ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ Тема 1: Основные понятия

ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ
Тема 1: Основные понятия токсикологии
Токсикология как наука. Факторы вредного воздействия на человека
и окружающую среду. Виды и направления токсикологии. Основные
задачи токсикологии: токсикодинамика, токсикокинетика, токсикометрия.
Понятие о вредном веществе или яде. Ксенобиотики, оказывающие
на организм отрицательное воздействие. Заменяемые вещества. Зоны
отрицательных эффектов при разных концентрациях химических
соединений.
Вещества эндогенного и экзогенного происхождения.
Определение
опасности вещества. Понятие интоксикации или
отравления.
Избирательная
токсичность
яда.
Коэффициент
видовой
чувствительности.
Тема 2: Основные типы классификации вредных веществ и
отравлений.
Практическая классификация: промышленные яды, ядохимикаты,
лекарственные препараты, биологические, растительные и животные яды,
боевые отравляющие вещества.
Гигиеническая
классификация:
чрезвычайнотоксичные,
высокотоксичные, умереннотоксичные, малотоксичные.
Токсикологическая
классификация:
нервно-параметрические
вещества, кожно-резорбитивные, общетоксические.
Классификация по признаку избирательной токсичности: сердечные
яды, нервные, печеночные, почечные, кровяные, желудочно-кишечные.
Понятие гомеостаза, , его нарушение. Детоксикация. Толерантность.
Классифкация
отравлений:
случайные,
преднамеренные,
полицейские.. Отравления производственные (ингаляционные) , бытовые
(пероральные).
Эндогенные и экзогенные отравления.
Классификация отравлений по клиническому принципу: острые и
хронические.
Классификация отравлений по степени тяжести.
Зависимость токсического эффекта от концентрации и времени
(хроноконцентрированные и концентрированные яды). Общее и
специфическое в действии вредных веществ.
Тема 3: Параметры и основные закономерности токсикометрии.
Задачи токсикометрии.
Определение ПДК и их обоснование. Лимитирующий пизнак
вредности.
Порог вредного действия (однократного, хронического и
специфического или избирательного).
Степень токсичности или уровень дозы. (средняя смертельная доза и
концентрация). Единицы концентрации вещества. Средняя эффективная
доза и концентрация.
Характеристика среднего времени гибели животных.
Величина допустимого поступления вещества (суточное (ДСП), за
неделю (ДПН)). Допустимые остаточные количества веществ (ДОК).
Зоны однократного(Zac), хронического (Zch), биологического (Zbef)
и специфического (Zsp) действия.
Тема 4: Опасность воздействия токсичных веществ на организм
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.
(воздействие шума, ультрафиолетовой радиации, ионизирующего
излучения на организм).
Тема 5: Определение токсикологических характеристик
Особенности повторного воздействия вредных веществ. Определение
токсикологических характеристик. Методы установления ПДК вредных
веществ в воздухе рабочей зоны.
Предварительная токсикологическая оценка ориентировочного
безопасного уровня воздействия (ОБУВ)).
Санитарные - гигиеническое
нормированное. Расчетные методы определения токсикологических
характеристик веществ.
Особенности повторного воздействия вредных веществ (кумуляция,
функциональная кумуляция). Специфика кумулятивности в сложных
экосистемах. Коэффициент кумуляции. Индекс кумуляции. Явление
сенсибилизации.
Полная токсикологическая оценка вещества. Пороговая доза и
концентрация. Клинико-статистическая оценка вещества.
Тема 6: Специфика и механизм токсического действия вредных
веществ.
Токсикокинетика. Основные пути проникновения вредных веществ в
организм. Транспорт вредных веществ в организме. Основные пути
выделения вредных веществ из организма.
Метаболизм. Активное и пассивное прохождение веществ через
мембраны. Всасыване ядовитых соединений через дыхательную систему.
Поступление вредных веществ в кровь.
Поступление вредных веществ из полости рта и из желудка в кровь.
Проникновение ядов в организм через кожу.
Транспорт ядовитых веществ с током крови. Пути и механизмы
выделения ядовитых соединений через легкие, почки, желудочнокишечный тракт, кожу.
Тема 7: Специфика воздействия радиоактивного излучения.
Специфика воздействия на организм радиоактивного излучения.
Особенности обмена, распределения и выведение из организма р/о
веществ. Биологическое действие р/о веществ.
Вопросы
Факторы вредного воздействия на человека и среду.
Определение и направления токсикологии.
Экстремально-теоретическая и профилактическая токсикология.
Виды токсикологии (экологическая, промышленная, химическая).
Вредное вещество или яд.
Ксенобиотики.
Зоны отрицательных эффектов.
Эндогенные и экзогенные вещества. Опасность токсического
вещества, интоксикация.
9. Основные задачи токсикологии.
10.Коэффициент видовой чувствительности (КВЧ).
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
11.Классификация вредных веществ.
12.Практическая классификация вредных веществ.
13.Гигиеническая классификация вредных веществ.
14.Подразделение соединений по характеру их токсического
воздействия (токсикологическая классификация).
15.Классификация по признаку «избирательной токсичности».
16.Гомеостаз. Нарушение гомеостаза. Толерантность.
17.Отравления и причины их возникновения.
18.Классификация отравления по условиям возникновения. Экзогенные
и эндогенные отравления.
19.Классификация отравлений по клиническому признаку.
20.Токсикометрия. Задачи токсикометрии.
21.ПДК. Лимитирующий признак вредности.
22.Порог вредного и специфического действия. (нарушение гомеостаза)
23.Токсичность. Доза, уровень дозы, величина дозы или концентрации.
24.Активный и пассивный перенос через мембраны.
25.Поступление веществ в организм через мембраны.
26.Коэффициент кумуляции. Индекс кумуляции.
27.Привыкание к веществам.
28.Адаптация и компенсация.
29.Величина зоны однократного и хронического действия.
Коэффициент запаса.
30.Величина допустимого поступления (скорость поступления).
Допустимые остаточные количества пестицидов.
31.Единицы концентрации. Средняя эффективная доза. Среднее время
гибели животных.
32.Всасывание ядовитых соединений через дыхательную систему.
33.Пути поступления токсичных веществ в кровь. Коэффициент
растворимости.
34.Всасывание ядовитых соединений из полости рта в кровь.
35.Всасывание ядовитых веществ из желудка в кровь.
36.Всасывание через слизистую оболочку в кровь.
37.Пути проникновения веществ через кожу.
38.Попадание токсичных веществ в ток крови независимо от пути
проникновения и транспортировки.
39.Пути и механизмы выделения ядовитых соединений из организма.
40.Выделение ядовитых веществ с выдыхаемым воздухом.
41.Выделение ядовитых веществ через почки. Пассивная фильтрация.
42.Поведение веществ, задерживающихся в печени.
43.Выделение ядов через желудочно-кишечный тракт
44.Выделение промышленных ядов через кожу.
45.Токсикология радиоактивных веществ. Основные источники
облучения. Источники поступления радиоактивных веществ в
организм.
46.Особенности обмена, распределения и выведения радиоактивных
веществ из организма.
47.Специфика воздействия на организм радиоактивного излучения.
48.Биологическое действие радиоактивных веществ.
49.Нормирование ионизирующих излучений
50.Основные токсические характеристики вредных веществ.
ЗАДАЧИ
№1
Определение уровня радиации на любое время после взрыва по
известному уровню на конкретное время.
Используя зависимость изменения уровня радиации с течением
времени:
Pt = P0(t/t0)-1.2,
где , Pt – уровень радиации в рассматриваемый момент времени,t после
взрыва (Р4, Р5 и т.д.).
Р0 – известный уровень радиации в момент t0, отсчитанный также от
момента взрыва (Р4, Р5 и т.д.). примем t0=1, получим:
Pt= P1 t-1.2= P1Kt
(1)
где P1 – уровень радиации через час после взрыва,
Kt= t-1.2 – коэффициент спада уровня радиации
Из выражения (1) видно, что отношение уровня радиации на любое
время после взрыва к коэффициенту спада радиации на это же время
есть величина постоянная, равная величине радиации на 1 час после
взрыва.
Pt/ Kt= P1/ K1= const
(2)
Где, Kt(K1, K3 и т.д.) – коэффициент спала уровня радиации на различное
время после взрыва см. табл.1
Исходные данные к заданию №1
№
Уровень
Время после
Время, через
вариа радиации,
взрыва, ч
которые
нта
Р/ч
необходимо
определить
уровень радиации
1
26,1
2
5
2
20,5
3
7
3
4
5
6
7
8
9
10
26,1
100,0
10,0
20,5
10,0
100,0
27,4
19,6
2
1
7
3
9
1
5
4
8
24
12
16
18
20
8
7
№2
Определение возможных доз облучения при действиях на
местности, зараженной радиоактивными веществами.
Для определения дозы облучения, которую могут получить люди,
находящиеся на радиоактивно зараженной местности (РЭМ), за время от
tн до tк .
Pt= P0(t/t0)-1.2
Д = 5Рntn – 5Pktk/Kосл., Р
Где Рn, tn – уровень радиации и время начала обучения;
Pk ,tk – уровень радиации и время конца облучения;
Kt= t-1.2 – коэффициент спада уровня радиации;
Kосл – коэффициент ослабления радиации в зданиях, сооружениях,
транспорте.
Д – доза облучения.
Группе авиаспециалистов предстоит заменить агрегат на самолете,
находящимся на РЗМ. Для этого требуется 4 часа времени. Уровень
радиации через 3 часа после взрыва, Р10, составляет 20 р/ч. Начало
работы через 6 часов после взрыва. Коэффициент ослабления радиации
равен 2.
Найти дозу облучения (Д=?).
Исходные данные к задаче №2
№
Уровень Время
Время
Время
Коэффициент
варианта радиации, после
работы, ч начала
ослабления.
р/ч
взрыва, ч
работ, ч
1
20,0
3
4
6
2
2
20,0
3
4
8
2
3
10,0
5
3
6
2
4
5
6
7
8
9
10
10,0
35,0
35,0
46,0
46,5
150,0
150,0
5
2
2
6
6
4
4
3
5
2
4
6
1
3
3
7
8
5
9
24
18
2
2
2
2
2
2
2
№3
Определение допустимой продолжительности пребывания людей на
радиоактивно зараженной местности
Допустимое время пребывания на РЗМ зависит от допустимого
значения дозы радиации Д доп., установленной руководителями работ
для данной группы людей на данный день, от уровня радиации в момент
входа на РЗМ (Рвх) и времени, прошедшего после взрыва до момента
входа (tвх), а также от коэффициента ослабления радиации в месте
работы людей. Учитывая формулу вновь полученной дозы.
Д= (5 Рвх tвх -5 Рвых tвых)/ Kосл ,
Ддоп ≥ Д
Где, Рвых = Рвх(tвых/tвх)
tвых= tвх + tраб
После преобразования найдем tраб (время облучения)
tраб= tвх/( tвх - Ддоп Kосл/(5 Рвх) )- tвх
Допустимую продолжительность пребывания людей на радиоактивно
зараженной местности (РЗМ) определяют по табл. 2., как функцию двух
аргументов (tвх, ДдопKосл/(5Рвх) , рассчитанную по зависимости.
№
варианта
1
2
3
4
5
6
Исходные данные задачи №3
Уровень
Время
Установленная
радиации,
после
доза радиации
р/ч
взрыва, ч
20,0
4
30,0
10,0
5
40,0
35,0
2
20,0
50,0
1,5
35,0
180,0
0,5
50,0
150,0
3,5
17,0
Kосл
1
1
1
1
1
1
7
8
9
10
55,0
40,0
64,0
27,5
1,0
6
7,5
5,5
24,0
15,5
20,6
45,0
1
1
1
1
Требования по выполнению контрольных работ:
Контрольная работа состоит из семи вопросов и 2-х задач. Номера
вопросов выбираются из таблицы вариантов в соответствии с последней
цифрой зачетной книжки. Задача выбирается по начальной букве Ф.И.О.
Вопрос №61 выполняют все студенты по предприятиям (организациям)–
базам практики. Работа пишется в течение семестра и сдается на проверку
не позднее, чем за 2 недели до начала сессии. Студент допускается к
экзамену только с предварительно проверенной контрольной работой.
Структура работы должна включать обязательный список литературы. На
титульном листе указывается Ф.И.О. студента, специальность, шифр,
домашний адрес. Изложенный текст должен быть написан разборчиво и
самостоятельно.
Последняя
цифра
шифра
Номер вопроса
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
4
3
2
5
7
9
8
6
10
14
15
12
13
11
16
18
20
17
19
21
22
24
25
27
28
30
29
26
23
Начальная
буква Ф.И.О.
35
34
31
32
33
36
37
38
39
40
42
41
44
43
45
48
49
50
46
47
А
В
Е
И
М
О
С
Ф
Ч
Э
Б
Г
Ж
К
Н
П
Т
Х
Ш
Ю
Д
З
Л
Р
У
Ц
Щ
Я
Номер
задачи
1 2 3
Варианты
1 3 4
4 5 3
5 7 2
6 8 10
7 2 9
8 1 8
9 6 7
10 4 6
2 9 5
3 10 1
Допустимая продолжительность пребывания на РЗМ, час.-мин.
Ддоп.Косл.
Рвх.
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,5
2,0
3,0
4,0
6,0
10,0
Таблица 2
Время начало обучения (после взрыва), час.
0,5
0-15
0-22
0-12
1-02
1-26
2-05
2-56
4-09
5-56
48-50
1562
-
1
0-14
0-22
0-31
0-42
0-54
1-08
1-23
1-42
2-03
4-57
11-52
96-39
-
1,5
0-13
0-21
0-29
0-38
0-47
0-53
1-08
1-20
1-34
3-05
5-04
-
2
0-13
0-20
0-26
0-35
0-44
0-52
1-02
1-12
1-23
2-30
4-06
9-54
23-43
-
3
0-12
0-19
0-26
0-34
0-41
0-49
0-57
1-05
1-14
2-05
3-13
6-09
11-05
35-35
-
4
0-12
0-19
0-26
0-32
0-39
0-47
0-54
1-02
1-10
1-54
2-46
5-01
8-12
19-48
124
5
0-12
0-19
0-25
0-32
0-39
0-46
0-53
1-00
1-08
1-48
2-35
4-28
6-53
14-43
59-18
6
0-12
0-19
0-25
0-32
0-38
0-45
0-52
0-59
1-06
1-45
2-29
4-10
6-16
12-19
39-34
7
0-12
0-18
0-25
0-31
0-38
0-45
0-51
0-58
1-05
1-45
2-24
3-58
5-50
10-55
30-39
8
0-12
0-18
0-25
0-31
0-37
0-44
0-51
0-57
1-05
1-41
2-20
3-49
5-33
10-02
35-42
9
0-12
0-18
0-25
0-31
0-37
0-44
0-51
0-57
1-04
1-40
2-18
3-43
5-19
9-24
22-35
10
0-12
0-18
0-25
0-31
0-37
0-44
0-50
0-57
1-04
1-38
2-16
3-38
5-10
8-57
21-32
12
0-12
0-18
0-24
0-31
0-37
0-44
0-50
0-57
1-03
1-36
2-13
3-30
4-58
8-19
17-52
24
0-12
0-18
0-24
0-30
0-37
0-43
0-49
0-55
1-02
1-34
2-06
3-14
4-26
7-01
13-08
Таблица 1
Коэффициент для перерасчета уровня радиации на различное
время после взрыв (Kt – отношение уровня радиации на
время t после взрыва к уровню к уровню радиации через 1
час после взрыва)
t, 4
Kt
t, 4
Kt
t, 4
Kt
t, 4
Kt
0,25
5,278
6,25
0,110
12,25
0,049
18,25 0,0306
0,50
2,297
6,50
0,0106 12,50
0,048
18,50 0,0302
0,75
1,412
6,75
0,101
12,75
0,047
18,75 0,0297
0,75
1,412
6,75
0,101
12,75
0,047
18,75 0,0292
1,0
1,0
7,0
0,097
13,0
0,046
19,0
0,0292
1,25
0,765
7,25
0,093
13,25
0,045
19,25 0,0288
1,50
0,615
7,50
0,089
13,5
0,044
19,5
0,0283
1,75
0,510
7,75
0,086
13,75
0,043
19,75 0,0279
2,0
0,435
8,0
0,0802 14,0
0,042
20,0
0,0275
2,25
0,378
8,25
0,079
14,25
0,041
20,25 0,0271
2,50
0,333
8,50
0,077
14,50
0,040
20,50 0,0266
2,75
0,297
8,75
0,074
14,75
0,039
20,75 0,0263
3,0
0,268
9,0
0,071
15,0
0,0388 21,0
0,0259
3,25
0,243
9,25
0,069
15,25
0,0380 21,25 0,0255
3,50
0,222
9,50
0,067
35,50
0,0372 31,50 0,0252
3,75
0,204
9,75
0,065
15,75
0,0366 21,75 0,0248
4,0
0,189
10,0
0,063
16,0
0,0359 22,0
0,0244
4,25
0,176
10,25 0,061
16,25
0,0352 22,25 0,0242
4,50
0,161
10,75 0,058
16,75
0,0339 22,75 0,0235
5,0
0,145
11,0
0,056
17,0
0,0334 23,0
0,0232
5,25
0,137
11,25 0,055
17,25
0,0328 32,25 00,0229
5,50
0,129
11,50 0,053
17,50
0,0322 23,50 0,0226
5,75
0,123
11,75 0,052
17,75
0,0317 23,75 0,0223
6,0
0,116
12,0
0,051
18,0
0,0312 24,0
0,0220
ЛИТЕРАТУРА
1. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в
окружающей среде Г.П. Беспамятнов, Ю.А. ,Кротов., 1985
2. А.А. Каспаров «Гигиена труда и промышленная санитария»,
М., Медицина, 1977
3. Справочник по гигиене труда» под ред. Б.Д. Карпова, В.Е.
Ковшило., Л., Медицина, 1976.
4. «Основы токсикологии», Нальчик, 2000, ч1
5. «Основы токсикологии» С-П, 1998г.
6. «Экотоксикология», С-П, 1999
7. Русак О.Н. Безопасность жизнедеятельности: (материалы к
лекциям). СПб, 1996
8. Справочник по токсикологии и гигиеническим нормативам
(ПДК) Потенциально опасных химических веществ, М, 1999