2. Параметры и основные закономерности токсикометрии

Параметры токсикометрии, которые определяются непосредственно в эксперименте, называютсяэкспериментальными.

В качестве экспериментальных параметров используются следующие:

СL₅₀ – концентрация средняя смертельная – вызывает гибель 50 % подопытных животных (мыши, крысы) при ингаляционном воздействии в течение двух и четырех часов и последующем 14-дневном сроке наблюдения (мг/кг).

DL₅₀ – доза средняя смертельная – вызывает гибель 50% подопытных животных при однократном введении в желудок, брюшную полость с последующим 14-дневным сроком наблюдения (мг/кг).

DL₀ (CL₀) – доза максимально переносимая – наибольшее количество вредного вещества, введение которого в организм не вызывает гибели животных.

DL₁₀₀ (CL₁₀₀) – доза абсолютно смертельная – наименьшее количество вредного вещества, вызывающее гибель 100 % подопытных животных.

Lim_ac int – порог острого интегрального действия – минимальная доза, вызывающая изменение биологических показателей на уровне целостного организма, которые выходят за пределы приспособительных физиологических реакций.

Lim_fcsp – порог острого избирательного действия – минимальная доза, вызывающая изменение биологических функций отдельных органов и систем организма.

Lim_ohint – порог общетоксического хронического действия – минимальная доза вещества, при воздействии которой в течение четырех часов по пять раз в неделю на протяжении не менее четырех месяцев возникают изменения, выходящие за пределы физиологических приспособительных реакций.

Lim_ch cp – порог отдаленных последствий – минимальная доза вещества, вызывающая изменение отдельных органов и систем организма, которые выходят за пределы приспособительных физиологических реакций в условиях хронического воздействия.

Наиболее статически значимыми в характеристике токсичности ядов по смертельному эффекту являются параметры CL₅₀ и DL₅₀.

Пороговая концентрация яда в крови – это параметр, который можно оценить при первых симптомах отравления.

Критическая концентрация – это параметр клинической токсикометрии, соответствующий развернутой клинической картине отравления.

Степень токсичности – величина, обратная средней смертной дозе.

Одним из ведущих факторов, обусловливающих развитие хронического отравления, является процесс кумуляции.

Количественная оценка кумулятивных свойств вредных веществ в промышленной осуществляется по величине коэффициента кумуляции.

Коэффициент кумуляции – отношение суммарной дозы яда, вызывающего стремительный эффект у 50 % подопытных животных при многократном пробном введении, к величине дозы, вызывающей тот же эффект при однократном введении:

С_лгд = DL_50(n)­ /DL₅₀ ,

где DL_{50 (n)} – суммарная средняя смертельная доза при n – кратном воздействии. Этот коэффициент – величина, обратная интенсивности кумуляции. Величина коэффициента кумуляции менее 1 свидетельствует о способности вещества к сверхкумуляции; от 1 до 3 – о выраженной кумуляции, от 3 до 5 – о средней кумуляции, более 5 о слабой способности к кумуляции.

олученные в острых опытах параметры токсичности (CL_­50, Lim_ac inf, Lim_zcsp) позволяют рассчитывать зоны острого, хронического и специфического действия, которые дают возможность оценить опасность вещества.

Опасность оценивается двумя группами количественных показателей:

- критерием потенциальной опасности;

- критерием реальной опасности.

Потенциальная опасность определяется коэффициентом возможного ингаляционного отравления:

КВИО = С₂₀/СL₅₀ ,

где С₂₀ – насыщенная концентрация вредных веществ в воздухе при Т = 20 °С, мг/м³.

Чем выше насыщенная концентрация вещества при комнатной температуре и ниже средняя смертельная концентрация (знач. КВИО больше), тем вероятнее возможность развития острого отравления. Это одна из основных закономерностей токсикометрии.

Анализ оценки опасностей различных промышленных ядов по величине КВИО показывает, что в ряде случаев малотоксичное, но высоколетучее вещество в условиях производства может оказаться более опасным в плане развития острого отравления, чем высокотоксичное, но малолетучее соединение.

О реальной опасности развития острого отравления можно судить по величине зоны острого действия.

Зона острого действия (Z_ас) – это отношение средней смертельной концентрации CL₅₀ к пороговой концентрации Lim_ac при однократном воздействии:

Z_ас = CL₅₀ / Lim_ac.

Она является показателем компенсаторных свойств организма, его способности к обезвреживанию и выведению из организма ядов и компенсации поврежденных функций. Чем меньше Z_ac, тем больше опасность острого отравления.

Показателями реальной опасности развития хронической интоксикации являются значения зон хронического и биологического действия.

Зона хронического действия (Z_ch) – отношение пороговой концентрации при однократном воздействии Lim_ac к пороговой концентрации при хроническом воздействии Lim_ch:

Z_ch = Lim_ac / Lim_ch.

Величина Z_ch используется для характеристики опасности яда при хроническом воздействии. Опасность хронического отравления прямо пропорциональна величине Z_ch.

Зона хронического действия является показателем компенсаторных свойств организма на низкомолекулярном уровне.

Зона биологического действия (Z_biol) – соотношение средней смертной концентрации CL₅₀ к пороговой концентрации при хроническом воздействии Lim_ch:

Z_biol = CL₅₀ / Lim_ch.

Чем больше значение Z_biol , тем выраженнее способность соединения к кумуляции в организме.

После определения параметров токсикометрии проводят обоснование коэффициента запаса. Величина его зависит от особенностей яда, адекватности и чувствительности показателей при определении Lim_ch и пр. В обычных условиях коэффициент принимается в интервалах от 3 до 20. Величина коэффициента запаса возрастает при следующих обстоятельствах:

- увеличении абсолютной токсичности;

- увеличении КВИО;

- уменьшении зоны острого действия;

- увеличении кумулятивных свойств;

- существенных (более 3 раз) различиях в видовой чувствительности;

- выраженном кожно-резорбтивном действии.

Межвидовые различия в чувствительности подопытных животных оцениваются по отношению DL₅₀ для наиболее устойчивого вида животных к DL₅₀ для наименее чувствительного при одном и том же пути введения в организм.

Имея коэффициенты запаса, рассчитывают предельно допустимую концентрацию вредного вещества:

ПДК = Lim_ch × k,

где к – коэффициент запаса.