1.9. Некоторые вопросы токсикометрии в военной токсикологии

Об эффективности, или «силе» яда судят по его токсичности. Токсичность — свойство химических веществ, которое можно измерить.

Измерение токсичности означает определение количества вещества, действуя в котором оно вызывает различные формы токсического процесса. Чем меньшее количество вещества инициирует токсический процесс, тем оно токсичнее.

Раздел токсикологии, посвященный измерению токсичности ядов, называется токсикометрией.

Токсикометрию рассматривают как совокупность методиче­ских приемов токсикологии, позволяющих на основе представ­лений о критериях вредности оценить количественную степень токсичности и опасности химических веществ при различных способах их воздействия на организм. При этом токсичность ОВ определяется как способность оказывать поражающее дей­ствие на живой организм.

Выделяют теоретическую и практическую токсикометрию. Теоретическая токсикометрия — область токсикологии, разрабатывающая и совершенствующая методы количественной оценки токсичности химических веществ. Практическая токсикометрия — это повседневная деятельность токсикологов по определению количествен­ных характеристик токсичности различных веществ.

Определение количественных характеристик токсичности вещества осуществляется в экспериментах на лабораторных животных, а затем уточняется (применительно к человеку) в условиях клиники и/или в ходе популяционных исследований (эпидемиологические методы исследова­ния).

Впервые количественно оценивать токсичность веществ в опытах на экспериментальных животных предложил J. W. Trevan в 1927 г.

В процессе токсикометрических исследований определяют токсические дозы, токсические концентрации, токсодозы, действуя в которых вещества вызывают различные неблагоприятные эффекты (нарушают работоспособность, вызывают заболевание или смерть и т.д.).

Количество вещества, попавшее во внутренние среды организма и вы­звавшее токсический эффект, называется токсической дозой (D). Токсическая доза выражается в единицах массы токсиканта на единицу массы организма (мг/кг).

Количество вещества, находящееся в единице объема (массы) некоего объекта окружающей среды (воды, воздуха, почвы), при контакте с кото­рым развивается токсический эффект, называется токсической концент­рацией (С). Токсическая концентрация выражается в единицах массы токсиканта на единицу объема среды (воздуха, воды) — (мг/л, г/м³) или единицу массы среды (почвы, продовольствия) — (мг/кг).

Для характеристики токсичности веществ, действующих в виде пара, газа или аэрозоля, часто используют величину, обозначаемую как токсодоза (W). Эта величина учитывает не только содержание токсиканта в воздухе (токсическую концентрацию), но и время пребывания человека в зараженной атмосфере. Расчет величин токсодозы предложен немецким химиком Габером в начале XX в. для оценки токсичности боевых отрав­ляющих веществ:

W = Ct,

где W — токсодоза;

С — концентрация вещества в окружающем воздухе; t — время действия вещества.

При расчете токсодозы допускается, что одинаковый эффект наблюдается при кратковременном действии токсиканта в высокой концентра­ции и продолжительной аппликации малых концентраций вещества. Единица измерения токсодозы — г×мин/м³. Так, токсодоза фосгена по Габеру — 450 мг×мин/м³, т.е. одинаковый эффект следует ожидать при ингаляции в течение 1 мин вещества в концентрации 450 мг/м³ и 10 мин — 45 мг/м³.

В военной токсикологии, как правило, оценивают три уровня эффектов, развивающихся при действии токсиканта на организм:

— смертельный; характеризуется величиной летальной дозы (концентрации) — LD (LC). Под среднесмертельной дозой (или концентрацией) понимают то количество ОВ, которое вызывает гибель 50% случаев. Эту дозу обозначают как LD₅₀ или LCt₅₀ (в зависимости от пути поступления яда в организм). Абсолютно смертельная доза или концентрация — это минимальные количества ОВ или яда, которые вызывают гибель в 100% случаев, их обозначают как LD₁₀₀ или LCt₁₀₀;

— непереносимый (выводящий из строя); характеризуется величиной дозы (концентрации), вызывающей существенное нарушение дееспособности (транзиторную токсическую реакцию), в результате чего личный состав теряет боеспособность (выходит из строя) — ID (1С);

— пороговый; характеризуется дозой (концентрацией), вызывающей поражение не более чем в 10% случаев или достоверные изменения со стороны определенного органа или системы, выходящие за пределы физиологических колебаний — Lim D (Lim С), либо PD (PC).

В промышленной, сельскохозяйственной, коммунальной токсикологии при оценке токсичности веществ иногда измеряют дозы и концентрации, в которых исследуемый агент вызывает самые разные эффекты (кардиотоксический, гепатотоксический, нефротоксический, иммунотоксический и т.д.). Доза (концентрация) вещества, вызывающая любое, оцениваемое исследователем неблагоприятное действие, обозначается как эффективная доза (ED).

Сравнительная токсичность ОВ представлена в табл. 6.

Таблица 6