Токсикология. Определения науки

1. ТОКСИКОЛОГИЯ

2.

«Неправильное знание хуже, чем незнание»
А.Дистервег /1790-1866/ - немецкий мыслитель
N.K.

3. Определения науки

Самым простым является определение, непосредственно вытекающее из
названия науки: toxicon - яд, logos - наука. Токсикология - наука о ядах.
"Энциклопедический словарь медицинских терминов" (1982) :
"Токсикология - область науки, изучающая физические, химические
свойства ядов (вредных и отравляющих веществ), механизмы их действия на организм человека и разрабатывающая методы диагностики,
лечения и профилактики отравлений".
"Токсикология - наука, изучающая ядовитые вещества и их влияние на
растительный и животный организм" (Баженов С.В., 1964).
"Токсикология - это область медицины, изучающая законы
взаимодействия живого организма и яда" (Лужников Е.А., 1994).
"Токсикология - наука, изучающая закономерности развития и течения
патологического процесса (отравления), вызванного воздействием на
организм человека или животного ядовитых веществ" (Голиков С.Н.,
1972).

4. ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ

1.
2.
3.
4.
Наука изучающая:
Токсические вещества и их влияние на
организм животных.
Лечение и профилактику токсикозов
животных
Безопасность животноводческой
продукции, полученной от животных,
подвергнутых воздействию токсических
веществ
Методы определения остаточных
количеств ксенобиотиков (ядов) в
продуктах животноводства.

5. Ксенобиотики

Ксенобиотики (от греч. xenos
чужой и bios – жизнь) чужеродные
для организмов соединения. К ним
относятся тяжелые металлы,
пестициды, препараты бытовой
химии, лекарственные средства и
т.п., т.е. вещества не
образующиеся в живом объекте
(экзотоксины и эндотоксины)

6.

МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ СВЯЗИ
Ветсанэкспертиза
Патфизиология
зоогигиена
Фармакология
Аналитическая химия
Токсикология
экология
Судебная ветеринария
Диагностика и
терапия
N.K.

7.

Массовая гибель оленей в
феврале 2007 года на севере
Тазовского полуострова.
Отравление животных
произошло около
заброшенной скважины.
Общее количество погибших
животных, составляет 68
голов. В результате вскрытия
животных установлена
причина их гибели отравление химреагентами.
Клиника - потеря зрения,
нарушение координации
движений, наблюдалась
дрожь мускулатуры,
болезненность брюшной
полости, учащение дыхания.
Диагноз – отравление
полиароматическими
углеводородами

8.

ИСТОРИЯ ТОКСИКОЛОГИИ
Египетские папирусы (1500 лет до н.э.):
800 рукописей содержат
сведения о распознавании ядов
N.K.

9.

.
16 столетий назад
греческий философ Диоскур: «Яды делятся на
растительные, животные и минеральные»N.K.

10.

Древние греки, а позднее и римляне,
использовали яды в политических целях.
Знание Клеопатрой природной,
примитивной токсикологии
позволяло ей избавляться от врагов.
N.K.

11.

Профессиональные отравители
становились интегральной частью
политической и общественной жизни :
Флоренция, Совет дожей в Венеции,
фамилии Спара, Борджиа, Екатерина Медичи…
Медицина
(средние века):
«все заболевания
есть отравления,
лечение –
антидотная терапия»
"Antidotarium of Nieolaus" –
первый аналог современной
фармакопеи,
в XVII столетии - "Antidota Specifia"
N.K

12.

Парацельс установил
связь между структурой химического
соединения и их терапевтическим и
токсическим действием
существует
N.K.

13. «Все есть яд и ничто не лишено ядовитости. И только доза отличает яд от лекарства.». Парацельс

14.

одно и то же вещество может
быть вредным (ядом),
лекарством и необходимым для
жизни средством в зависимости
от его количества и условий
взаимодействия с организмом.

15. ЯД – что это?

Матео Жозе Бонавентура Орфила (1814) писал: "Яд - вещество, которое в малом
количестве, будучи приведенным в соприкосновение с живым организмом, разрушает
здоровье или уничтожает жизнь".
Косоротов Д.П. (1907): "Ядами называются вещества, которые, будучи введены в
организм в малых количествах, в силу своих химических свойств, могут причинить
расстройство здоровья или самую смерть".
"Ядом называется всякое химическое вещество, способное причинить смерть или
серьезный вред здоровью своим действием на ткани или соки тела" (Пеликан Е.,1878).
Cудебный медик Тардье: "Ядов в научном смысле слова нет".
Яд - это чужеродное для организма соединение, нарушающее в нем течение
нормальных биохимических процессов, вследствие чего возникают расстройства
физиологических функций разной степени выраженности, от слабых проявлений
интоксикации до смертельного исхода.
Накопленные человечеством знания привели к осознанию того факта, что
любое вещество, в зависимости от действующего количества, может быть
безразличным, полезным, вредным для организма (т.е. выступать в
качестве яда).

16.

Смертельная доза
(грамм/чел)
Название
Аконитин
0,0015-0,006
Анальгин
5-8
Аспирин
10
Атропин
0,1-1
Бледная поганка
30-50
Героин
0,05-0,075
Димедрол
0,5-2
Иод
2-3
Калия перманганат
5
Колхицин
0,05-0,1
Кофеин
10
Метиловый спирт
20-100
Никотин
0,04-0,1
Тавегил
0,5-2
Таллия сульфат
0,6
Чемерица корни
1-2
Чемерица семена
10
Этиловый спирт
300-800

17. Аконитин

Алкалоид из различных
видов аконита (сем.
Лютиковые).
Смертельная доза чистого
аконитина для человека 100
мкг/кг веса

18. Белладоннина бисхлорэтилат

алкалоид из растения
Atropa belladonna
Избирательно блокирует
М-холинорецепторы
сердца (ED50 = 13
мкг/кг).

19. Батрахотоксин

Содержится в кожных железах
земноводных – лягушек
древолазов
Смерть мышей в дозе 2 мкг/кг
(п/к) наступает через 8 мин.
Обладает сильным
кардиотоксическим действием
вызывая экстрасистолию и
фибрилляцию желудочков
сердца. Оказывает также
паралитическое влияние на
дыхательную мускулатуру,
сердечную мышцу и мышцы
конечностей.

20. Тайпоксин

Тайпан - самая ядовитая
змея в мире. Сила яда
такова, что за один укус
может убить около 100
взрослых людей
или 250 000 тыс.
мышей. Максимальная доза
(за один укус) 100 мг.
Каракут (черная вдова)

21. Кантаридин

Содержится в шпанских
мушках - афродизиак.
Летальная доза при приеме
внутрь 40-80 мг. Основные
симптомы связаны с сильным
раздражением ЖКТ,
появляется слюнотечение,
жжение, волдыри и струпья
образуются в полости рта,
возникает сильная жажда,
тошнота, рвота с кровью,
геморрагия, боли в почках,
маточные кровотечения,
Приостановка мочеотделения
приводит к тяжелым
поражениям почек. На фоне
уремических судорог
наступает смерть.

22. Ботулинический токсин

ЛД50 БТА для мышей
(внутрибрюшинно) =
0,000 000 425 мг/кг
для
кристаллического
токсина.
Белок с молекулярной массой
150000. Продуцируется
палочкой Clostridium
botulinum
Поражающее действие
токсина связано с
нарушением нервномышечной передачи и
является результатом
блокады выделения
ацетилхолина из
синаптических пузырьков в
синапсах периферической и
центральной нервной
системы.

23. Диоксин

Диоксин подавляет
иммунитет и нарушает
процессы деления и
специализации клеток,
провоцирует развитие
онкологических
заболеваний.
Диоксин подавляет
работу иммунной
системы, приводя к
состоянию так
называемого
«химического СПИД’а».
Доза, раздражающая
кожу 0,0003 мг/кг

24. Токсичность

Токсичность (toxicity)
– это мера
несовместимости
вещества с жизнью (И.
В. Саноцкий, 1970).
Опасность вещества
(hazard) – это понятие,
характеризующее
вероятность вредного
воздействия вещества
в реальных условиях
производства и
применения.
Вещества, обладают
неким свойством, в силу
которого их контакт с
биологическими
системами может иметь
пагубные последствия
для последних. Это
свойство - токсичность.
Токсичность - свойство
веществ, действуя на
биологические системы
немеханическим путем,
вызывать их
повреждение (болезнь)
или гибель.

25.

Действие веществ,
приводящее к
нарушению функций
биологических систем,
называется токсическим
действием. В основе
токсического действия
лежит взаимодействие
вещества с
биологическим объектом
на молекулярном уровне.
Химизм взаимодействия
токсиканта и
биологического объекта
на молекулярном уровне
называется механизмом
токсического действия.
Следствием токсического
действия веществ на
биологические системы
является развитие
токсического процесса.
Формирование и развитие
реакций биосистемы на
действие токсиканта,
приводящих к её
повреждению (т.е.
нарушению её функций,
жизнеспособности) или
гибели называется
токсическим процессом.

26. Основные характеристики токсического действия

Механизмы формирования и развития токсического процесса, его
качественные и количественные характеристики, прежде всего,
определяются строением вещества и его действующей дозой

27. Основные типы классификаций вредных веществ (ядов) и отравлений

Классификация по
«избирательной
токсичности» делит
вредные вещества на
«сердечные яды»,
«нервные яды», «яды
печени», «почечные
яды», «яды крови»,
«желудочно-кишечные
яды», и т.п
По характеру развития
отравлений различают острые
отравления и хронические .
Острые отравления развиваются при
однократном поступлении в организм
токсической дозы и резким, ярко
выраженным началом заболевания.
При хронических отравлениях
происходит длительное поступление
вредных веществ в малых
(субтоксических) дозах. При этом
признаки заболевания появляются не
сразу и не так ярко выражены, как при
острых отравлениях.

28. Классификаций токсических веществ (ядов) по происхождению

1. Кормовые токсикозы - токсикозы вызванные кормами
1.1. Микотоксикозы
2. Химические токсикозы
2.1. вызванные пестицидами
2.2. вызванные тяжелыми металлами
2.3. вызванные боевыми отравляющими веществами
3. Лекарственные токсикозы
3. Фитотоксикозы - токсикозы, вызванные ядовитыми
растениями
4. Токсикозы, вызванные ядовитыми животными
5. Токсикозы, вызванные токсинами микроорганизмов

29. Токсическое действие связанное с отдаленными последствиями

Токсичные вещества могут вызывать отдаленные
последствия воздействия на организм.
К таким воздействиям относится:
- смерть и нарушение развития плода
(эмбриотоксическое и тератогенное действие),
- повреждение наследственного аппарата клетки
(мутагенное действие);
- злокачественное перерождение клетки
(канцерогенное действие);
- угнетение иммунитета (иммунотоксическое
действие);
- угнетение развития половых клеток
(гаметотоксическое действие).

30. Механизмы токсического действия

В основе механизма действия синильной кислоты и цианидов
(льяной жмых) лежит их способность взаимодействовать с
окисленной формой железа цитохромоксидазы. В результате
этого процесс активации кислорода блокируется,
прекращается образование АТФ. Таким образом, блокада
цитохромоксидазы ведет к прекращению тканевого дыхания,
и, несмотря на насыщенность артериальной крови
кислородом, животное может погибнуть от асфиксии.
При отравлении окисью углерода (СО) ведущую роль в
механизме токсического действия яда играет образование
карбоксигемоглобина. Несмотря на то, что железо
гемоглобина после присоединения к нему СО остается
двухвалентным, карбоксигемоглобин лишен способности
транспортировать кислород от легких к тканям - гипоксия.
При воздействии нитритов гемоглобин превращается в
метгемоглобин, содержащий трехвалентное железо, и не
способен переносить кислород от легких к тканям. В случае
образования большого количества метгемоглобина
развивается отравление вследствие гипоксии

31. Стадии токсикодинамики

В клиническом течении острых
отравлений различают две стадии:
токсикогенную (действующее вещество
находится в организме в дозе,
способной оказать специфический
токсический эффект)
соматогенную (наступает после
удаления или разрушения токсического
агента и проявляется в виде "следовых"
нарушений структуры и функции
органов и систем

32. Проблемы, возникающие у врача при отравлении животных

Клиника острых экзогенных отравлений отличается широким
полиморфизмом, тем более, что зачастую в организм
животного поступают сразу несколько ядов разной
направленности.
Сложность задачи, которая стоит перед врачом во время
оказания экстренной помощи животному, заключается в том,
что у врача, как правило, отсутствуют сведения о характере
яда, времени его приема, количестве отравляющих веществ.
Многие яды вызывают сходную клиническую картину, поэтому
определить и конкретизировать необходимую антидотную
терапию практически невозможно
Отравление – тяжело протекающий патологический процесс,
как правило в острой форме, и поэтому, требующий
неотложного оказания квалифицированной помощи.

33. Проблемы, возникающие у врача при отравлении животных

Эффективность неотложных мероприятий
при отравлениях зависит от того:
насколько точно и правильно врач в
клинической картине отравления выделит
синдромы, имеющие наиболее важное
патологическое значение, с учетом
представлений о физиологических и
биохимических механизмах действия
токсических агентов,
что позволит в конечном итоге, правильно
выбрать средство патогенетической
терапии.

34. Общие принципы неотложной помощи при острых отравлениях

1. Прекращение воздействия и ускоренное
выведение токсического вещества из организма
(методы активной детоксикации):
при ингаляционных отравлениях - удалить животное из
зараженной атмосферы.
при накожной аппликации - обмыть пораженный участок
кожи мыльным раствором или водой с целью удаления
токсиканта.

35. Методы активной детоксикации организма

2. Очищение желудочно-кишечного тракта:
вызвать рвоту (апоморфин)
промыть желудок с помощью зонда, лучше проводить в
первые часы с момента отравления. До введения зонда
необходимо провести туалет полости рта, при
повышенном глоточном рефлексе целесообразно ввести
атропин.
промывание кишечника с помощью очистительной
клизмы.
фармакологическая стимуляция кишечника (р-р калия
хлорида 4% внутривенно 1-1,5 мл/10 кг и питуитрин - 10
ЕД в/м, слабительные).

36. Методы активной детоксикации организма

3. Метод форсированного диуреза. Позволяет в 510 раз ускорить выведение токсических веществ из
организма. Метод показан при большинстве
интоксикаций, когда выведение токсических веществ
осуществляется преимущественно почками.
Включает три последовательных этапа: водную
(жидкостную) нагрузку, внутривенное введение
диуретиков и заместительную инфузию растворами
электролитов.

37. Ведущие симптомокомплексы острых отравлений

Запах:
Алкогольный — отравление алкоголем (этанолом,
метанолом)
Горького миндаля — отравление синильной кислотой и
цианидами; нитроциклогексаном
Грушевый — отравление хлоралгидратом
Загнивших яблок — отравление ацетоном, растворителями
лаков и красок; гипергликемическая кома, кетоацидоз
Хлорный — отравление хлорорганическими соединениями
Неприятный специфический, с металлическим вкусом во рту
и саливацией — отравление ртути оксидом
Тухлых яиц (изо рта и от кала) — отравление сероуглеродом,
сероводородом, меркаптанами; гнилостная диспепсия
Фиалок (от мочи) — отравление скипидаром
Чесночный — отравление фосфором, мышьяком, теллуром и
их соединениями (дифференцировать от запаха съеденного
чеснока)

38. Ведущие симптомокомплексы острых отравлений

Кожа
•• Гиперемия, гипертермия кожи — отравления атропином,
белладонной; иногда — при ботулизме
•• Усиленное потоотделение - отравление ФОС,
салицилатами, мускариноподобными веществами, грибами
•• Цвет кожи при отравлениях:
йодом - бледный;
борной кислотой, оксидом углерода — ярко-красный;
пикриновой кислотой, акрихином, азотной кислотой —
жёлтая;
солями серебра - голубовато-чёрная;
бромидами — коричневая;
цианидами, нитратами - цианотичная.

39. Ведущие симптомокомплексы острых отравлений

Глазные симптомы
•• Сужение зрачка (миоз) — отравления опиатами, ФОС,
лекарствами, содержащими физостигмин, пилокарпин,
ипекакуану, хлоралгидрат и др.
•• Расширение зрачка (мидриаз) — отравления атропином,
кокаином, эфиром, хлороформом, антигистаминными
препаратами, папаверина гидрохлоридом и др.
•• Нистагм - характерный признак тяжёлых отравлений
барбитуратами, этанолом, угарным газом, гликолями
•• Отравление ФОС сопровождается слезотечением
•• При отравлении метанолом часто развивается гиперемия
диска зрительного нерва

40. Ведущие симптомокомплексы острых отравлений

Полость рта и язык
Обильная саливация — отравления ФОС,
стрихнином, салицилатами, солями таллия,
мышьяка, ртути, грибами, никотином
Сухость слизистых оболочек — отравления
атропином, эфедрином, дурманом,
опиатами
При отравлениях солями ртути, свинца,
висмута и мышьяка околозубные участки
десен приобретают серый оттенок.

41. Ведущие симптомокомплексы острых отравлений

Желудочно-кишечный тракт.
Кишечная колика наиболее интенсивна при отравлениях
соединениями ртути, мышьяка, свинца, таллия, ФОС,
грибами
Обильные поносы — при острых отравлениях солями
мышьяка, тяжёлых металлов (железа, меди)
Запоры - при отравлениях опиатами, солями свинца
Кровавая рвота возникает при отравлениях солями
тяжёлых металлов, едкими веществами, салицилатами,
борной кислотой и др.; характерны напряжение передней
брюшной стенки, болезненность при пальпации, бурная
перистальтика кишечника
Кал приобретает сине-зелёный оттенок при отравлении
борной кислотой

42. Ведущие симптомокомплексы острых отравлений

Дыхательная система.
При острых отравлениях быстро развивается дыхательная
недостаточность, обусловленная гипоксией и гипоксемией,
угнетением функции дыхательного центра, нарушением
функции дыхательных мышц, аспирационно-обтурационными
процессами в дыхательных путях. Изменяется КЩР (в
большинстве случаев - в сторону ацидоза)
Замедление дыхания - отравления опиатами, алкоголем и его
суррогатами, транквилизаторами, антигистаминными
препаратами
Учащённое дыхание - отравления угарным газом,
ацетилсалициловой кислотой, бензином и др.
Токсический отёк лёгких наступает при отравлениях газами
(хлор, фосген, нитрогазы и др.), ФОС, барбитуратами,
героином и др.

43. Ведущие симптомокомплексы острых отравлений

Сердечно-сосудистая система.
Синдромы токсического поражения сердца и сосудов выражаются
вначале развитием первичного токсического шока (с нарушением
свёртываемости крови и токсической коагулопатией). Затем
наступает вторичный соматогенный коллапс. Развивается острая
токсическая дистрофия миокарда
Тахикардия — отравления алкоголем, атропином,
ацетилсалициловой кислотой, эфедрином, теофиллином и др.
Брадикардия — отравления сердечными гликозидами, грибами,
опиатами и др.
Артериальная гипертензия — отравления никотином, солями
свинца, эфедрином, симпатомиметиками
Артериальная гипотензия — отравления барбитуратами,
транквилизаторами, ганглиоблокаторами,
нейролептаналгезирующими средствами и др.
Аритмии — отравления солями мышьяка, сердечными
гликозидами, изониазидом, транквилизаторами и др

44. Ведущие симптомокомплексы острых отравлений

Поражение печени.
Наиболее агрессивно воздействуют на
печень хлорированные углеводороды
(дихлорэтан, углерода тетрахлорид),
хлорорганические пестициды, карболовая
кислота, фосфор, яд бледной поганки,
уксусная эссенция, ФОС. Быстро
развивается печёночная кома, параллельно
нарастает геморрагический синдром.

45. Ведущие симптомокомплексы острых отравлений

Поражение почек.
Наиболее токсичны нефротоксины — этиленгликоль, соли ртути,
хрома, свинца, щавелевая кислота, калия бихромат (хромпик),
соединения мышьяка, дихлорэтан.
I стадия ОПН — преобладают симптомы отравления; нарушения
функции почек могут появиться не сразу, а через 2–4 дня; главный
критерий ОПН — диурез и плотность мочи
II стадия ОПН — олигурия, анурия, гиперкалиемия, гиперазотемия,
метаболический ацидоз, повышение содержания креатинина в
крови и моче
В большинстве случаев возникает сочетанное поражение почек и
печени (токсическая гепатопатия с токсической нефропатией).

46. Средства специфической (антидотной) терапии острых отравлений

Антидотная терапия.
Основана на специфической способности одних веществ
влиять на токсикокинетику других. Сохраняет свою
эффективность на ранней токсикогенной стадии
отравления

47. Предельно-допустимая концентрация

Предельно-допустимая концентрация
ксенобиотика– такая концентрация, при
взаимодействии которой на организм человека
периодически или в течение всей жизни – не
возникает соматических или психических
заболеваний или изменений состояния здоровья,
выходящих за пределы физиологических реакций,
обнаруживаемых сразу или в отдельные сроки
жизни настоящего и последующих поколений.
Основанием для установления ПДК является
концепция пороговости вредного действия
веществ.

48. Порог вредного действия

Порог вредного действия (однократного и
хронического) – это минимальная концентрация
(доза) вещества, при воздействии которой в
организме (возникают изменения, выходящие за
пределы физиологических приспособительных
реакций, или скрытая (временно
компенсированная) патология.

49. Допустимое суточное поступление

Допустимое суточное поступление
(acceptable daily intake – АDI ) –
приемлемое количество поступления
вещества в организм за сутки, часто в
условиях продолжающегося
воздействия.

50. Допустимые остаточные количества

Допустимые остаточные
количества – ДОК (или МДУ или
MRL)– это такие количества веществ в
продуктах питания, которые не могут
вызвать заболеваний или отклонений
в состоянии здоровья человека,
потребляющих эти продукты, или
отрицательно влиять на последующие
поколения.

51. Классификация ксенобиотиков по степени токсичности

Степень
токсичности
Чрезвычайно
токсичные
Высокотоксич
ные
Умеренно
токсичные
Малотоксичны
е
Энтеральное
введение
Ингаляционное введение
ЛД50 (мг/кг)
ЛК50
(мг/л)
ПДК (мг/м3)
менее 15
Менее 1
менее 1
15 – 150
151 - 1500
1 – 10
11 - 40
10
100
более 1500
более 40
более 100

52. . Шкала токсичности (смертельное действие) веществ, при их поступлении через ЖКТ

Степень
токсичности
Сухое
вещество
(мг/кг)
Жидкое вещество
(на человека)
Сверхтоксичные
Высокотоксичные
Токсичные
Умеренно
токсичные
Малотоксичные
Нетоксичные
менее 5
5 - 50
50 - 500
500 - 5000
5000 - 15000
более 15000
менее 7 капель
7 капель - ложка
ложка - рюмка (30
мл)
30 мл - 0,5 л
0,5 л - 2 л
более 2 л

53. Классификация химических веществ по степени опасности (ГОСТ 12.1.007-76)

Показатели
Класс опасности
1
2
3
4
ПДК мг/м3
<0,1
0,1-1,0
1,1-10,0
>10,0
ЛД50 p/o мг/кг
<15
15-150
151-5000
<5000
ЛД50 р/cut
мг/кг
<100
100-500
501-2500
<2500
ЛК50/2 час
мг/м3
<500
500-5000
5001-50000 <50000
КВИО*
>300
300-30
29-3
>3