающих радикалов в молекуле вещества (изомерия положения). Установлено, что сила токсического действия, как правило, ослабевает при пере­ходе от параизомеров к мета- и ортоизомерам (изомеры нитробензола, нитроанилина, нитротолуола, нитрофено­ла, толуидина). Исключение составляют ортокрезилфосфат и ортонитробензальдегид – вещества, более токсич­ные, чем их мета- и параизомеры.

Что касается неорганических соединений, то их ток­сичность зависит в первую очередь от окислительно-восста­новительных свойств катионов и анионов, входящих в их состав. Так, практически нетоксичные катионы (Na⁺, К⁺, Cs⁺, Sr⁺) характеризуются сильным отрицательным окис­лительно-восстановительным потенциалом (и, следователь­но, их ионы – слабые окислители). По мере увеличения по­тенциала (Pb²⁺→Cd²⁺→Hg²⁺) токсичность катионов возрас­тает. В отношении анионов принято считать, что наибольшей токсичностью обладают NO₂^-, F^-, AsO₄^3-, CN^-, AsO₂^-, но в некоторых солях (ртути, свинца и др.) анионы не играют существенной роли в формировании токсичности.

Другим физико-химическим фактором, влияющим на токсичность химических соединений, является их раство­римость в воде и липидах. Жирорастворимые вещества легко проникают через кожу и также легко попадают из крови в клетки через мембраны. Токсичность водораство­римых веществ зависит от их диссоциации. Так, хлорид и нитрат бария хорошо диссоциируют в воде и обладают вы­сокой токсичностью, а сульфат бария не растворяется в воде и не токсичен.

Аналогичные свойства характерны и для некоторых соединений мышьяка. Высокотоксичными являются хо­рошо диссоциирующие в воде арсениты и арсенаты.

Растворимые в воде соли тяжелых металлов также бо­лее токсичны, чем их оксиды. Нерастворимый в воде хло­рид одновалентной ртути менее токсичен, чем раствори­мый в воде хлорид двухвалентной ртути, а металлическая ртуть, поступившая в пищеварительный канал, вообще не оказывает токсического действия до тех пор, пока не нач­нет подвергаться химическим превращениям в желудке под действием желудочного сока, растворяться и всасы­ваться. Некоторые малорастворимые вещества (BaSO₄) при пероральном приеме выводятся из организма в неизмен­ном виде.

На токсичность химических веществ влияют также агрегатное состояние и дисперсность. Газообразные веще­ства и пары летучих жидкостей, поступившие в организм через дыхательные пути, проявляют токсическое действие значительно быстрее, чем твердые или жидкие вещества, попавшие на кожу или поступившие в пищеварительный канал.

Токсичность твердых веществ зависит от размера их частиц. Порошкообразные твердые вещества являются более токсичными, чем те же вещества, имеющие круп­ные частицы. Это объясняется различной растворимостью мелких и крупных частиц вещества, а следовательно, и неодинаковой скоростью поступления их в кровь.

Влияние биологических особенностей организма на токсический процесс

Различия в протекании токсического процесса обуслов­лены особенностями пола, возраста, индивидуальной чув­ствительностью к ксенобиотикам. Существуют также межвидовыеразличия чувствительности к ядам, связанные с особенностями биотрансформации чужеродных веществ. К большинству химических веществ человек более чувстви­телен, чем животные. Например, героин, атропин, морфин действуют преимущественно на нервную систему, и чем выше животное в эволюционном ряду, тем оно чувствительнее к ним. Действие фосфорорганических соединений (ФОС) на че­ловека и животных различается мало. Поэтому не всегда можно использовать данные экспериментов на животных по воздействию чужеродных веществ, чтобы понять, как эти вещества будут влиять на человеческий организм.

Межвидовые различия чувствительности к ядам позво­ляют создавать вещества с «избирательным» действием – это такие вещества, токсичность которых в отношении определенного вида живых существ во много раз превосхо­дит токсичность для других видов. На этом принципе стро­ится разработка многочисленных пестицидов, ксенобиотиков и т. д.

Существуют также внутривидовые различия чувстви­тельности к ксенобиотикам. Токсичность ксенобиотиков для различных людей колеблется в достаточно широких пределах. Эти колебания обусловлены внутривидовой из­менчивостью, в основе которой лежат генетические осо­бенности организмов одного и того же вида. Иногда гене­тические особенности людей и даже целых семей проявля­ются в необычайно высокой чувствительности к тем или иным токсикантам. Как правило, повышенная чувстви­тельность обусловлена мутацией генов, отвечающих за син­тез некоторых ферментов (например, регуляторов био­трансформации ксенобиотиков), рецепторных структур или транспортных белков. Например, люди с генетически­ми дефектами гемоглобина реагируют на целый ряд ве­ществ (сульфо-, нитро-, аминосоединения и т. д.) бурным образованием метгемоглобина и гемолизом. А у некоторых людей с очень низкой скоростью протекает реакция ацетилирования ксенобиотиков и их метаболитов, в которой уча­ствует N-ацетилтрансфераза. Количество лиц с дефектом этого фермента в Европе составляет около 50%. Им проти­вопоказан целый ряд медикаментов (нитрозепам, сульфа- пиридин, фенелзин и др.), которые вызывают у них аллер­гические реакции. Существуют и другие аномалии фермен­тов, имеющие большое токсикологическое значение. Среди них дефекты алкогольдегидрогеназы, параоксоназы, каталазы, моноаминоксидазы, глутатионсинтетазы и др.

Таким образом, активность ферментных систем деток­сикации определяет индивидуальную чувствительность организма к ксенобиотикам.

Отличия в восприятии токсичных веществ, связанные с полом, у человека выражены слабо и лишь по некоторым веществам. Различия объясняются спецификой мужских и женских половых гормонов, что доказано в опытах на животных. Самки более устойчивы к воздействию оксида углерода, ртути, свинца, наркотическим и снотворным ве­ществам, а самцы устойчивее к ФОС, никотину, стрихни­ну, соединениям мышьяка. Вместе с тем анилин и его ана­логи подвергаются биопревращению в организме самцов и самок с одинаковой скоростью. У неполовозрелых особей раз­личия в чувствительности к ядам между самцами и самка­ми практически отсутствуют. Кастрация нередко сопровож­дается снижением скорости метаболизма ксенобиотиков.

Отличия токсичности веществ, связанные с возрастом, наиболее отчетливо проявляются у новорожденных и лю­дей пожилого возраста.

Дети более чувствительны к ядам, чем взрослые, что связано с низкой активностью биотрансформационных печеночных ферментов организма ребенка, из-за чего он хуже переносит такие яды, как никотин, алкоголь, свинец, сильнодействующие лекарства и другие вещества, которые обезвреживаются в основном в печени. Токсический про­цесс может стать следствием накапливающихся в организ­ме как исходных веществ, так и промежуточных метаболи­тов, не подвергающихся дальнейшей биотрансформации. Дети обычно лишены приобретенной взрослыми толерант­ности к ядам наркотического действия (барбитураты, ал­коголь, наркотики и др.), в связи с чем токсическое дейст­вие этих ядов проявляется значительно быстрее.

В старческом возрасте метаболизм ксенобиотиков пе­ченью нарушен вследствие уменьшения интенсивности печеночного кровотока, хронических патологических про­цессов в печени и связанного с возрастом снижения актив­ности ферментов. Все это приводит к снижению в пожи­лом и старческом возрасте толерантности к различным ток­сичным веществам. Кроме того, на фоне отравлений часто обостряются хронические заболевания.

Состояние здоровья имеет большое значение при воздей­ствии токсичных веществ. Например, люди с заболеваниями крови более чувствительны к действию «кровяных» ядов, с заболеваниями легких – к действию раздражающих ве­ществ и пылей. Снижению сопротивляемости организма спо­собствуют хронические инфекции, беременность, климакс.

Избыточная в сравнении с нормой масса тела, как пра­вило, является следствием избыточного накопления жи­ровой ткани. Вещества, накапливающиеся в жире, в этом случае действуют слабее. Однако в процессе снижения веса липидорастворимые ксенобиотики начинают выходить из «жирового депо», что приводит к интоксикации организ­ма. Кроме того, ожирение нередко сопровождается нару­шением функций печени, поэтому у тучных людей харак­тер токсического действия некоторых ксенобиотиков может существенно изменяться.

Влияние на токсичность условий окружающей среды

На восприимчивость организма к вредным веществам в первую очередь влияют метеорологические условия ок­ружающей среды, что связано с зависимостью от них терморегуляции организма. Так, увеличение температуры воздуха ведет к усиленному потоотделению, изменению свойств веществ и ускорению многих биохимических процессов. Учащение дыхания и усиление кровообращения ве­дут к увеличению поступления веществ в организм через органы дыхания. Расширение сосудов кожи и слизистых оболочек повышает скорость всасывания токсичных ве­ществ через кожу и дыхательные пути. Высокая темпера­тура увеличивает летучесть многих веществ и повышает их концентрации в воздухе. Усиление токсического дейст­вия при повышенных температурах отмечено, например, в отношении таких веществ: пары бензина, оксиды азота, пары ртути, хлорофоса и др.

Влажность воздуха также может увеличивать опас­ность отравления, особенно раздражающими газами. Это объясняется усилением процессов растворения газов и образованием туманов кислот и щелочей, что ведет к усиле­нию раздражающего действия на слизистую оболочку ды­хательных путей.

На чувствительность человека и животных к токси­кантам существенное влияние оказывает питание – ко­личество и качество потребляемой пищи. Дефицит в пище белков и липидов приводит к снижению интенсивности метаболизма ксенобиотиков печенью. Содержание угле­водов в потребляемой пище мало сказывается на интен­сивности процесса метаболизма ксенобиотиков и на их токсичности.

Хроническое недоедание понижает резорбцию веществ в желудочно-кишечном тракте и скорость их метаболиз­ма. В итоге выведение из организма токсикантов путем биотрансформации угнетается.

3. Классификация отравлений

Патологическое состояние, развивающееся вслед­ствие взаимодействия токсичного вещества с организмом, называется интоксикацией или отравлением.

В токсикологии в практических целях используются различные классификации отравлений.

По месту возникновения отравления разделяют на про­изводственные, бытовые и ятрогенные.

Производственные отравления развиваются вследст­вие воздействия промышленных ядов, непосредственно используемых на данном предприятии, при авариях или грубом нарушении техники безопасности при работе с вред­ными веществами.

Бытовые отравления связаны с повседневной жизнью человека. Они происходят при неправильном использова­нии или хранении лекарственных средств, домашних химикалиев, при неумеренном приеме алкоголя и его сурро­гатов. Это самый распространенный вид отравлений.

Ятрогенные отравления возникают в медицинских уч­реждениях при ошибке медицинского персонала в дозиров­ке, виде или способе введения лекарственных средств.

По пути поступления яда в организм отравления раз­деляют на пероральные, ингаляционные, перкутанные, инъекционные, полостные, экзогенные и эндогенные.

Пероралъные отравления связаны с поступлением ядов в организм через рот, они наиболее часто встречаются в быту и известны как пищевые отравления.

Ингаляционные отравления наступают при вдыхании токсичных веществ, находящихся в окружающем возду­хе; они наиболее часто встречаются на производстве.

Перкутанные (накожные) отравления связаны с про­никновением токсичных веществ через незащищенные кожные покровы.

Инъекционные отравления наблюдаются при укусах змей и насекомых.

Полостные отравления происходят при попадании яда в различные полости организма (слуховой проход, прямую кишку).

Отравления, вызванные поступлением яда из окружаю­щей человека среды, называются экзогенными.

Эндогенные интоксикации вызываются токсинами, которые образуются и накапливаются в организме при раз­личных заболеваниях, связанных чаще всего с нарушени­ем функции выделительных органов (почки, печень и т. д.).

По клиническому принципу различают отравления ост­рые, хронические и подострые.

Острые отравления развиваются при одномоментном поступлении в организм токсической дозы вещества и ха­рактеризуются острым началом и выраженными специфи­ческими симптомами.

Существует от 100 до 300 наименований химических веществ, обусловливающих острые отравления, однако большинство отравлений возникает в результате дейст­вия нескольких основных групп веществ. Часто регист­рируются отравления кислотами и щелочами, снотвор­ными препаратами, этиловым спиртом, инсектицидами (преимущественно фосфорорганическими), оксидом угле­рода.

Хронические отравления обусловлены длительным, часто прерывистым поступлением ядов в малых дозах. За­болевание начинается с появления симптомов, отражаю­щих первичное нарушение функций нервной и эндокрин­ной систем.

Подострые отравления возникают при однократном введении яда в организм. Клиническое развитие отравле­ния очень замедленно и вызывает продолжительное расстройство здоровья. Этот вид отравлений по признакам более близок к острым отравлениям. Встречаются такие отравления редко.

По причине развития отравления разделяют на случай­ные и преднамеренные.

Случайные отравления развиваются независимо от воли пострадавшего: при несчастных случаях (взрыв или утечка ядовитого вещества), вследствие самолечения или передо­зировки лекарственных средств, в результате ошибочного принятия одного лекарства вместо другого.

Преднамеренные отравления бывают связаны с осоз­нанным применением токсичного вещества с целью само­убийства (суицидальные отравления) или убийства (кри­минальные отравления).

«Полицейские» отравления связаны с применением ядов (например, слезоточивого газа) для разгона демонст­раций, а боевые – с применением отравляющих веществ (БОВ) в качестве химического оружия.

По степени тяжести отравления разделяют на легкие, средней тяжести, тяжелые, крайне тяжелые и смертель­ные отравления.

Эта классификация прямо зависит от выраженности клинической симптоматики и в меньшей степени – от ве­личины принятой дозы. Известно, что развитие осложне­ний (пневмония, острая почечная или печеночная недос­таточность и др.) значительно ухудшает прогноз любого заболевания, поэтому осложненные отравления обычно относятся к категории тяжелых.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТОРОЛЯ

1.       В чем заключается практическая классификация токсичных веществ?

2.       В чем заключается гигиеническая классификация токсичных веществ?

3.        В чем заключается токсикологическая классификация токсич­ных веществ?

4.       Какова классификация ядов по их «избирательной токсичности» ?

5.       Какие группы токсичных веществ выделяют по специфике био­логических последствий отравления?

6.       Какие факторы влияют на токсичность химических веществ?

7.       Какие физико-химические свойства веществ влияют на их ток­сичность?

8.       Какие биологические особенности организма влияют на ток­сический процесс?

9.       Какие условия окружающей среды влияют на токсичность ве­ществ?

10.      Какова классификация отравлений по месту возникновения и причине развития?

11.      Какова классификация отравлений по пути поступления яда в организм?

12.      Какова классификация отравлений по клиническому принци­пу и степени тяжести?