4. Екотоксикокінетика та екотоксикодинаміка шкідливих речовин.

В токсикометрії вивчають 2 основні процеси: токсикокінетика та токсикодинаміка,

Токсикометрія – це вивчення науковиз закономірностей дії екотоксикантів на еко- та біосистеми.

Токсикокінетика – вивчає процеси міграції і перетворення токсикантів у компонентах екосистеми (диструкція, трансформація, накопичення, перерозпоія їх в екосистемах внаслідок міграції).

Екологічна токсикокінетика розглядає не окремі індивідууми - компоненти екосистем, а популяції та їхнє угрупування у життєвому середовищі (повітря, ґрунт, ґрунтові і поверхневі води тощо). Тобто, завданням екотоксикокінетики є вивчення процесів екологічно шкідливого впливу токсиканта на живі організми різного рівня організації. З'ясування механізму дії токсиканта відбувається поетапно: засвоєння, розподіл, трансформація (біологічна, хімічна, фізична) і виведення.

Екотоксикодинаміка - з'ясовує зовнішні та внутрішні особливості розвитку процесів ураження екосистем та окремих її ланок.

Серед загалу факторів, що впливають на екотоксикокінетику та ектотоксикодинаміку виділяють дві основні групи:

- екзогенні показники токсиканта (хімічна будова, фізична характеристика, фізико-хімічні властивості, шлях аплікації (інгаляційний, нашкірний, аліментарний тощо);

- стан екосистеми і ендогенні фактори, обумовлені станом особини (вид, стать, інтегральні показники здоров'я тощо), на яку діє токсикант і загальним станом біоценозу, в якому вона знаходиться. Стосовно дії на людину існують інтегральні показники здоров'я при визначенні яких в цілому визначають відповідність життєвого сер-ща людини стосовно його критерію забрудненості.

5. Токсини у біосфері та житті людини. Природні токсини. Антропогенні екотоксиканти.

Токсиканти – речовини, які проявляють токсичний ефект відносно живих оранізмів. Токсиканти бувають природного (токсини) та антропогенного походження (екотоксиканти).

Природними джерелами токсичних речовин є абіогенні (вулканічна діяльність, фізична і хімічна ерозія гірських порід) і біогенні (біологічний синтез, розклад органічних залишків) процеси. Абіогенні токсини – надходять у довкілля як наслідок природних процесів і катастроф. Біогенні токсини або отрути - речовини які утворилися внаслідок біологічного синтезу при розкладанні живих організмів. Вони різноманітні за хімічною структурою. природні токсини надходячи до живих організмів порушують біохімічні та фізіологічні процеси внаслідок чого змінюється обмін речовин.

Біотоксини поділяють на дві групи ендо- та екзотоксини. Ендотоксини зустрічаються у патогенних мікроорганізмів. Токсини цього типу мають поліпептидну та білкову природу і синтез їх відбувається на мембранах клітин. До ендотоксинів відносять також продукти, які утворилися при порушенні метаболізму клітин під дією антропогенних факторів. В природних умовах відбувається накопичення у мікробних клітинах продуктів метаболізму природного походження.

Екзотоксини: токсини, які виділяються організмами прижиттєво або посмертно. Прижиттєві токсини ще називають справжніми або первинними. Це антибіотики. За хімічним складом антибіотики класифікуються як вуглецевмісні сполуки, макроциклічні лактони, зинони та близькі до них сполуки, пептиди, пептоліди.

Особливу групу біологічноактивних речовин складають фітонциди вищих рослин. Так, 1 га соснового лісу виділяє за добу 5 кг антимікробних токсинів

Вторинні токсини - це токсини, які з'являються у внутрішньому і зовнішньому середовищі як продукти біологічних перетворень ряду природних та антропогенних сполук, які надійшли до організму (клітини).

Токсини патогенних мікроорганізмів, в основному, є екзотоксинами. Вони характеризуються строгою специфічністю і, виходячи з цього, їх поділяють на такі групи:

-антибактеріальні токсини, які пригнічують (бактеріостатична дія) або вбивають (бактерицидна дія) інших бактерій;

• протипухлинні токсини, затримують поділ злоякісних клітин (олівоміцин, рубоміцин, актиноміцин, карміноміцин та ін.);

• протигрибкові токсини, затримують ріст грибків (ністатин, гризеофульвін та ін.).

Екологічне значення токсинів полягає у наступному:

- функція біотоксинів, як засобів захисту і нападу, дозволяє розглядати їхню роль у біосфері у таких аспектах:

1. як вагомий фактор виживання: токсин дає деякі переваги організму, який його утворює;

2. як ефективний механізм хімічної регуляції (хеморегуляція) внутрішньовидових і міжвидових відносин, які виникають у ході коеволюції живих організмів. Завдяки коеволюції у живих організмів виробилися різноманітні форми взаємного пристосування.

Взаємовідносини організмів за допомогою їхніх токсинів є передумовою регулювання потоку енергії в екосистемі і в біосфері у цілому. Від ефективності дії фітотоксинів (засіб захисту рослин) залежать такі процеси:

- яка частина сонячної енергії, засвоєної екосистемою, буде спрямована по детрітній гілці трофічного ланцюга до „мертвої" органічної речовини, де вона буде використана детритофагами і редуцентами;

- яка частина енергії залишиться в органічній речовині життєздатних рослин (фітомасі) і буде спрямована по гілці пасовищ, де вона буде використана травоїдними тваринами та хижаками.

Екотоксиканти – отруйні речовини антропогенного походждення, які викликають серйозні порушення у структурах екосистем та живих організмах.

Джерелами надходження екотоксикантів у довкілля є: промислові виробництва, сільськогосподарське виробництво, ТЕС, АЕС та інші енергетичні установки тощо. Перенесення і розсіювання у біосфері обумовлені як абіотичними факторами (циркуляція атмосфери, течії) так і біотичними – вони поглинаються живими організмами і переміщуються по трофічним ланцюгам.

За використанням токсиканти поділяються на:

• промислові (розчинники, паливо, охолоджуючі рідини, хімічні реагенти, фарби, пластифікатори тощо);

• сільськогосподарські хімікати (мінеральні та органічні добрива, хлорорганічні пестициди, фосфорорганічні інсектициди, ртутьорганічні речовини, похідні карбонових кислот);

• мілітарні засоби (бойові отруйні речовини, екологічна зброя, сильно діючі отруйні речовини, піротехнічні і протилазерні засоби, маскуючі аерозолі тощо);

• лікарські засоби;

• побутові хімікати (харчові добавки; засоби санітарії, особистої гігієни та косметики; засоби догляду за одягом, меблями, автомобілем тощо);

• біологічні (рослинні та тваринні) отрути;

• побутові і виробничі відходи.

Основні представники екотоксикантів За рівнями забруднення і екологічної небезпеки одне із перших місць посідають важкі метали, нафтопродукти, пестициди, синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР), поліхлорбіфеніли (ПХБ), поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), діоксини і радіонукліди.

Якщо розглядати дану проблему загалом, то слід сказати, що практично відсутні речовини, які в повній мірі не мають токсичних властивостей, а саме:

Загальний характер токсичного впливу	Характерні представники токсичних речовин
Нервово-паралітична дія (бронхоспазм, ядуха, судороги й паралічі) Шкірно-резорбтивна дія (місцеві запальні й некротичні зміни в поєднанні із загальтоксичними резорбтивними явищами) Загальтоксична дія (гіпоксичні судоми, кома, набряк мозку, паралічі) Задушлива дія (токсичний набряк легенів) Сльозоточива й дратівна дія (подразнення зовнішніх слизових оболонок) Психотична дія (порушення психічної активності – свідомості)			Фосфорорганічні інсектициди (дихлофос, хлорофос, карбофос та ін.); нікотин, анабазин; БОР (зарин та ін.) Дихлоретан, гексахлоран, БОР (іприт, люїзит), оцтова есенція, миш’як і його з’єднання, ртуть (сулема) Синильна кислота і її похідні, чадний газ, алкоголь і його сурогати, БОР (хлорціал, окисли азоту), БОР (фосген, дифосген) Хлорпікрин, БОР (адамсит та ін.), пари міцних кислот і лугів Наркотики (кокаїн, опій), атропін, БОР (ЛСД – диетиламід, лізергіновая кислота)

- інертні сполуки - благородні гази (гелій, аргон тощо) -їм властива сильна наркотична дія;

- дрібнодисперсний пил від кремнезему і корунду -високотоксичний для комах;