токсичность

ТОКСИЧНОСТЬ (от греч. toxikon — яд)

способность вещества вызывать нарушения физиол. функций организма, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях-его гибель.

Степень Т. вещества характеризуется величиной токсич. дозы-количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсич. эффект. Чем меньше токсич. доза, тем выше Т.

Различают среднесмертельные дозы (медианяосмертельные, сокращенно ЛД₅₀ или LD₅₀), абсолютно смертельные (ЛД_90-100,LD_90-100), минимально смертельные (ЛД_0-10, LD_0-10), среднеэффективные (медианноэффективные, ED₅₀)-вызывающие определенные токсич. эффекты, пороговые (ПД₅₀, РD₅₀) и др. (цифры в индексе- вероятность в % появления определенного токсич. эффекта-смерти, порогового действия и др.).

Наиб. часто используют величины ЛД₅₀, ПД₅₀ и ED₅₀, которые статистически более достоверны по сравнению с др.

Степень Т. вещества характеризуется также предельно допустимой концентрацией (ПДК)-макс. количеством вещества в единице объема воздуха или воды, которое при ежедневном воздействии на организм в течение длит. времени не вызывает в нем патологич. изменений, а также не нарушает нормальной жизнедеятельности человека.

Величины токсич. доз (концентраций) характеризуют степень опасности веществ при определенных путях поступления его в организм. Существуют разл. классификации веществ, учитывающие степень их опасности. В пром. токсикологии наиб. распространение получила классификация, предусматривающая 4 класса вредных веществ (см. табл.; иногда вместо термина "опасные" используют термин "токсичные").

При определении токсич. дозы исследуют (экспериментально) зависимость эффект-доза, которую затем анализируют с помощью статистич. методов (пробит-анализ и др.). Величина токсич. дозы зависит от способа введения вещества или путей его поступления в организм, от вида животных, возрастных, половых и индивидуальных различий, а также от конкретных условий воздействия вещества.

При внутривенном, внутримышечном, подкожном и пероральном (через рот) введении, а также при накожной аппликации токсич. дозы имеют размерности: мг/кг, мкг/кг, моль/кг и т. д. Часто используют также токсич. дозы, отнесенные к единице поверхности тела, т. е. имеющие размерности: мг/м², г/м² и т. п. Это связано с тем, что подобные дозы некоторых веществ для разных лаб. животных и человека различаются в меньшей степени, чем дозы, отнесенные к единице массы. Этим пользуются в ряде случаев для анализа видовой чувствительности и переноса данных с лаб. животных на человека.

Пересчет доз из размерности мг/м² в мг/кг проводят с использованием спец. таблиц и номограмм или по формуле, напр.: ED₅₀ (мг/м²) = K∙ED₅₀ (мг/кг), где К — коэф. пересчета, к-рьга для стандартных лаб. животных, как правило, связан с их массой (М): К = М^0,309.

Для характеристики Т. при ингаляции обычно указывают концентрации паров или аэрозолей веществ в воздухе (мг/л, мг/м³ и др.) и время их воздействия. В некоторых случаях используют объемные концентрации: части на миллион, или миллионные доли (м. д., или р.р.т.-parts per million), что соответствует количеству см³ газа в 1 м³ воздуха. Пересчет объемных концентраций в массовые (и наоборот) проводится с использованием спец. таблиц или с некоторым приближением по формуле: 1 мг/л = К∙Т/ММ∙p (м. д.), где К — пересчетный коэф., равный 62360, T — абс. температура, ММ-мол. масса вещества, р-атм. давление в мм рт. ст. (т. е. при нормальных условиях 1 мг/л = 24451,7/MМ(м. д.).

Количеств. характеристикой Т. при ингаляц. действии вещества является также произведение концентрации на время экспозиции (Ct) с размерностями: мг∙мин/л, мг∙мин/м³ и т. д. Строго говоря, величину Ct можно называть токсич. дозой, характерной для данного организма, только при постоянстве объема легочной вентиляции и массы животных (человека). Для облегчения расчетов концентрации токсичных веществ в воздухе их летучесть часто выражают в виде концентрации насыщ. паров (обычно в мг/мл).

Постоянство величины Ct при разл. экспозициях свидетельствует о кумулятивном действии вещества. Различают материальную кумуляцию (в организме происходит накопление вещества), функциональную (в организме происходит суммирование токсич. эффектов) и смешанного типа (сочетание материальной и функцион. кумуляции). При парэнтераль-ном введении веществ для оценки их кумулятивного действия определяют коэф. кумуляции.

Т. — интегральный показатель реакции организма на действие вещества, который во многом определяется механизмом его токсич. действия. Важное значение в проявлении Т. вещества играют: скорость поступления вещества в кровь, скорость метаболич. превращений вещества в крови и тканях внутр. органов, скорость проникновения его через гистогематич. барьеры и взаимод. вещества с биомишенями, а также некоторые др. факторы, определяющие величины токсодоз и особенности характера токсич. действия на организм. Под характером токсич. действия вещества на организм обычно подразумевают особенности механизмов токсич. действия, особенности патофизиол. процессов и симптомов интоксикации, динамику развития их во времени, а также др. стороны токсич. действия веществ. Эти особенности положены в основу токси-кологич. (физиол.) классификации веществ (см., напр., отравляющие вещества).

Исследование Т. веществ имеет важное значение в решении вопросов охраны здоровья человека.

^{Лит.: Методы определения токсичности и опасности химических веществ, под ред. И. В. Саноцкого, М., 1970; Ильин Л. А. [и др.], "Ж. Всес. хим. общества им. Д. И. Менделеева", 1990, т. 35, № 4, с. 440–47; Finney J. D., Probit-analysis, Camb., 1980.}

_{Н. А. Лошадкин}