Токсикология

После второй мировой войны в 40—50-х  годах и особенно в 60-е годы быстро накапливались новые экспериментальные  материалы. Бурно развивалась химическая промышленность, и все большее  число химикатов вторгалось в  быт человека. В частности, резко  возросло количество новых лекарственных средств — они стали исчисляться тысячами. Новые приметы времени нашли отражение и в развитии токсикологии.

К концу 60-х годов окончательно сложилась теория гигиенического регламентирования  вредных химических производств (работы И.В. Саноцкого, Г.Н. Красовского, Б.А. Курляндского, И.П. Улановой, С.Д. Заугольникова, Л.А. Тиунова, Е.И. Люблиной, И.М. Трахтенберга, В.А. Филова, Б.А. Кацнельсона, Б.М. Штабского и др.). В 1962 г. в Москве по инициативе А.В. Цессаркого и Б.А. Курляндского была создана первая в СССР токсикологическая лаборатория в системе санитарно-эпидемиологической службы, положившая начало созданию аналогичных лабораторий во всех регионах страны. В своей деятельности они сочетали решение научных задач в аспекте химической безопасности с выполнением некоторых надзорных функций за объектами химической и нефтехимической промышленности.

Принципиально новым  явлением стало быстрое развитие клинической и лекарственной  токсикологии. Первые токсикологические  стационары возникли в Европе — в Копенгагене и Будапеште — в самом конце 40-х годов. В 1949 г. в Нидерландах стал функционировать первый токсикологический информационный центр. В США в 1958 г. была создана Американская ассоциация контрольных центров отравлений, а в 1968 г. — Американская академия клинической токсикологии. В СССР специализированный центр по лечению острых отравлений был открыт при НИИ скорой помощи им. Н.В.Склифосовского в Москве в 1963 г. Ведущая роль в становлении центра принадлежит проф. Е.А. Лужникову.

Быстрый прогресс лекарственной  токсикологии был обусловлен необходимостью разработки системы прогноза безопасности для человека все возрастающего  числа новых лекарственных средств. Две трагедии показали несовершенство существовавших критериев безопасности. Первая относится к 1937 г. и связана с жидкой лекарственной формой сульфаниламидного препарата, предназначенного для детей. В качестве растворителя в этом "эликсире" использовали 72 % диэтиленгликоль. Было произведено и реализовано 1100 л микстуры. В результате ее применения в сентябре и октябре 1937 г. умерли 107 человек, преимущественно дети.

Вторая трагедия связана  с употреблением седативного  препарата талидомид. Этот препарат назначали беременным женщинам в  Европе, Австралии и Канаде, что  привело в 5000 случаев к появлению у плодов различных аномалий развития.

Новейший этап в истории  токсикологии характеризуется рядом  крупных теоретических обобщений. К их числу следует отнести  концепцию общих механизмов токсического действия химических веществ, базирующуюся на общебиологических представлениях об универсальности реакций организма на воздействие токсикантов.

Общепризнано, что среда  обитания современного человека отличается ростом химической нагрузки, достигающей  подчас предельных значений. Вполне адекватным выглядит быстрое развитие уже обсуждавшегося нового направления в токсикологии — экологической токсикологии. В качестве другой отличительной особенности современности (применительно к проблемам токсикологии) следует назвать возрастание опасности крупномасштабных химических катастроф.

Нельзя сказать, что  это абсолютно новая проблема. Так, еще в 79 г. н.э. во время извержения Везувия в Помпее от ядовитых выбросов погибло более 2000 человек. Применение химического оружия в первой мировой  войне также привело к массовой гибели пораженных и формированию у выживших отдаленных последствий перенесенной интоксикации. Тем не менее статистика химических аварий свидетельствует о значительном росте их частоты и разрушительной силы. Только на долю техногенных аварий 80-х годов приходится 47 % погибших и ²/₃ пораженных от общего числа всех пострадавших в промышленных авариях XX в. Такую ситуацию специалисты объясняют чрезмерной концентрацией химического производства и его гигантскими объемами.

Приведем лишь два  наиболее типичных примера химических катастроф.

Одна из них случилась  в 1976 г. в Севезо (вблизи Милана, Италия). В результате до конца не выясненных причин на химическом заводе компании "Хоффман ля Рош", производившем 2,4,5-трихлорфенол, произошел взрыв  реактора и в окружающую среду было выброшено около 1,7 кг 2,3,7,8-тетрахлордибензо-р-диоксина (ТХДД). Как известно, диоксин относится к числу наиболее опасных экотоксикантов. Общая площадь загрязнения диоксином составила более 20 км² с населением около 38 тыс. человек. Работа по очистке территории продолжалась в течение нескольких лет, а медицинское наблюдение за состоянием здоровья пострадавших продолжается до настоящего времени. Как свидетельствуют материалы многолетних наблюдений, у экспонированной группы населения не выявлено каких-либо отдаленных последствий интоксикации. Тем не менее нельзя исключить, что последствия воздействия диоксина на людей проявятся в более отдаленные сроки.

Другая авария произошла  в 1984 г. в Бхопал (Индия) на заводе корпорации "Юнион Карбайд Индия Лимитед", который специализировался на производстве инсектицида севина (1-нафтил-метилкарбамат). Аварийная ситуация возникла на участке хранения метилизоцианата — промежуточного продукта для синтеза севина. В результате произошла утечка метилизоцианата в количестве около 30 т. Облако метилизоцианата распространилось на площади более 65 км², охватив 3 жилых района города с населением 200 тыс. человек, и удерживалось почти 8 ч. Последствия были ужасающими: погибло более 2,5 тыс. человек, еще у 11,5 тыс. пострадавших была диагностирована тяжелая форма отравления метилизоцианатом. Всего же в медицинской помощи нуждались 170 тыс. человек.

Богатая история токсикологии показывает, что, несмотря на тяжелые, а порой трагические события, сопутствовавшие развитию химической промышленности, внушительные успехи токсикологической науки и практики вселяют глубокую уверенность в том, что человечество может успешно противодействовать химической опасности во всех формах ее проявления

 

Некоторые общие  вопросы токсикологии.

Токсикология – это  область медицины, которая изучает  законы взаимодействия живого организма  и яда.

Отравление – патологический процесс, возникающий в результате воздействия на организм поступающих  из окружающей среды ядовитых веществ  различного происхождения. В зависимости от количества яда, проникающего в организм в единицу времени, могут развиваться острые и хронические отравления

Яд – это чужеродное химическое соединение, нарушающее течение  нормальных биохимических процессов  в организме, вследствие чего возникают расстройства физиологических функций разной степени выраженности, от слабых проявлений интоксикации до смертельного исхода.

Степень ядовитости (токсичности) может колебаться в значительных пределах. Считается, что к собственно ядам относятся вещества с особо высокой токсичностью.

К сильнодействующим ядам в нашей  стране относят вещества, которые  могут вызывать смертельное отравление человека в дозе 0, 1 г. и ниже.

На заре цивилизации человечеству было известно сравнительно небольшое  количество ядовитых веществ, причем использовались они главным образом с преступными целями. История применения ядов в древности и в средние века сохранила мрачные страницы описания и применения ядов как средств политической борьбы и мести. Применялись, в частности, такие яды, как соли металлов, опиум, цикута, болиголов, аконит, бруцин, мышьяк. Подробные сведения по этому вопросу приведены в книге С. Н. Голикова «Яды и противоядия» (1968).

По мере развития науки вообще и  химии и биологии в частности  список ядовитых веществ стал стремительно расширяться. Это и не удивительно, если учесть, что общее число химических соединений, известных человеку, растет с исключительной быстротой. Так, например, недавно Американским химическим обществом было зарегистрировано двухмиллионное химическое соединение. Однако считается, что это примерно только треть существующих на сегодняшний день веществ. Кроме того, их число ежегодно увеличивается на 300 000 соединений.

Разумеется, не все эти химические соединения обладают высокой токсичностью для человека. Тем не менее для того, чтобы оценить потенциальную опасность того или иного вещества, нужно определить его токсичность.

Токсичность. В основу суждения о токсичности вещества для человека (при отсутствии точных клинических данных) положены результаты опытов на животных. Основным показателем токсичности вещества для животных является ЛД50 — доза, вызывающая в эксперименте смерть 50% подопытных животных. Ее обычно выражают в миллиграммах вещества на 1 кг массы тела. Конечно, не всегда имеется полная корреляция между чувствительностью к яду животных и человека. Тем не менее вещества, высокотоксичные для животных, как правило, токсичны и для людей .

Для ядохимикатов в нашей стране принята классификация Л. И. Медведя  и соавт. (1968). По этой классификации ядохимикаты делятся на четыре группы. К первой группе относятся сильнодействующие вещества, ЛД50 которых при введении крысам в желудок составляет менее 50 мг/кг. Вторую группу составляют высокотоксичные ядохимикаты, ЛД50 которых находится в пределах 50—200 мг/кг. В третью группу включены препараты средней токсичности, ЛД50 которых колеблется от 200 до 1000 мг/кг. К четвертой группе относятся малотоксичные вещества, ЛД50 которых составляет свыше 1000 мг/кг.

Все медицинские препараты в зависимости от токсичности делятся на три группы: 1) относящиеся к списку А, 2) относящиеся к списку Б и 3) — все остальные. Список А включает ядовитые лекарственные средства, которые хранят в отдельном шкафу под замком. В список Б включены сильнодействующие лекарственные средства, которые хранят с предосторожностью, отдельно от других лекарственных средств.

Диапазон токсичности физиологически активных веществ довольно широк. Общеизвестна чрезвычайно высокая токсичность  синильной кислоты и ее солей.

Чрезвычайно высокой токсичностью обладают многие растительные и животные яды. Из растительных ядов можно назвать аконитин, цикутотоксин, рицин, фаллоидин и др.; к животным ядам относятся такие ядовитые вещества, как батра-хототоксин, тетродотоксин, яды змей и др.

Наиболее высокой токсичностью обладают яды военной химии —  отравляющие вещества, которые, по выражению  немецкого химика К. Лоса, относятся  к ультраядам и являются одним  из видов оружия массового уничтожения  людей. Советское правительство  ведет неустанную борьбу за запрещение этого вида оружия.

Вполне естественно, что наибольшую потенциальную опасность для  человека представляют наиболее токсичные  яды. Однако на практике причиной отравлении обычно бывают вещества, во много раз  менее токсичные, чем названные выше, зато легко доступные.

В настоящее время значительно  возросла частота отравлений хлорофосом. Этот ядохимикат, как известно, также  не относится к особо ядовитым веществам, однако широко применяется  в качестве бытового инсектицида  и легко доступен населению.

Когда возникает вопрос об опасности  ингаляционных отравлений какими-либо веществами, следует учитывать не только токсичность, но и летучесть  соединений. По степени опасности летучие яды обычно подразделяют на три группы:

малоопасные — насыщающая концентрация меньше пороговой; опасные - насыщающая концентрация больше пороговой; весьма опасные — насыщающая концентрация равна или превосходит токсическую.

Краткая характеристика основных синдромов отравления.

 Для тяжелых отравлений  различными ядами характерно вовлечение в патологический процесс всех физиологических систем и органов независимо от природы вызвавшего отравление агента. Тем не менее внимательный анализ клинической картины отравления позволяет почти всегда выделить ведущие группы генетически однородных симптомов (синдромов), которыми проявляется интоксикация, вызванная тем или иным ядом. Кроме того, для многих групп ядовитых веществ вообще характерна избирательность действия на отдельные органы, проявляющаяся четко выраженными синдромами интоксикации. Выделение клинических синдромов позволяет правильнее понять и оценить особенности патогенеза интоксикации, что чрезвычайно важно с точки зрения выбора наиболее рациональных способов терапии.

Приведем лишь краткую характеристику клинических синдромов в связи с тем значением, которое они имеют в классификации токсических веществ.

В литературе можно встретить самые  различные характеристики клинических  синдромов отравления. Наиболее полный перечень синдромов острой интоксикации различными ядами представлен С. Н. Голиковым (1973). Автор приводит 25 синдромов, которые могут наблюдаться при острых отравлениях. Если эти синдромы сгруппировать с учетом поражений отдельных физиологических систем организма, то можно представить их в следующем виде.

1. Синдромы поражения центральной  нервной систем.

Апоплексический синдром

Острое психотическое  состояние

Помрачение сознания

Судорожный (экстрапирамидный) синдром

Кома

2. Синдромы поражения органов дыхания.

Асфиксия Бронхоспазм  Гипоксия Отек легких Миастенический синдром

3. Синдром  поражения   сердечно-сосудистой   системы.

Гипотония

Недостаточность кровообращения

Коллапс

4. Синдром недостаточности функции печени. Гепатаргия

Гепато-ренальный синдром

5. Синдром недостаточности  функции ночек.

 Острая почечная недостаточность (нефротоксический синдром)

Уремия 

Гепато-ренальный синдром

6. Аллергический синдром.

7. Парасимпатический  синдром. 

8. Острый гастроэнтерит.

9. Синдром поражения  кожи.

10. Раздражение глаз.

11. Раздражение верхних дыхательных  путей.

12. Болевой синдром.

Приведенные синдромы достаточно полно  характеризуют весь объем клинической симптоматологии при отравлениях самыми различными веществами. Вполне понятно, что эта характеристика относится к острому периоду, т. е. охватывает разгар интоксикации. Далее при любом отравлении патологический процесс может развиваться в двух направлениях: симптоматика ослабевает и исчезает, начинается процесс выздоровления или же патологические реакции прогрессируют, развивается предтерминальная фаза, для которой характерно резкое угнетение важнейших жизненных функций. Характеризуя эту фазу острой интоксикации, С. Н. Голиков (1973) указывает, что предтерминальную фазу отравления следует рассматривать как крайнее, едва переносимое (экстремальное) состояние, продолжительность которого может быть различной в зависимости от ряда факторов (доза яда, поступившего в организм, патогенетического механизма его действия, выносливости организма к тому или иному яду, возраста и пола пострадавшего и др.). Он выделяет четыре основные формы экстремальных состояний, встречающихся при отравлениях: шок, коллапс, кому и агонию. Шок вызывают вещества прижигающего действия (крепкие кислоты, щелочи, окислители), сулема, гемолитические яды, гистамин и др. В патогенезе шока ведущим является выраженный болевой синдром, а также обширный гемолиз эритроцитов (гемолитическии шок) или выраженная аллергическая реакция (анафилактический шок).