Материал: Л5 Лекция по токсикологии и нормированию ЗВ (развернуто)

36

б – потенцирование (синергизм) – усиление эффекта действия ; эффект больше, чем суммация;

в - антагонизм – эффект комбинированного воздействия, менее ожидаемого при простой суммации.

Полагают, что при аддитивных эффектах вещества воздействуют на одну и ту же систему рецепторов, т.е. одно вещество может заменять другое,

либо на различные так, что получаемые эффекты не связанны друг с другом.

Комбинированное воздействие может происходить как при однократном

(остром), так и при хроническом воздействии ядов. При однократном действии аддитивный эффект наблюдается у веществ наркотического действия и у раздражающих газов: хлора и оксида азота, оксидов азота и сернистого газа, сернистого газа и аэрозолей серной кислоты.

Что касается синергизма, то его причиной может быть торможение одним веществом процессов биотрансформации или метаболизма другого вещества. Так, усиление токсического эффекта наблюдалось при комбинированном воздействии некоторых пар фосфорорганических препаратов (подавление холинэстерады одним веществом и торможение вследствие этого детоксикации другого). Хлорофос и карбофос, хлорофос и метафос, карбофос и метафос дают эффект потенцирования.

Явление антагонизма известно для большого количества промышленных вредных веществ: оксиды азота и сернистого ангидрида, метана и оксида углерода (II), стирола и формальдегида, монооксида углерода и толуола.

Антогонизм может иметь место при совместном воздействии однотипных по механизму действия ВВ. Например, высокие концентрации этанола заметно снижают токсический эффект этилового спирта за счет конкуренции этих спиртов при их метаболизме в организме. При этом в большей степени метаболизируется этанол, преимущественно расходуя окислитель, и исключает возможность летального синтеза формальдегида и муравьиной кислоты из метанола.

37

При хроническом воздействии веществ эффект синергизма из-за действия малых доз и концентраций наблюдается значительно реже. Они наблюдаются больше в случае специфического действия химических веществ. Так же как и при острых опытах, в хронических наблюдается явление антагонизма. В таблице приведен один из примеров этого явления.

Таблица Комбинированное действие оксида углерода (СО) и толуола при их

хроническом 30 – суточном непрерывном воздействии на белых мышей.

Необходимо отметить, что явление антагонизма при комбинированном воздействии промышленных химических соединений наблюдается довольно часто.

Аддитивное действие в условиях хронического опыта наблюдалась при действии угарного газа и фреона –12, монооксида углерода и триэтиламина, а

также анинилина, фурфарола, эпихлоргидрина и оксида углерода (II).

Все выше отмеченные случаи связаны с одновременным поступлением в организм химических веществ. Но их последовательное поступление также может быть причинной эффектов, аналогичных рассмотренным. Также случаи исследованы гораздо в меньшей степени.

Комплексное воздействие веществ на организм. В вопросе Охраны окружающей среды большое значение имеет комплексное воздействие веществ, когда они поступают в организм одновременно, но разными путями:

38

через дыхательные пути с вдыхаемым воздухом; через желудок с пищей и водой; через кожные покровы.

Комплексное воздействие связано с проблемой комплексного гигиенического нормирования – одновременного установления гигиенических нормативов содержания вредных веществ в продуктах питания, воде и атмосферном воздухе. Это нормирование должно быть основано на экспериментальном определении максимальной допустимой дозы для животных, допустимой суточной дозы для человека и установления соотношения количеств вредных веществ, поступающих в организм из разных сред.

При нормировании вредных веществ в случае их комбинированного действия для расчета необходимой вентиляции производственных помещений предложена формула А.Г.Аверьянова.

n

(Ci / ПДК i ) 1

i 1

Данная формула получила широкое распространение, хотя она отвечает лишь случаю аддитивности.

При потенцировании необходимо внести в неё поправки учитывающие усиление эффекта при совместном воздействии:

n

(Ci X / ПДК i ) 1

i 1

где Х – коэффициент усиления степени токсичности.

Например, для смесей СО и N2O эта формула приобретает вид

[[(C1 3) / ПДК1 ] [(C2 1.5) / ПДК 2 ]] 1

где 3 – коэффициент для угарного газа, 1.5 – коэффициент для оксида азота (I).

Приведенный конкретный пример показывает, что для каждой смеси необходимо найти соответствующие коэффициенты уравнения (Х).

Сочетанное (совместное) действие различных факторов.

Одновременное или последовательное действие на организм факторов

39

различной природы (химических, биологических, физических) называются сочетанным действием.

Повышение и понижение температуры обычно усиливает токсический эффект воздействия веществ, но не во всех случаях. В связи с этим высказывались рекомендации о введении поправок к ПДК, учитывающих изменение температуры.

Повышенная влажность воздуха усиливает эффект ряда веществ вследствие образования аэрозолей и гидролиза, способствует нарушению теплоотдачи, увеличивая чувствительность к воздействию вредных веществ.

Также имеются сведения об аддитивном воздействии шума и ряда химических соединений, хотя это проявляется не во всех случаях. Шум определенной интенсивности может формировать в организме состояние неспецифически повышенной сопротивляемости к химическим соединениям.

Это приводит к антагонистическому эффекту.

Известно о взаимном усилении действия вибрации и токсических веществ. Вызванное вибрацией нарушение кинетики обмена тяжелых металлов является одним из механизмов сочетанного действия.

Важную роль играет УФ – радиация в формировании резистентности

(сопротивляемости) организма к веществам, в частности к химическим канцерогенам. Существует оптимальный уровень УФ – облучения, при котором достигается наиболее благоприятный для организма эффект, за счет повышения резистентности организма. При повышении или понижении дозы УФ – облучения степень поражения организма возрастает. Предлагается учитывать при гигиеническом нормировании различную обеспеченность УФ

–радиацией в различных природно-климатических зонах.

Впоследние годы в связи с развитием атомной энергетики проблема сочетанного действия на организм веществ и ионизирующей радиации становится всё более актуальной. Имеются сведения о том, что предварительное или одновременное с радиацией воздействие гипоксических ядов (угарный газ, цианиды, нитрилы, оксид и диоксид азота) приводили к

40

ослаблению степени поражения, особенно на уровне доз половинной выживаемости. В то же время сочетанное действие радиационных и химических канцерогенов приводит к суммации и потенцированию канцерогенной эффективности каждого из факторов. Это может относиться и к мутагенным эффектам. Названные факты имеют большое значение для прогнозирования опасности развития отдаленных последствий. Отметим, что злокачественные образования в последнее время являются одним из наиболее значительных форм патологии в промышленно развитых странах мира.

Вопросы для проверки усвоенного материала:

Адаптация и компенсация при воздействии на организм вредных веществ.

Привыкание к ядам при различных режимах воздействия.

Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО).

Классы опасности веществ по КВИО, Zac, Zch, Zbef.

Кривая «Доза-эффект».

Комбинированное действие вредных веществ. Явление антогонизма.

Комплексное воздействие веществ на организм.

Гигиеническое нормирование вредных веществ.

Сочетанное (совместное) действие различных факторов.

Тема 5

Определение токсикологических характеристик

В случаях повторных воздействий вредных веществ на биологический объект, картина возникающих эффектов значительно усложняется. При этом одновременно протекают два процесса: адаптация и кумуляция.

Вредное вещество может постепенно накапливаться в организме при повторных воздействиях. Это явление называется кумуляцией (или

материальной кумуляцией), когда поступления вещества в организм