2. Визначення та основні поняття. Предмет, цілі, завдання та структура токсикології
Токсикологією (від грец. Toxikon- отрута) називають науку, що досліджує взаємодію живих організмів і отрут. Більш повне визначення токсикології наступне. Токсикологія це наука про потенційну небезпеку шкідливої дії токсичних хіміческіхвеществ (отрут) на живі організми та екосистеми, про механізми дії, діагностиці, профілактиці і леченііінтоксікацій.
Отрута - це хімічна речовина, яка в зіткненні з живими організмами в певних умовах середовища проживання і в певній кількості здатне надавати шкідливу вплив на живі організми, аж до загибелі.
Інтоксикація - патологічний стан, викликане загальним дією на організм екзогенного (зовнішнього) отрути (така інтоксикація носить назву - отруєння) або ендогенного (виробленого організмом) отрути (власне інтоксикація).
Розрізняють гостру, підгостру і хронічну інтоксикацію. Гостра інтоксикація (отруєння) - це результат одноразового або короткочасного впливу, зазвичай виявляється в тих чи інших видимих (клінічних) формах. Подострая - результат або декількох повторних впливів, або впливу протягом обмеженого періоду, також виявляється клінічно. Хронічна - результат тривалого (хронічного) впливу, наприклад при роботі в умовах шкідливих виробництв, який може проявитися або проявитися клінічно.
Здатність хімічних речовин викликати порушення життєдіяльності організму (отруєння) називається токсичністю.
До завдань токсикології входять дослідження механізмів впливу отрут на організм, їх поведінки в живих системах, включаючи поширення по харчових ланцюгах в екосистемах та ін. Таким чином, область досліджень в токсикології обширна. У сфері її інтересів знаходяться тварини і рослини різних видів, людина. У ній виділяють кілька тісно пов'язаних між собою напрямів (рис.2.1).
Завданнями теоретичної, фундаментальної токсикології є - з'ясування механізмів біологічної активності токсичних хімічних речовин; встановлення зв'язку між токсичністю, небезпекою і хімічною будовою, фізико-хімічними властивостями отрут; пізнання закономірностей взаємодії отрут і живих організмів. Як впливає речовина на організм вивчає токсікодінамікі, а що відбувається з речовиною в організмі - Токсікокінетіка. Завданням токсікометріі є визначення зони токсичної дії досліджуваного хімічної речовини. Токсікометріі має ключове значення для всієї токсикології, для всіх її напрямків і розділів, становить методологічний фундамент всієї токсикології, але особливого сенсу і значення вона набуває в профілактичної токсикології.
Профілактична (гігієнічна) токсикологія вивчає токсичні хімічні фактори навколишнього середовища, обґрунтовує розміри допустимої "хімічного навантаження" на людину, розробляє способи медичної профілактики токсичних впливів в реальних умовах життєдіяльності людей. Присутність токсичних хімічних речовин в тому чи іншому середовищі проживання людини (житло, виробнича сфера, харчові продукти, ліки і т. Д.) Дозволяє поділити профілактичну токсикологію на комунальну, промислову, сільськогосподарську, корабельну, харчову, лікарську і т. Д.
Розділ токсикології, що стосується токсичних речовин промислового походження, називається промишленнойтоксікологіей. Остання, в свою чергу, є розділом гігієни праці, пов'язаних з проблематикою охорони праці та техніки виробничої безпеки. Метою цієї галузі знань є вивчення та розробка санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів, що забезпечують здоров'я трудящих в умовах виробництва. Однак фактично завдання промислової токсикології ширше, оскільки впливу промислових отрут люди піддаються не тільки в умовах трудового процесу, а й в населених пунктах, які виявляються в зонах розсіювання шкідливих речовин, що містяться в промислових викидах і скидах.
Першою найважливішим завданням промислової токсикології є токсикологічна оцінка шкідливих речовин промислового походження з метою їх гігієнічної регламентації (нормування), т. Е. Обгрунтування безпечних для людини рівнів вмісту шкідливих речовин в різних об'єктах навколишнього середовища. Це означає, що в умовах, коли уникнути присутності шкідливих речовин в навколишнє середовище не можна, необхідно встановлювати граничні (максимальні) значення їх змісту, при яких ці речовини не мають негативного впливу на організм людини. Таким чином, мова йде про нормування забруднюючих речовин, т. Е. Про встановлення так званих гранично допустимих концентрацій або інших обмежувальних нормативів.
В умовах виробництва людина, як правило, знаходиться під впливом не одного, а декількох різних ксенобіотиків, а також під спільним (комбінованим) впливом хімічних речовин і фізичних факторів (шуму, вібрації, високих температур, електромагнітних полів і ін.). У сукупності всі вони називаються шкідливими іопаснимі виробничими факторами. Звідси другий завданням промислової токсикології є вивчення та регламентація спільного впливу на організм різних несприятливих факторів навколишнього (в тому числі і виробничої) середовища.
Рис.2.1 Структурна схема токсикології
Існує нормативне визначення терміна вредноевещество. це така речовина, яка при контакті з організмом людини в умовах виробництва або битаможет викликати захворювання або відхилення в состоянііздоровья, які виявляються сучасними методами як впроцессе контакту з речовиною, так і у віддалені строки життя теперішнього і наступних поколінь.
Клінічна токсикологія вивчає гострі і хронічні захворювання, викликані токсичними хімічними речовинами, з метою наукового обґрунтування методів діагностики, профілактики і терапії отруєнь. У зв'язку з цим завдання в клінічній токсикології поділяють на діагностичні, лікувальні і профілактичні.
Екотоксикологія я - область знань, яка підсумовує екологічні і токсикологічні ефекти хімічних полютантів на популяції, спільноти і екосистеми, простежуючи долю (транспорт, трансформацію і видалення) таких полютантів у навколишньому середовищі. Таким чином, екотоксикологія, вивчає розвиток несприятливих ефектів, що виявляються при дії забруднювачів на найрізноманітніші види живих організмів (від мікроорганізмів, до людини), як правило, на рівні популяцій або екосистеми в цілому, а також долю хімічної речовини в системі біогеоценозу. Людина є найвищою сходинкою в ряду біологічних мішеней.
Предметом екологічної токсикології є надорганізменних системи в умовах хімічного навантаження антропогенного походження. Екологічна токсикологія оцінює потенційну небезпеку контакту популяцій живих організмів з шкідливими хімічними речовинами, чужорідними для організму (ксенобіотики) або життєво необхідними для нього (ендогенні), але які надходять в надмірній кількості, і обґрунтовує заходи профілактики згубних наслідків такого контакту для тварин, рослин і людини. Істотно, що екологічна токсикологія розглядає первинні токсичні ефекти ксенобіотиків на молекулярно-генетичному, клітинному, органному рівнях як пускові механізми порушень біологічних систем на популяційному рівні. Це не тільки зближує концептуально класичну профілактичну (гігієнічну) токсикологію з екологічної токсикологією, але і дає останній підставу для використання її методологічних принципів і прийомів гігієнічного нормування хімічної небезпеки. Разом з тим специфіка предмета екологічної токсикології зумовлює своєрідність її методичних підходів, які у кінцевому підсумку давати кількісну оцінку наноситься екосистемам шкоди в результаті хімічної агресії.
Екотоксикантами називають токсична і стійке (персистентного) в умовах навколишнього середовища речовина, здатне накопичуватися в організмах до небезпечних рівнів концентрацій. Чужорідні для організмів хімічні речовини, що не входящіё в природний біотичний кругообіг і, як правило, прямо або побічно породжені людською діяльністю, називають ксенобіотиками. Потрапляючи в ту чи іншу екосистему, вони можуть викликати загибель утворюють її організмів, алергічні реакції, зниження імунітету, зміна спадковості, порушення природного ходу природних процесів.
Персистентного, т. Е. Мають небажаної хімічної стійкістю, називають речовина, якщо воно продовжує існувати в навколишньому середовищі в змінених кількостях в будь-якої ідентифікованої формі.
Спеціальні розділи токсикології, такі, наприклад, як токсикологія військова, судова і ветеринарна. будучи її прикладними розділами, розрізняються специфікою предмета і своїми завданнями. Так, військова токсикологія вивчає токсичні хімічні речовини, характерні для військового праці мирного і воєнного часу, механізми їх токсичної дії на організм людини і формуються патологічні стани з метою вишукування найбільш ефективних способів і засобів профілактики та терапії отруєнь. Вона широко використовує методи і досягнення експериментальної, профілактичної і клінічної токсикології.
Судова токсикологія є невід'ємною частиною судової медицини. і її головне завдання полягає в експертизі отруєнь. Для цього застосовуються методи судової хімії, клінічної токсикології та патологічної анатомії.
Ветеринарна токсикологія, крім прикладного значення, має і теоретичний аспект, оскільки різні види сільськогосподарських тварин використовуються для моделювання отруєнь і подальшої екстраполяції отриманих даних на людину.
Таким чином, можна визначити токсикологію як науку про токсичних хімічних факторах середовища проживання живих організмів, про закони взаємодії токсичних хімічних речовин і живих організмів, що визначають потенційну небезпеку хімічних речовин для індивідуумів і їх популяцій, а також способи і засоби мінімізації хімічної небезпеки, профілактики, діагностики і терапії отруєнь.