Токсикология. История развития как науки

1. История развития как науки

2.

• Самым первым документальным подтверждением
знаний о ядах считают Эберский папирус, который
датируется 1500 г до н. э. В нем отражалась
информация о некоторых известных к тому
времени ядах растительного происхождения (опий,
аконит, цианосодержащие соединения), а также о
мышьяке.

3.

Точно так же из далекой древности пришел к нам
строфантин. Имеются сведения, что доисторические
охотники масаи, населявшие Кению несколько тысяч лет
назад, использовали экстракт растения вида Strophantus
для смазывания дротиков и стрел, которыми они убивали
животных на охоте и своих врагов в различных
столкновениях.Источник
строфант щетинистый
(Strophanthus hispidus D.S.)

4.

• Процветание научного
знания в Древней Греции,
не могло не коснуться и
вопросов о токсичных для
человека веществах.
Наибольшая роль в то
время в вопросе о ядах
принадлежала
известному ученомуврачу Гиппократу (ок. 460
– 370 гг. до н.э.), чья
клятва для врачей
используется до сих пор.

5.

• Гален (129-200 гг д.н.э)
положил начало
фармакологии. Ему
принадлежит один из
первых трудов о
противоядиях.
«Вставайте из-за стола
слегка голодными, и вы
будете всегда здоровы».

6.

• В тоже время в Древней
Греции было известно уже
достаточно много
ядовитых веществ,
особенно растительного
происхождения. Сократ по
решению суда вынужден
был выпить бокал с ядом.
Действующим веществом
данного яда был
растительный алкалоид
кониин, блокирующий
нервно-мышечную
передачу.

7.

Ученые древности знали немало о ядах. Знания они получали из наблюдений за
случайными отравлениями, а также при преднамеренном воздействии ядами. В
отличие от стран Востока в Древнем Риме и Древней Греции яды часто
использовались как орудия убийства осужденных. Так, древнегреческий поэт и
врач Никандр (ок. 2 в до н.э.) в поэме "Териака" описывает клиническую
картину отравлений различными ядами животного происхождения. В другом
своем поэтическом труде "Алексифармика" Никандр дает характеристику
растительным ядам, а также излагает способы терапии отравлений. В
частности, он рекомендовал вызывание рвоты, как весьма эффективный способ
оказания помощи при отравлениях. Рвоту он советовал вызывать питьем
подогретого льняного масла, раздражением глотки и пищевода с помощью
простых приспособлений, изготовленных из бумаги или перьев птиц. Многое из
того, о чем сообщал Никандр, основано на его собственных экспериментах на
осужденных преступниках.
Приготовление териака (гравюра из
средневекового медицинского кодекса

8.

• В самом начале нашей эры в Древнем
Риме были описаны отравления
свинцом, ртутью, мышьяком.

9.

• В начале новой эры в
Древнем Риме получило
широкое применение ядов
с целью отравления.
История знает немало
отравителей, например,
император Калигула
очень широко
использовал яды для
отравлений. В частности
он проводил целый ряд
экспериментов по
влиянию ядов на людей и
решал при помощи ядов
внутренние и внешние
политические проблемы.
(12-41)

10.

• Именно в это же время появилась
и первая классификация ядов. В
основу ее легло происхождение
токсичных веществ по природе.
Ее автор личный врач
императора Рима Нерона –
Диоскорид (40 – 80 гг. н. э.).
Согласно Диоскариду яды
делились на
• растительные,
• животные,
• минералы.
• Несмотря на столь узкие рамки
деления ядов, эта классификация
просуществовала на протяжении
15 столетий.

11.

• Сохранилось немало интересных
историй о том, как человек искал
оружие против яда.
Хрестоматийной может являться
история Митридата IV Понтийского.
Он исследовал характер влияния
огромного количества токсикантов
в различных сочетаниях и
концентрациях прежде всего на
рабах, осужденных людях. При
этом Митридат пытался получить
противоядия. Найдя их он вновь
повторял эксперименты. В итоге
ему удалось создать средство,
которое состояло более чем из 30
веществ, данный препарат на то
время являлся великолепным
средством от действия таких
сильных ядов, как яды змей,
пауков, скорпионов.

12.

• Во времена средних веков и
эпохи Возрождения было
известно около тысячи
противоядий. В эти эпохи
появились вполне стройные
предположения о способах
антидотной терапии и
методах ее реализации. К
примеру, очень подробно
описывается метод
вызывания рвоты при
отравлении алкалоидами
беладонны.

13.

• королева Франции Марии
Медичи (1519 – 1589),
которая в высшей степени
владела искусством
отравлений, чему сегодня
посвящено большое число
художественных
произведений.
• Так же стоит вспомнить папу
римского Александра VI,
который лихо разбирался с
неугодными при помощи
ядов, но был наказан богом
когда выпил по ошибке
отравленное вино, которое
предназначалось отнюдь не
ему.

14.

Первое определение
понятия яд – любое
вещество, которое
соприкасаясь с живым
организмом вызывает
его смерть, следует
считать ядом, а его
распространителя
карать смертной казнью
Людовик IV 1638 - 1715

15.

Токсикология как
самостоятельная наука
начала наиболее бурно
развиваться с середины 16
века. Связано это, как
отмечалось выше, с именем
Парацельса.
Описал зависимость «дозаэффект» в токсикологии
Основатель промышленной
токсикологии
1493 – 1541

16.

• Из ученых, оставивших свой след в
развитии токсикологии 17 и начала 18
веков стоит упомянуть итальянца
Рамацзини. Этот ученый, обобщив
накопленные к тому времени данные
о токсикологических исследованиях в
различных областях деятельности
человека, стал основоположником
профессиональной токсикологии и
именно ему принадлежат немало
работ по профпатологии.
1633 – 1714

17.

• Век 19 стал отправной
точкой развития
современной токсикологии.
Начало века ознаменовано
именем французкого
ученого Орфила Он первый
выделил токсикологию в
самостоятельную науку из
широко развивающихся в то
время медицины,
фармакологии, судебной
медицины (ныне
токсикологическая химия).
1787 – 1853

18.

• Орфилу принадлежит и довольно полная трактовка
понятия яда, которая иногда встречается в
литературе и до сих пор:
яд – это вещество, которое в крайне малом
количестве, приводясь в соприкосновение с
живым организмом нарушает здоровье и
приводит к смерти.

19.

• Середина 19 века отмечена
сильным скачком в развитии
токсикологии во всей Европе.
В наибольшей степени этому
способствовало развитие
аналитических методов
анализа и утверждение в
медицине
экспериментальных методов
исследований.
Клод Бернар подробно изучил
механизм действия таких
ядов, как угарный газ,
стрихнин, цианиды и других.
1783 – 1878
Стрихнин

20.

• Кроме того этот ученый
показал, что яд кураре
способен парализовать
мышцы, но в тоже время не
затрагивает проводимость
нервных импульсов по
мотонейронам и не влияет на
мышечную сократимость.
Позже эти исследования
оказались важными при
формировании теории о
передаче возбуждения в
нервной системе.
Strychnos toxifera

21.

• В 1808 году в на
медицинском факультете
Московского университета
был открыт предмет
«фармация», в рамках
преподавания которого,
важная роль отводилась
токсикологии. Одними из
первых русских ученых
внесший огромный вклад в
1785 – 1858
возможность вычленения
Этот ученый будучи одновременно
врачом и фармацевтом провел огромное токсикологии в
количество анализов на присутствие
ядовитых веществ в биологическом самостоятельную
материале. Ему принадлежит авторство
дисциплину был А.П.
метода по разрушению биологического
материал, в котором содержались Нелюбин.
«металлические яды» азотной кислотой.

22.

• Развитие экспериментальнотеоретического направления
токсикологии в России связано с
именем русского ученого Е.В.
Пеликана. Он в своей практике
активно применял опыты на
животных, для изучения
механизмов действия многих
ядов, к примеру, такого ярко
выраженного блокатора нервномышечной передачи, как
стрихнин.
• Пеликану принадлежит создание
достаточно полной
классификации ядов, в которую
помимо происхождения
включались и некоторые физикохимические свойства, и пути
поступления, и механизмы
воздействия, а также
возможные превращения ядов
в организме человека.
1824-1884

23.

1856-1925.
• К началу 20 столетия
токсикология в России начала
постепенно выходить за
пределы судебной химии.
Подтверждением тому стало
первое учебное пособие по
токсикологии вышедшее в1902
году, автором которого стал
профессор Д.П. Косоротов.
Этот труд вобрал в себя все
известные к тому времени
знания о токсикологической
науки. В этом пособии автор
указывает на то, что
токсикология это целиком
самостоятельная наука

24.

• В начале XX в. на развитие
токсикологии сильное влияние оказал
рост химической промышленности.
Особенно интенсивно химическое
производство развивалось в
Германии. Немецкие химики были
монополистами целых химических
отраслей, например производства
красителей. Крупнейший концерн
"И.Г.Фарбен" одним из первых стал
финансировать не только
прикладные, но и теоретические
исследования в области химии. В
лабораториях концерна под
руководством Ф.Габера был
разработан способ связывания
атмосферного азота для получения
аммиака и нитратов, используемых в
производстве красителей,
взрывчатых веществ и других
продуктов химии. Ф.Габер был
удостоен в 1918 г. Нобелевской
премии.
1868-1934

25.

• В истории наук Ф.Габер известен и
по другой причине: его называют
"отцом" химического оружия.
Именно по предложению Ф.Габера
и при его непосредственном
техническом руководстве
состоялась первая химическая
атака немцев против англофранцузских войск 22 апреля 1915
г. около местечка Ипр в Бельгии. В
последующем, союзники —
Франция, Англия, США и Россия —
также стали использовать
химические вещества с военной
целью. За 4 года войны — с 1915
по 1918 г. — в армиях воюющих
государств от химического оружия
пострадало около 1,3 млн человек,
из которых более 100 тыс. погибло.
Токсичность иприта высокая, концентрация паров 0,07
мг/л при 30-минутной экспозиции может обусловить
смерть отравленного.
иприт

26.

• С другой стороны процветание
химической промышленности
привело к огромному количеству
выбросов вредных веществ во
все среды жизни живого
вещества, а у людей занятых в
химическом производстве
начался рост профессиональных
заболеваний. Главными целями
исследований токсикологов
стала разработка критериев
безопасности нахождения
ядовитых веществ в среде
обитания человека.
Основоположниками этих
направлений были Н.В. Лазарев
и Н.С. Правдин (1982 – 1954).
1895 – 1974

27.

Лазарев внес огромный вклад в развитие токсикологии:
• установил закономерность, что сила действия
наркотических веществ зависит от растворимости их в
воде и коэффициентом распределения между
органическим и неорганическим растворителями.
• доказал, что химическое строение, химическая
активность и физико-химические свойства взаимно
обуславливают биологическую активность веществ.
• определил ряд ключевых понятий в гигиенической
токсикологии, таких как токсикометрия, предельно
допустимая концентрация, промышленный яд и др.
• Подробно описал действие на организм веществ
бластомогенного, цитогенетического и тератогенного
типов влияния

28.

• По окончании второй мировой войны стал накапливаться большой
багаж экспериментальных материалов. В повседневную жизнь
человека вводится все большее и большее количество новых
химических соединений, в том числе и лекарственных препаратов и
к шестидесятым годам 20 века полностью сложилась система
гигиенического нормирования химически вредных соединений,
которая легла и составила фундамент токсикометрии. Немалая
роль в этом принадлежала советскому гигиенисту-токсикологу И.В.
Саноцкому.

29.

На современном этапе токсикологи решают
сложные задачи. К ним нужно отнести:
• концептуальные обобщения о характере
действия ядов на разные уровни организации
живой материи,
• обобщение накопленного материала о способах
естественной детоксикации организмов,
• формирование нового направления –
токсикология пестицидов представляет
практически огромное поле деятельности.

30.

Способы классификации ядов
Токсическое действие химического вещества зависит от:
его дозы (токсической);
физических и химических свойств;
условий применения (путь введения, наличие и качество пищи в
желудке);
состояние организма человека (пол, возраст, болезнь, вес, генетические
факторы и др.)
присутствия других веществ, вместе с которыми вводится яд в
организм. При этом действие ядов может усилиться – проявляется
синергизм (например, барбитураты или алкалоиды с алкоголем), или
ослабляться.

31.

Классификация веществ, вызывающих отравление.
1. Химическая классификация:
2. Практическая классификация:
Органические
Неорганические
Элементорганические.
Промышленные яды: органические
растворители (дихлорэтан,
четыреххлористый углерод),
топливо(пропан, бутан), красители (анилин,
индофеноловые соединения), хладоагенты
(фреоны), химические реагенты (метанол,
уксусный ангидрид), пластификаторы
(диметилфталат).
Пестициды –инсектициды, зооциды,
фунгициды, бактерициды и т.д.
Лекарственные средства
Бытовые токсиканты – пищевые добавки,
средства санитарии, личной гигиены,
средства ухода за одеждой, мебелью,
автомобилями и др.
Биологические растительные и животные
яды
Боевые отравляющие вещества (зарин,
иприт, фосген и др.)
3. Гигиеническая классификация:
Чрезвычайно токсичные
(DL50 при введении в желудок < 15 мг/кг
Высокотоксичные (DL50 15 -150 мг/кг)
Умереннотоксичные (DL50 151 -5000 мг/кг)
Малотоксичные (DL50 > 5000 мг/кг)

32.

4. Токсикологическая классификация:
Токсичные вещества
Особенности действия
Цианиды и синильная кислота, угарный
газ, этанол, этиленгликоль
Общетоксическое действие
(гипоксические судороги, отек мозга,
параличи)
Летучие яды (хлорпроизводные
углеводородов, уксусная кислота, арсин,
пары металлической ртути)
Кожно-резорбтивное действие с
общетоксическими явлениями
Фосфорорганические инсектициды
(карбофос), алкалоиды (никотин)
Нервно-паралитическое действие
(бронхоспазм, удушье, судороги и
параличи)
Наркотические и психотропные
вещества
Психотропное действие (нарушение
психической активности)
Оксиды азота, фосген
Удушающее действие (токсический отек
легких)
Хлорпикрин (трихлорнитрометан), пары
кислот и щелочей
Слезоточивое и раздражающее
действие (раздражение слизистых
оболочек)

33.

5. Классификация по «избирательной токсичности»:
Характер «избирательной токсичности»
Токсичные вещества
«Сердечные яды» - Кардиотоксическое
действие (нарушение ритма и
проводимости сердца, токсическая
дистрофия миокарда)
Сердечные гликозиды, трициклические
антидепрессанты, растительные яды,
животные яды, соли бария и калия
«Нервные яды» - Нейротоксическое
действие (нарушение психической
активности, токсическая кома, параличи)
Психофармакологические средства
(наркотики, транквилизаторы, снотворные),
фосфорорганические соединения, угарный
газ, алкоголь и его суррогаты
«Печеночные яды» - Гепатотоксическое
действие (токсическая гепатопатия)
Хлорированные углеводороды, ядовитые
грибы, фенолы и альдегиды
«Почечные яды» - Нефротоксическое
действие (токсическая нефропатия)
Соединения тяжелых металлов,
этиленгликоль, щавелевая кислота
«Кровяные яды» - Гематоксическое
действие (гемолиз, метгемоглобинемия)
Анилин и его производные, нитриты,
мышьяковистый водород
«Желудочно-кишечные яды» Гастроэнтеротоксическое действие
(токсический гастроэнтерит)
Концентрированные кислоты и щелочи,
соединения тяжелых металлов и мышьяка.

34.

6. Классификация веществ, вызывающих отравление при ХТА.
I. Токсические вещества органической
природы.
1. Группа токсикологически важных
веществ, изолируемых дистилляцией
(«летучие яды»): синильная кислота,
спирты, этиленгликоль, алкилгалогениды
(хлороформ, хлоралгидрат,
четыреххлористый углерод, дихлорэтан),
формальдегид, ацетон, фенол, уксусная
кислота.
2. Группа токсикологически важных
веществ, изолируемых экстракцией и
сорбцией:
лекарственные средства (барбитураты,
алкалоиды, синтетические лекарственные
вещества – 1,4-бензодиазепины,
производные фенотиазина,
фенилалкиламины);
наркотические вещества (каннабиноиды,
эфедрон);
пестициды (ФОС, хлорорганические –
гептахлор, гексахлорциклогексан,
производные карбаминовой кислоты –
севин).
II. Токсикологические вещества
неорганической природы.
1. Группа токсикологически важных
веществ, изолируемых минерализацией:
«металлические яды» - соединения Ва, Pb,
Mn, As, Cu, Sb, Bi, Hg и др.
2. Группа токсикологически важных
веществ, изолируемых экстракцией водой:
кислоты (серная, азотная, соляная), щелочи
(гидроксиды натрия, калия, аммония),
нитраты и нитриты.
3. Группа токсикологически важных
веществ, требующих особых методов
изолирования: соединения фтора.
4. Группа веществ, не требующих особых
методов изолирования: вредные пары и
газы, оксид углерода.

35.

Доза – количество вещества, введенное или попавшее в организм (отнесенное как
правило, единице массы тела человека или животного) и дающее определенный
токсический эффект.
Доза токсическая - доза, вызывающая в организме патологические изменения, не
приводящие к смертельному исходу. Токсические дозы занимают диапазон доз от
минимальной токсической до минимальной смертельной.
Доза токсическая минимальная (MTD) - это пороговая доза в отношении эффекта,
выходящего за пределы нормальных физиологических реакций.
Доза смертельная минимальная (MLD) - доза, вызывающая за фиксированный
период времени гибель единичных, наиболее чувствительных подопытных животных;
принимается за нижний предел дозы смертельной.
Доза смертельная средняя (DL50) - доза, вызывающая за фиксированный период
времени гибель 50% подопытных животных.
Доза смертельная абсолютная (DL100) - доза, вызывающая за фиксированный
период времени гибель не менее, чем 99% подопытных животных.
размерность мг/кг, мкг/кг, моль/кг (СИ).

36.

Спасибо,
что не
отравили !