Основы промышленной токсикологии

2.1. Понятие о токсикологии

Токсикология (греч. toxikos – слу­жащий для смазывания стрел, т. е. ядовитый + logos – учение) – наука, изучающая свойства и механизм действия ядовитых и потенциально токсичных веществ, особенности вы­зываемых ими отравлений и методы их предупреждения и лечения.

Токсикология охватывает комплекс вопросов, связанных с изучением взаимодейст­вия токсических веществ с биологическими системами на различных уровнях их организации (от клеточного до популяционного). Изучение особен­ностей реакции различных видов животных и растений на химические ве­щества является содержанием срав­нительной токсикологии, а изучение тех же вопросов применительно к сельскохозяйственным и промысловым жи­вотным – содержанием ветеринар­ной токсикологии.

Одним из важнейших разделов токсикологии является медицинская токсикология. Ее глав­ная задача состоит в профилактике, диагностике и лечении заболеваний, связанных с воздействием химических ве­ществ и его отдаленными последст­виями. Медицинская токсикология включает: общую, клиническую и профилакти­ческую токсикологию. Как одно из направлений медицинской токсикологии рассматривают так называемую лекарственную токсикологию.

Главная задача общей токсикологии – изучение общих механизмов, лежа­щих в основе токсического действия химических веществ (метаболизм, взаимо­действие с рецепторами, связь ток­сического эффекта с химическим строением веществ и др.).

Целями клинической токсикологии являются: изучение клинических форм острой и хро­нической патологии, обусловленной воздействием токсических ве­ществ, диагностика отравлений, апробация новых противоя­дий, методов искусственной детоксикации, разработка схем лечения отравле­ний и мер по предупреждению и лечению их отдаленных последствий. Профилактическая (гигиениче­ская) токсикология изучает токсические фак­торы окружающей среды. В зависи­мости от их характера профилактиче­скую токсикологию подразделяют на промышленную, коммунальную и пище­вую токсикологию. К промышленной токсикологии примыкает сельскохозяйственная токсикология, изучающая влияние на организм чело­века химических веществ, применяемых в сельском хозяйстве, – пестицидов, минеральных удобрений, технических жидкостей и др. Задачей лекарственной токсикологии является изу­чение токсических свойств лекарст­венных средств.

Развитие токсикологии осуществляется в тесной связи с биохимией, физиологией, морфологией, фармакологией, об­щей патологией, иммунологией и другими науками медико-биологи­ческого профиля, методы которых широко используются в токсикологических исследованиях.

История токсикологии неразрывно связана с развитием фармакологии, ча­стью которой токсикология являлась вплоть до начала 20 в. Первые сведения о ядах встречаются в трудах Платона, Плиния Старшего, Диоскорида, К. Галена. В средние века сведения о ядах расширились и уточнились благодаря работам Парацельса и других ученых-ятрохимиков. Как медико-биологическая наука токсикология начала формироваться в первой половине 19 в. В 1818 г. вышло в свет первое руководство по судебной токсикологии французского медика Орфила, в котором были сфор­мулированы задачи и принципы токсикологии как науки о ядах и их действии на организм человека.

Большое влияние на развитие токсикологии как экспериментальной науки ока­зали классические исследования К. Бернара и разработанные им ме­тоды физиологического анализа действия на организм животных некоторых нейротропных ядов. Во второй половине 19 в. особенно плодотворно над воп­росами токсикологии работали Рабюто, Германн, Гуаеманн и Тейлор.

Экспериментальная токсикология в России стала развиваться с середины 19 в., когда были организованы первые экспериментальные токсикологические лабо­ратории: Е. В. Пеликана в Петер­бурге и Г.И. Блосфельда в Казани.

Большое влияние на развитие экспериментального направления в токсикологии оказали труды И.М. Сеченова, С. П. Боткина и особенно В.В. Пашутина, уделявшего большое вни­мание изучению патогенеза интокси­каций. Основополагающее значение для развития отечествен­ной фармакологии и токсикологии, особенно общей токсикологии, имели труды К.П. Кравкова.

Особенно интенсивное развитие токсикологии относится ко второй половине 20 в. в связи с непрерывным увели­чением числа подлежащих токсикологическому изучению химических соединений, обладаю­щих различным спектром физиологической активности. Благодаря успе­хам смежных дисциплин, особенно биохимии и фармакологии, стало возможно изучение тонких механизмов взаимо­действия химических веществ с рецепто­рами, ферментами, плаз­матическими мембранами и другими ком­понентами биологических систем.

Успехи современной токсикологической науки ка­саются всех ее разделов. Так, иссле­дования в области общей токсикологии позволи­ли установить закономерности и механизмы, оп­ределяющие условия развития ин­токсикаций. К числу таких законо­мерностей относятся особенности транспорта и метаболизма химических ве­ществ в организме (токсикокинетика), молекуляр­ные механизмы первичной физиологической реакции (молекулярная токсикология), зави­симость токсического эффекта от дозы (количественная токсикология), химического строения и физико-химических свойств токсичных веществ, а также от состояния орга­низма, вида животного, пола, инди­видуальной чувствительности и др.

Во второй половине 20 в. дальней­шее развитие получила клиническая токсикология. Это касается прежде всего разра­ботки средств и методов лечения острых отравлений, в том числе новых противоядий, эффективных спо­собов детоксикации.

Основные задачи промышленной токсикологии были сформулированы Н. С. Правдивым. К их числу отно­сятся: гигиеническая экспертиза токсических веществ, гигиеническая стан­дартизация сырья и продуктов, нормирова­ние содержания вредных веществ в объектах производственной среды и в биосредах. Для решения ука­занных задач промышленная токсикология использует совокупность методов количественной оценки токсично­сти и степени опасности ядов. Эти методы получили название токсикометрии.

Одной из важнейших задач современной промышленной токсикологии по-прежнему яв­ляется гигиеническое нормирование уровней промышленных ядов в воздухе ра­бочей зоны (ПДК) и на коже (так называемых предельно допустимых уров­ней загрязнения). В задачи промыш­ленной токсикологии входит также гигиеническая стан­дартизация промышленного сырья и продуктов, которая сводится к огра­ничению в них по медицинским показаниям токсических примесей. Токсикологическая экспертиза – это наиболее массовый вид токсикологической оценки про­мышленных ядов, которая включает оп­ределение смертельных доз и кон­центраций при путях введения, адек­ватных путям поступления ядов в производственных условиях (в желудок, через дыхательные пу­ти, при нанесении на кожу и сли­зистые оболочки и др.), определе­ние кумулятивной активности с последующим расчетом ориенти­ровочного безопасного уровня воз­действия. В ряде случаев токсикологическая экспертиза до­полняется установлением пороговых концентраций веществ.