Токсикология неорганических веществ

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………..2

Глава 1. Основные понятия  токсикологии……………………………….….3

1.1 Понятие токсичности  вещества……………………………………………...3

1.2 Токсический процесс………………………………………………………....3

1.3 Интоксикация (отравление)……………………………………………….….6

Глава 2. Классификация  токсикантов и их воздействие  на организм человека…………………………………………………………………………..9

2.1 Токсиканты естественного происхождения………………………………..11

2.2 Синтетические токсиканты………………………………………………….17

Заключение……………………………………………………………………...24

Список литературы…………………………………………………………….25 

Введение

В настоящее время человечеству известно около 10 миллионов химических соединений. Из них более 60 тысяч широко используются в быту, медицине, на производстве и  в сельском хозяйстве. Это количество веществ продолжает из года в год увеличиваться (по некоторым данным примерно на 1000 наименований ежегодно). И большая их часть при определенных обстоятельствах может причинить "серьезный вред здоровью".

Подобное обстоятельство ставит под сомнение саму возможность выделить из всей совокупности химических веществ окружающего мира, естественных и синтезированных человеком, некую группу, обозначаемую как "яд". В наиболее категоричной форме эта мысль выражена еще в ХIХ веке известным французским судебным медиком Тардье: "Ядов в научном смысле слова нет".

Накопленные человечеством знания давно привели к осознанию  того факта, что практически любое  химическое вещество, в зависимости  от действующего количества, может  быть безразличным, полезным, вредным  для организма (т.е. выступать в качестве яда).

Впервые на это указал еще в ХV веке выдающийся врач, химик, основоположник ятрохимии  Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (Парацельс). В своей оправдательной речи, сказанной им по поводу обвинения  в отравлении больных ядами (солями металлов, которые он применял в качестве лекарств), Парацельс произнес: "Все есть яд. Ничто не лишено ядовитости. И только доза отличает яд от лекарства".

Таким образом, не удивительно, что ученые пытаются исключить термин «яд» из своих определений.

Однако  все сказанное выше призвано подчеркнуть  важнейшее обстоятельство - химические вещества, обладают неким свойством, в силу которого их контакт с биологическими системами может иметь пагубные последствия для последних. Это  свойство - токсичность.

 

 

Глава 1. Основные понятия токсикологии.

1.1 Понятие  токсичности вещества.

Токсичность - свойство (способность) химических веществ, действуя на биологические  системы немеханическим путем, вызывать их повреждение или гибель, или, применительно  к организму человека, - способность вызывать нарушение работоспособности, заболевание или гибель.

Теоретически не существует веществ, лишенных токсичности. При тех или  иных условиях, обнаружится биологический  объект, реагирующий повреждением, нарушением функций, гибелью на действие вещества в определенных дозах. Токсичность веществ, полностью инертных в отношении биологических объектов, может быть количественно обозначена, как стремящаяся (но не равная) к нулю.

Действие веществ, приводящее к  нарушению функций биологических систем, называется токсическим действием. В основе токсического действия лежит взаимодействие вещества с биологическим объектом на молекулярном уровне. Химизм взаимодействия токсиканта и биологического объекта на молекулярном уровне называется механизмом токсического действия.

Следствием токсического действия веществ на биологические  системы является развитие токсического процесса.

 

1.2 Токсический  процесс. 

Токсичность проявляется и может  быть изучена только в процессе взаимодействия химического вещества и биологических систем (клетки, изолированного органа, организма, популяции).

Формирование и развитие реакций  биосистемы на действие токсиканта, приводящих к её повреждению (т.е. нарушению  её функций, жизнеспособности) или гибели называется токсическим процессом. Важнейшим элементом любого токсикологического исследования является изучение характеристики, закономерностей формирования токсического процесса. Поэтому токсикология - это наука о токсическом процессе.

Механизмы формирования и развития токсического процесса, его качественные и количественные характеристики, прежде всего, определяются строением вещества и его действующей дозой. Однако формы, в которых токсический процесс проявляется, несомненно, зависят также от вида биологического объекта, его свойств.

Внешнего потребителя токсикологических  знаний (гражданина, инженера по технике  безопасности, химика-синтетика, эколога, обеспечивающего сохранение окружающей среды и т.д.) прежде всего, интересует токсичность рассматриваемого вещества. Врача, биолога, глубоко исследующего пагубные последствия вредного действия этого вещества на организм, обеспечивающего профилактику и лечение поражений - токсический процесс.

Внешние, регистрируемые признаки токсического процесса называются его проявлениями. В ряде приведенных выше определений токсикологии просматривается представление, согласно которому единственной формой проявления токсического процесса является интоксикация (отравление). Интоксикация действительно основная и наиболее изученная, однако далеко не единственная форма.

Проявления токсического процесса определяются уровнем организации  биологического объекта, на котором  токсичность вещества изучается:

- клеточном; 

- органном;

- организменном; 

- популяционном. 

Если токсический эффект изучают на уровне клетки (как правило в опытах in vitro), то судят прежде всего о цитотоксичности вещества. Цитотоксичность выявляется при непосредственном действии соединения на структурные элементы клетки. На практике к изучению цитотоксичности прибегают:  - при использовании культур клеток для оценки токсичности новых веществ в опытах in vitro;   при исследовании механизмов токсического действия веществ;  при проведении процедуры биотестирования (выявления токсикантов) объектов окружающей среды и т.д. 

Токсический процесс на клеточном уровне проявляется: обратимыми структурно-функциональными изменениями клетки (изменение формы, сродства к красителям, подвижности и т.д.);  преждевременной гибелью клетки (некроз, апоптоз);  мутациями (генотоксичность).

Токсический процесс на уровне целостного организма проявляться:   болезнями химической этиологии (интоксикации, отравления);  транзиторными токсическими реакциями - быстро и самопроизвольно проходящими состояниями, сопровождающимися кратковременной утратой дееспособности (явление раздражение глаз, дыхательных путей; седативно-гипнотические состояния; психодислептические состояния и т.д.);

- аллобиозом - стойкими  изменениями реактивности организма  на воздействие физических, химических, биологических факторов окружающей среды, а также психические и физические нагрузки (аллергия, иммуносупрессия, повышенная утомляемость и т.д.);

- специальными токсическими  процессами - развивающимися лишь  у части популяции, как правило,  в особых условиях (действие дополнительных  веществ; в определенный период жизнедеятельности организма и т.д.) и характеризующимися продолжительным скрытым периодом (канцерогенез, эмбриотоксичность, нарушение репродуктивных функций и т.д.).

Токсическое действие веществ, регистрируемое на популяционном и биогеоценологическом уровне, может быть обозначено как экотоксическое. Экотоксический процесс, как правило, исследуют врачи профилактики либо в порядке текущего планового контроля, либо в процессе заданных исследований.

Экотоксический процесс на уровне популяции проявляется: ростом заболеваемости, смертности, числа врожденных дефектов развития, уменьшением рождаемости;  нарушением демографических характеристик популяции (соотношение возрастов, полов и т.д.); падением средней продолжительности жизни членов популяции, их культурной деградацией.

 

1.3 Интоксикация (отравление).

Из всех форм проявления токсического процесса наиболее изученной и в  наибольшей степени привлекающей внимание врача является интоксикация. Механизмы  формирования и особенности течения  интоксикаций, зависят от строения ядов, их доз, условий взаимодействия с организмом. Однако можно выделить некоторые общие характеристики этой формы токсического процесса.

1. В зависимости от продолжительности  взаимодействия химического вещества  и организма интоксикации могут быть острыми, подострыми и хроническими.

• Острой называется интоксикация, развивающаяся в результате однократного или повторного действия веществ в течение ограниченного периода времени (как правило, до нескольких суток).
• Подострой называется интоксикация, развивающаяся в результате непрерывного или прерываемого во времени (интермитирующего) действия токсиканта продолжительностью до 90 суток.
• Хронической называется интоксикация, развивающаяся в результате продолжительного (иногда годы) действия токсиканта.

Не следует путать понятие острой, подострой, хронической интоксикации с острым, подострым, хроническим  течением заболевания, развившегося в  результате контакта с веществом. Острая интоксикация некоторыми веществами (иприты, люизит, диоксины, галогенированные бензофураны, паракват и др.) может сопровождаться развитием длительно текущего (хронического) патологического процесса.

2. Периоды интоксикации. Как правило  в течении любой интоксикации  можно выделить четыре основных  периода: период контакта с веществом, скрытый период, период разгара заболевания, период выздоровления. Иногда особо выделяют период осложнений. Выраженность и продолжительность каждого из периодов зависит от вида и свойств вещества, вызвавшего интоксикацию, его дозы и условий взаимодействия с организмом.

3. В зависимости от локализации  патологического процесса интоксикация  может быть местной и общей. 

• Местной называется интоксикация, при которой патологический процесс развивается непосредственно на месте аппликации яда. Возможно местное поражение глаз, участков кожи, дыхательных путей и легких, различных областей желудочно-кишечного тракта. Местное действие может проявляться альтерацией тканей (формирование воспалительно-некротических изменений - действие кислот и щелочей на кожные покровы и слизистые; ипритов, люизита на глаза, кожу, слизистые желудочно-кишечного тракта, легкие и т.д.) и функциональными реакциями (без морфологических изменений - сужение зрачка при действии фосфорорганических соединений на орган зрения).
• Общей называется интоксикация, при которой в патологический процесс вовлекаются многие органы и системы организма, в том числе удаленные от места аппликации токсиканта. Причинами общей интоксикации, как правило, являются: резорбция токсиканта во внутренние среды, резорбция продуктов распада пораженных покровных тканей, рефлекторные механизмы.

Если какой-либо орган или система  имеют низкий порог чувствительности к токсиканту, в сравнении с  другими органами, то при определенных дозовых воздействиях возможно избирательное поражение этого органа или системы. Вещества, к которым порог чувствительности того или иного органа или системы значительно ниже, чем других органов, иногда обозначают как избирательно действующие. В этой связи используют такие термины как: нейротоксиканты (например, психотомиметики), нефротоксиканты (например, соли ртути), гапатотоксиканты (например, четыреххлористый углерод), гематотоксиканты (например, мышьяковистый водород), пульмонотоксиканты (например, фосген) и т.д. Такое действие развивается крайне редко, как правило, при интоксикациях чрезвычайно токсичными веществами (например, ботулотоксином, тетродотоксином, аманитином). Чаще общее действие ксенобиотика сопровождается развитием патологических процессов со стороны нескольких органов и систем (например хроническое отравление мышьяком - поражение периферической нервной системы, кожи, легких, системы крови). В большинстве случаев интоксикация носит смешенный, как местный, так и общий характер.

4. В зависимости от интенсивности  воздействия токсиканта (характеристика, определяющаяся дозо-временными особенностями действия) интоксикация может быть тяжелой, средней степени тяжести, и легкой.

• Тяжелая интоксикация - угрожающее жизни состояние. Крайняя форма тяжелой интоксикации - смертельное отравление.
• Интоксикация средней степени тяжести - интоксикация, при которой возможны длительное течение, развитие осложнений, необратимые повреждение органов и систем, приводящее к инвалидизации или обезображиванию пострадавшего (химический ожег кожи лица).
• Легкая интоксикация - заканчивается полным выздоровлением в течение нескольких суток.

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Классификация токсикантов  и их воздействие на организм человека.

Вещества существенно  различаются по токсичности. Чем  в меньшем количестве вещество способно вызывать повреждение организма, тем оно токсичнее. Токсикант - более широкое понятие, употребляющееся не только для обозначения веществ вызвавших интоксикацию, но провоцирующих и другие формы токсического процесса, и не только организма, но и биологических систем иных уровней организации: клеток (цитотоксикант), популяций (экотоксикант).

Нередко в токсикологической литературе используют термин ксенобиотик, подчеркивая  тем самым, что некое химическое вещество рассматривается без учета  последствий его действия на организм.