токсикология

2.Главным условием предупреждения интоксикации животных пестицидами, является неукоснительное соблюдение всеми работниками сельского хозяйства правил хранения, транспортировки и применения пестицидов.

3.Токсичность мышьяка и тяжелых металлов в почвах может быть снижена разными способами, в зависимости от характера источника загрязнения и свойств самих почв. Увеличение окислительного состояния почв ограничивает биодоступность мышьяка и тяжелых металлов. Эффективно применение веществ, которые способствуют осаждению и связыванию тяжелых металлов и мышьяка (карбонат кальция). Внесение удобрений, главным образом, фосфатных, также снижает биодоступность тяжелых металлов и мышьяка. Отмечено смягчающее действие серы на токсичность мышьяка и тяжелых металлов в почвах. Недостаток в почве молибдена, применение для химической прополки производных дихлорфеноксиуксусной кислоты, способствует накоплению нитратов и превращению их в нитриты.

4.Для извлечения тяжелых металлов из сточных вод применяют: осаждение в виде сульфатов, адсорбцию на активированном угле, ионный обмен. Наибольшее применение находит дешевый и доступный реагент – известковое молоко (100г/л).

5.Для детоксикации организма животных используют этиотропные (адсорбция и выведение из организма) и патогенетические (нейтрализация поллютантов в химических реакциях) детоксиканты. К первой группе относят различные природные, минеральные адсорбенты: бентониты, цеолиты, гуминовые препараты, активированный уголь, сапропель, зоосорб, атокс, микрокристаллическая целлюлоза и др., а ко второй – тиосульфат натрия и кальция, гипохлорит натрия, гемодез, витамины С, Е, В1, В12, пентацин, фосфицин, гамма-аминомасляная кислота, ксимедон и др.

6.Перед проведением лечебно-профилактических мероприятий (вакцинация, различные обработки лекарственными средствами), проводить токси- ко-экологическое аудирование и, по результатам, детоксикационные мероприятия.

51

РАЗДЕЛ III. ВЕТЕРИНАРНАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ ГЛАВА 3. Общая токсикология

3.1. Понятие о токсинах и интоксикации

Слово токсин (toxikon) в переводе с греческого означает яд для стрел. Очень много существует определений, что такое яды, начиная от Пара-

цельса (1493-1541 г.г.): «Все есть яд, и ничто не лишено ядовитости; одна лишь доза делает яд незаметным». С ним перекликаются слова великого поэта древности Рудаки:

Что ныне снадобьем слывет, то завтра станет ядом И что ж? Лекарством этот яд опять сочтут больные.

«Яд – мера, единство количества и качества действия химических веществ, в результате которого при определенных условиях возникает отравление» (Н.В. Саватеев, 1976). «Яд – химический компонент среды обитания, поступающий в количестве (реже – качестве) не соответствующем врожденным или приобретенным свойствам организма и, поэтому, несовместимый с его жизнью» (И.В. Саноцкий, 1970). С.В. Аничков трактует яды, как вещества, способные при взаимодействии на организм вызывать резкое нарушение нормальной жизнедеятельности, то есть отравление (токсический эффект) или прекращение жизни (летальный эффект).

На наш взгляд термины – яд, отравление на сегодняшний день не совсем отражают проблемы, не полностью раскрывают цель и задачи ветеринарной

52

токсикологии. Большинство при упоминании ядов или отравлении ассоциируют эти термины с экстремальными веществами и явлениями и больше ориентированно на человека. По отношению к животным, хотя и применяют эти термины, но правильнее говорить о токсинах и интоксикациях.

Любое вещество для организма может быть индифферентным лекарством или токсином. Активность токсинов зависит от их химической структуры, свойств, дозы, путей поступления, превращения, длительности контакта состояния организма и внешней среды.

На наш взгляд токсинами называется любые вещества вызывающие состояние интоксикации организма. Интоксикация является заболеванием животных и следствием нарушения взаимоотношения среды обитания и организмом, результатом токсикологического процесса. В самом деле токсикологическим действием обладают не только, как мы привыкли считать химические вещества, но и различные микроорганизмы проявляю свое агрессивное влияние на организм через токсины. Известны функции бактерий адгезивная – внедрение и прикрепление, инвазивная – размножение и распространение, токсигенная – выделение токсина. Первые две функции не вызывают заболеваний, только наступление третьей функции обеспечивает клинику заболеваний.

В данном случае конечно не уместно употреблять яд бактерий или отравляющая функция, а говорим токсин, токсигенная функция, что оправдывает выбор терминов в большинстве случаев токсин, интоксикация.

3.2. Классификация токсинов

Чрезвычайно важным является правильная классификация токсинов, т.е. отнесение того или иного токсина к тем или иным группам по родственным определяющим признакам. Существуют различные виды классификаций, они конечно далеки от совершенства, но они необходимы для науки и практики, при оказании неотложной помощи.

В первую очередь необходимо упомянуть о существовании деления токсинов, на экзогенные, поступающие извне с воздухом, водой, кормом

53

через кожу и эндогенные – которые образуются в самом организме (адреналин, гистамин и др.).

В основном принято классифицировать токсины по:

1)природе происхождения;

2)механизму действия на организм;

3)степени токсичности (классу токсичности);

4)производственной классификации.

При всем многообразии природа происхождения токсинов их можно разделить на две большие группы (табл. 4).

Классификация по механизму действия основана на избирательном действии токсинов, одни могут реагировать только на отдельные рецепторы и определенные компоненты клеток, другие на несколько рецепторов и многие компоненты клеток. При этом очевидно, что первая группа токсинов будет более агрессивной, нежели вторая.

По механизму действия можно разделить условно (табл. 5). Классификация токсинов по степени токсичности очень трудоемкая,

несовершенная и в большей степени подходит для пестицидов, ядохимикатов. В основу классификации положена среднелетальная доза (ЛД50), которая вызывает 50% гибели экспериментальных животных (чаще всего белых мышей, белых крыс) и вычисляется по специальной методике (будет описана в разделе «Токсикологическая оценка»).

54

		Таблица 4
	Классификация токсинов по признаку происхождения.
	Химические токсины	Токсины биологического
		происхождения
	Металлы	Бактериальные токсины
	Ртуть	Токсин clostridium botulinum.
	Свинец	Энтеротоксины стафилококковые
	Кадмий
	Сурьма
	Мышьяк
	Хром
	Кобальт
	Никель
	Олово
	Пестициды, метаболиты и	Микотоксины
	продукты их деградации	Афлатоксины В1 , В2 , G1 ,G 2 , М1
	Хлорорганические инсектициды	Охратоксин А
	Фосфорорганические инсектициды	Стеригматокцистин
	Дитиокарбаматы	Патулин
	Метилбромид	Трихотецены (включая Т-2 токсин, НТ-
		2 токсин, диацетоксискирпенол, дезок-
		синиваленол)
		Цитрирнин
		Зеараленон
	Радиоизотопы	Токсины одноклеточных и
	Цезий – 137	многоклеточных водорослей
	Стронций-90	Сакситоксин
	Йод - 131	Гониутоксины

Таблица 5. Классификация токсинов по механизму действия на организм животных.

В зависимости от преимущественно-
го поражения тех или иных органов	По специфическому действию:
или систем:
- нейротропные;	- аллергены;
- гепатотропные;	- эмбриотоксины;
- нефротоксические;	- тератогены;
- кардиотоксические;	- мутагены;
- токсины крови и кроветворных ор-	- канцерогены;
ганов.	- иммунодепрессанты.

55

Для белых мышей или белых крыс при однократном введении внутрь (принята для пестицидов):

Сильнодействующие токсины – ЛД50 до 50 мг/кг; Высокотоксичные – ЛД50 50-200 мг/кг; Среднетоксичные – ЛД50 200-1000 мг/кг; Малотоксичные – ЛД50 более 1000 мг/кг.

Для рыб (СК50 при 72-96-часовом их воздействии): Высокотоксичные – до 1 мг/л; Сильнотоксичные – 1-10 мг/л; Умеренно токсичные – 10-100 мг/л; Слаботоксичные – 100-1000 мг/л;

Очень слаботоксичные вещества – более 1000 мг/л.

Для пчел (ЛД50 на пчелу при топикальном нанесении пестицида на средне-спинку в виде ацетонового раствора):

1.Высокотоксичные – до 1 мкг/особь; 2.Среднетоксичные – 1-10 мкг/особь; 3.Малотоксичные – 10-100 мкг/особь; 4.Нетоксичные – больше 100 мкг/особь.

Для токсинов, которые могут поступать в организм в течение длительного времени, устанавливают такой показатель как кумуляция, которая может быть функциональной и материальной и определяется коэффициентом кумуляции.

По функциональной кумуляции токсины делят на 4 группы (Л.И. Мед-

ведь, 1977):

1.Сверхкумуляция – Ккум. меньше 1;

2.Выраженная – Ккум. 1-3;

3.Умеренная – Ккум. 3-5;

4.Слабовыраженная – Ккум. больше 5.

56

По кожно-резорбтивной токсичности вещества делят на три группы (Л.И. Медведь, 1977) по результатам исследований на крысах или кроликах:

Резко выраженная токсичность – ЛД50 меньше 300 мг/кг, кожнооральный коэффициент меньше 1.

Выраженная токсичность – ЛД50 300-1000 мг/кг, кожно-оральный коэффициент 1-3;

Слабовыраженная токсичность – ЛД50 более 1000 мг/кг, кожнооральный коэффициент больше 3.

3.3. Токсический процесс

Действие веществ, приводящее к нарушению функций биологических систем, называется токсическим действием. В основе токсического действия лежит взаимодействие вещества с биологическим объектом на молекулярном, клеточном, органном и системном уровнях. взаимодействия токсиканта и биологического объекта на молекулярном уровне лежит в основе механизма токсического действия. В результате токсического действия веществ на биологические системы развивается токсического процесс.

Токсичность проявляется и может быть изучена только в процессе взаимодействия химического вещества и биологических систем (клетки, изолированного органа, организма, популяции).

Формирование и развитие реакций биосистемы на действие токсиканта, приводящих к её повреждению (т.е. нарушению её функций, жизнеспособности) или гибели называется токсическим процессом. Важнейшим элементом любого токсикологического исследования является изучение характеристики, закономерностей формирования токсического процесса. Поэтому токсикология – это наука о токсическом процессе.

Механизмы формирования и развития токсического процесса, его качественные и количественные характеристики, прежде всего, определяются строением вещества и его действующей дозой (рис. 4).

57

Рис.4. Основные характеристики токсического действия Формы, в которых проявляется токсический процесс, зависят также и

от вида биологического объекта и его свойств.

Внешнего потребителя токсикологических знаний (врача, эколога и т.д.) прежде всего, интересует токсичность рассматриваемого вещества, пагубные последствия вредного действия этого вещества на организм. Знание этого является основой профилактики и лечения токсикозов.

Поэтому предмет науки токсикологии, призванной развивать и углублять наши представления о явлениях, возникающих при взаимодействии химических веществ и живых организмов, можно определить как науку о токсичности и токсическом процессе.

3.3.1. Формы проявления токсического процесса на разных уровнях организации жизни

Внешние, регистрируемые признаки токсического процесса называются его проявлениями.

Проявления токсического процесса определяются уровнем организации биологического объекта, на котором изучается токсичность вещества:

-клеточном;

-органном;

-организменном;

-популяционном.

58

Если токсический эффект изучают на уровне клетки, то судят прежде всего о цитотоксичности вещества. Цитотоксичность выявляется при непосредственном действии соединения на структурные элементы клетки.

Цитотоксичность изучают при:

-использовании культур клеток для оценки токсичности новых веществ в опытах in vitro;

-исследовании механизмов токсического действия веществ;

-проведении процедуры биотестирования (выявления токсикантов) объектов окружающей среды и т.д.

На клеточном уровне токсический процесс проявляется:

-обратимыми структурно-функциональными изменениями клетки (изменение формы, сродства к красителям, подвижности и т.д.);

-преждевременной гибелью клетки (некроз, апоптоз);

-мутациями (генотоксичность).

Если в процессе изучения токсических свойств вещества исследуют его повреждающее действие на отдельные органы и системы, то судят об органной токсичности соединений: нейротоксичности, гепатотоксичности, гематотоксичности, нефротоксичности и т.д.

Органную токсичность оценивают при:

-изучении свойств (биологической активности, вредного действия) новых химических веществ;

-диагностике заболеваний, вызванных химическими веществами.

Со стороны органа или системы токсический процесс проявляется:

-функциональными реакциями (спазм, падение артериального давления, учащение дыхания, усиление диуреза, лейкоцитоз и т.д.);

-заболеваниями органа;

-неопластическими процессами.

На уровне целостного организма токсический процесс проявляться: - интоксикациями (болезнями химической этиологии);

59

-транзиторными токсическими реакциями - быстро и самопроизвольно проходящими состояниями, сопровождающимися кратковременной утратой продуктивности животных (например, раздражение глаз, дыхательных путей; седативно-гипнотические состояния и т.д.);

-аллобиозом - стойкими изменениями реактивности организма на воздействие физических, химических, биологических факторов окружающей среды (аллергия, иммуносупрессия, снижение резистентности и т.д.);

-специальными токсическими процессами - развивающимися лишь у части животных из популяции, как правило, в особых условиях (действие дополнительных веществ; в определенный период жизнедеятельности организма и т.д.) и характеризующимися продолжительным скрытым периодом (канцерогенез, эмбриотоксичность, нарушение репродуктивных функций и

т.д.).

Токсическое действие веществ, регистрируемое на популяционном и биогеоценологическом уровне, может быть обозначено как экотоксическое.

Экотоксический процесс на уровне популяции проявляется:

-ростом заболеваемости, смертности, числа врожденных дефектов развития, уменьшением рождаемости;

-нарушением демографических характеристик популяции (соотношение возрастов, полов и т.д.);

-падением средней продолжительности жизни (хозяйственного использования) животных данной популяции.

Знание множественности форм проявлений токсического процесса современным врачом, экологом, специалистом в области управления необходимо для:

-правильной организации изучения токсичности новых химических веществ и интерпретации получаемых результатов;

-выявления пагубных последствий действия токсикантов на животных

иокружающую среду;

60