Понятия токсичности и опасности ксенобиотиков для живых систем. Яды и токсины. Приемы классификации.
В самом широком смысле яды – это химические вещества экзогенного происхождения (синтетические и природные), которые после проникновения в организм вызывают структурные и функциональные изменения, сопровождающиеся развитием характерных патологических состояний.
Яды и токсины – это вещества очень высокой биологической активности и селективности, вызывающие отравления. Многие яды в минимальных дозах широко применяются в медицине, например, алкалоиды (стрихнин, тубокурарин, морфин и др.), антибиотики, стероидные глюкозиды, змеиный, пчелиный яды и т. д. Наиболее токсичным веществом является ботулинический токсин – белок из Clostridium botulinum.
В зависимости от источника происхождения и практического применения токсические вещества (яды) подразделяют на следующие группы:
– промышленные яды: органические растворители, вещества, применяемые в качестве топлива (метан, пропан, бутан), красители (анилин и его производные), фреоны, химические реагенты, полупродукты органического синтеза и др.;
– химические удобрения и средства защиты растений;
– лекарственные средства и полупродукты фармацевтической промышленности;
– бытовые химикаты, используемые в качестве инсектицидов, красителей, лаков, парфюмерно-косметических средств, пищевых добавок, антиоксидантов;
– растительные и животные яды;
– боевые отравляющие вещества.
В зависимости от преимущественного поражения соответствующих органов и тканей человека яды подразделяют на следующие категории:
– сердечные яды;
– нервные яды,
– печеночные яды
– почечные яды;
– кровяные (гемические) яды;
– желудочно-кишечные яды,
– легочные яды,– яды, поражающие иммунную систему (развитие токсико-аллер-гических нарушений);
– яды, поражающие кожу.
При характеристике негативного действия ксенобиотика различают понятия «токсичность» и «опасность».
Токсичность – мера несовместимости вещества с жизнью, величина, обратная абсолютному значению среднесмертельной дозы (1/LD50) или концентрации (1/LC50). Величины LC50 или LD50 – это соответственно концентрация или доза вещества, вызывающая половинное подавление регистрируемой реакции (например, гибель 50 % организмов).
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 (чрезвычайно токсичные);
II – высокоопасные (высокотоксичные);
III – умеренно опасные (умеренно токсичные);
IV – низкоопасные (низкотоксичные).
ФОП по степени токсичности предлагают подразделять следующим образом: I – менее 50 мг/кг; II – 50–200 мг/кг; III – 200–1000 мг/кг; IV – более 1000 мг/кг.
Критерии классификации ксенобиотиков по степени их токсичности:
– значение величин LD50 или LC50;
– пути поступления (ингаляционно, через кожу);
– время воздействия;
– свойство разрушаться в окружающей среде или претерпевать превращения в живых организмах (биотрансформация).
Помимо токсичности и опасности всякое влияние ксенобиотика на объект можно охарактеризовать по некоторым особенностям его биологического действия:
1) по типу биологического воздействия на мишень (мембранотропные вещества, разобщители дыхания, ингибиторы биосинтеза ДНК, РНК и др.);
2) по показателям LD50 или LC50;
3) по видам токсичности и опасности (эмбриональная, мутагенная, канцерогенная). Критериями характеристики по видам опасного действия должны служить период действия и срок проявления эффекта (кратковременный, длительный);
4) по избирательности действия ксенобиотиков (вещества могут быть токсичными для одних организмов и нетоксичными – для других);
5) по концентрационным пределам (пороговым значениям) токсического и/или опасного воздействия;
6) по характеру фармакологического действия (снотворные, нейролептики, гормональные и т. д.).