28.Понятия токсичности и опасности кс для живых систем. Яды и токсины. Приемы классификации.

Негативное действие КСа на организм человека, животно­го или растения может осуществляться не только путем непосредствен­ного влияния, но и в результате поступления его по пищевым цепям вследствие биоконцентрации. Многие из КС и поллютантов являются сильнодействующими ядовитыми веществами.

Яды - это химические вещества экзогенного происхождения (синтети­ческие и природные), которые после проникновения в организм вызы­вают структурные и функциональные изменения, сопровождающиеся развитием характерных патологических состоянии.

Яды и токсины – это вещества высочайшей биологи­ческой активности и исключительной селективности, вызывающие отравления, поэтому тест на токсичность является обязательным для пищевых продуктов, кормов, всех лекарственных препаратов, косме­тических и парфюмерных средств, пестицидов и т, д. В организме лю­бой КС обладает той или иной мерой токсичности.

Многие яды в минимальных дозах применяются в медици­не. Напр.,алкалоиды (стрихнин, тубокурарин, морфин и др.), аб, стероидные глюкозиды, змеиный, пчелиный яды.

Наиболее токсичным веществом является ботулинический токсин - белок из Clostridium botulinum; среди небелковых наиболее активны майтотоксин и палитоксин.

В зависимости от источника происхождения и практического при­менения токсические вещества (яды) подразделяют на группы:

1. Промышленные яды, к которым относятся органические раство­рители (дихлорэтан, тетрахлорметан, ацетон и др.); вещества, приме­няемые в качестве топлива (метан, пропан, бутан); красители (анилин и его производные; фреоны); хим.реагенты, полупродукты орг-го синтеза.

2. Химические удобрения и средства защиты растений, в том числе пестициды, направленные на уничтожение вредных насекомых, сор­ных растений, грибов и т. д.

3. Лекарственные средства и полупродукты фармацевтической про­мышленности.

4. Бытовые химикаты, используемые в качестве инсектицидов, кра­сителей, лаков, парфюмерно-косметических средств, пищевых доба­вок, антиоксидантов

5. Растительные и животные яды.

6. Боевые отравляющие вещества

От поражения органов и тканей человека яды подразделяют на категории:

1. Сердечные яды, характеризующиеся кардиотоксическим дейст­вием и вызывающие нарушение ритма и проводимости миокарда (сер­дечные глюкозиды, три циклические антидепрессанты, растительные и животные яды и пр.).

2. Нервные яды, кот обладают нейротоксическим действием, проявляющимся в нарушении психической активности с переходом в токсическую кому, в наступлении параличей и др (фосфороршнические соед-я, угарный газ, алкоголь, сероуглерод, нек. лекар­ств. препараты).

3. Печеночные яды - соединения, приводящие к токсической гепатопатии (хлорированные углеводороды, спирты» фенолы, тяжелые ме­таллы, грибные токсины).

4. Почечные яды, действие которых вызывает нефропатологические проявления (соединения тяжелых металлов, этиленгликоль, щавелевая кислота).

5. Кровяные (гемические) яды – в-ва, обладающие гематоксическим воздействием и вызывающие метгемоглобинемию, гемолиз, анемию (бензол, анилин и его производные, нитриты).

6. Желудочно-кишечные яды, приводящие к развитию токсического гастроэнтерита (концентрированные кислоты и щелочи, соединения мышьяка и тяжелых металлов).

7. Легочные яды, интоксикация которыми приводит к пульманоток­сическим эффектам в виде отека и (или) последующего фиброза легких (паракват, оксиды азота, фосген и др.)

В качестве основных поражаемых КС органов и сис­тем выделяют следующие органы дыхания (развитие различных форм острых поражений верхних дыхательных путей, бронхов, альвеолярно­го аппарата), систему крови (развитие гипопластических состояний, гипоксемического синдрома), гепатобилиарную систему (развитие ост­рого токсического гепатита), иммунную систему (развитие токсико- аллергических повреждений), выделительную систему (развитие ток­сических нефропатий), нервную систему (развитие токсической комы, токсических психозов, церебральные синдромы), кожу (хим. ожоги, изъязвления, аллергические дерматиты, токсикодермии).

При характеристике негативного действия КСа различают понятия «токсичность» и «опасность». Существуют разные определе­ния этих терминов. четкое определение приведено в англо- русском словаре терминов, изданном Центром международных проек­тов ГКНТ (1982): токсичность - мера несовместимости вещества с жизнью, величина, обратная абсолютному значению среднесмертель­ной дозы (1/LD5о) или концентрации 1/LC₅₀; опасность чужеродного вещества - вероятность появления вредных для здоровья эффектов в реальных условиях их производства и применения.

Вредные вещества, с которыми контактирует человек, по степени опасности (токсичности) подразделя­ют на четыре класса:

I- чрезвычайно опасные (токсичные),

II- высокоопасные (токсичные),

III- умеренно опасные (токсичные),

IV- малоопасные (токсичные)

Например, ФОП по степени токсичности предлагают подразделять следующим образом: I - ЦД50 менее 50 мг/кг; II - 50-200 мг/кг; III - 200-1000 мг/кг; IV - более 1000 мг/кг.

Часто для характеристики токсичности используют величины LC₅₀или LD₅о - это концентрация или доза вещества, вызывающая поло­винное подавление регистрируемой реакции (например, гибель 50 % организмов).

Подразделения на классы опасности и токсичности обусловлены как величинами LD₅₀ или LC₅₀, так и путями их поступления (внутрь, ингаляционно, на кожу), а также временем их воздействия.

Устойчивость живых систем к вредным воздействиям КС определяется не только интенсивностью влияния химического фак­тора (доза или концентрация длительность воздействия), но способностью токсикантов к разрушению в окружающей среде и возможностью превращений в живых организмах (биотрансформация).

Также используют различные критерии:

1. По типу биологического действия на мишень (мембранотропные ве­щества, разобщители дыхания, ингибиторы биосинтеза ДНК, РНК).

2. Принцип LD₅₀ или LC₅₀может быть распространен на любую классификацию и не обязательно связан с гибелью организма. Можно говорить в этой связи о дозе (концентрации) КСа, вдвое сни­жающей любую тест-реакцию (скорость биосинтеза белка, мембран­ный потенциал и т. д.).

3. По видам токсичности и опасности (эмбриональная, мутагенная, канцерогенная); и в том и другом случае можно установить определен­ные классы. При классиф. по видам опасного действия необхо­димо учитывать период действия и срок проявления эффекта (кратко­временные, длительные).

4. По избирательности действияКС: вещества могут быть токсичными по отношению к разным организмам.

5. По концентрационным пределам (пороговым значениям) токси­ческ. и/или опасного действия.

6. По характеру фармакологического действия (снотворные, нейро­лептики, гормональные).

В фармакологии, например, все КСи (лекарственные пре­параты), обладающие полезной биологической активностью, делят на четыре группы:

• соединения, способные воздействовать на патологические процес­сы (лекарства против различных заболеваний, различных бактериаль­ных, вирусных инфекциях и т. д.);

• вещества, оказывающие влияние на нормальные процессы и структу­ры организма в экстремальных условиях (повышение психической и физи­ческой устойчивости - радиопротекторы, адагггогены и др.);

• соединения для воздействия на нормальные процессы и структу­ры с целью профилактического уменьшения вероятности появления определенных нарушений (атимутальные и др.);

• соединения, способные служить средствами для соматической и психической биоинженерии.

Таким образом, знания о видах биологической активности КС, классификация характера их действия является неотъемле­мой частью разработки способов перевода «химического языка» в «биологический».