1.2. Токсикодинамика

Токсикодинамика – это раздел токсикологии, рассматривающий вопросы механизма токсического действия ядовитых веществ на организм, составляющего молекулярную основу токсического эффекта с учетом первичной реакции яда и ферментов.

Пространственный фактор определяет пути наружного поступления и распространения яда. Это распространение во многом связано с кровоснабжением органов и тканей, поскольку количество яда, поступающего к определенному органу, зависит от его объемного кровотока, отнесенного к единице массы тканей.

Под временным фактором подразумеваются скорость поступления яда в организм и скорость его выведения из организма, отражая связь между временем действия яда и его токсическим эффектом. Период полураспада (_0,5) характеризует время полувыведения токсина и продуктов его превращения из организма. Для разных токсинов оно может составлять от нескольких часов до нескольких десятков лет.

Концентрационный фактор (концентрация яда в биологических средах, в частности в крови) считается основным в клинической токсикологии. Определение этого фактора позволяет различать токсикогенную и соматогенную фазы отравления и оценить эффективность дезинтоксикационной терапии. Исследование динамики концентрационного фактора помогает обнаружить в токсикогенной фазе отравлений два основных периода: период резорбции (продолжающийся до момента достижения максимальной концентрации токсичного вещества в крови) и период элиминации (от этого момента до полного очищения крови от яда).

Большое значение имеет определение «избирательной токсичности» яда – способности повреждать определенные клетки и ткани, не затрагивая при этом другие, с которыми он находится в непосредственном контакте.

При определении мер токсичности необходимо учитывать:

• индивидуальные различия экспериментальных животных;

• различное распределение токсинов в органах и тканях;

• биотрансформацию токсинов, затрудняющую их определение в организме;

•спобность к биокумляции в организме и пищевых цепях в целом;

• комбинированное действие нескольких чужеродных веществ при одновременном и последовательном поступлении в организм и их взаимодействие с нутриентами пищевых продуктов.

В целом показатели токсичности зависят не только от свойств ядов, но и от видовой, половой, возрастной и индивидуальной чувствительности к нему организма. Поэтому также одной из задач токсикологии является экстраполяция (перенос) на человека полученных в эксперименте данных.

Комбинированный эффект является результатом физических или химических взаимодействий, индукции или ингибирования ферментных систем, других биологических процессов. Действие одного вещества может быть усилено или ослаблено под влиянием других веществ.

Соответственно степени тяжести определяют легкие, средней тяжести, тяжелые, крайне тяжелые и смертельные отравления, прямо зависящие от выраженности клинической симптоматики и в меньшей степени – от величины принятой дозы.

Острые отравления развиваются при одномоментном поступлении в организм токсической дозы вещества и характеризуются острым началом и выраженными специфическими симптомами.

Хронические отравления обусловлены длительным, часто прерывистым, поступлением ядов в малых (субтоксических) дозах. Заболевания при этом начинаются с появления малоспецифических симптомов, отражающих первичное нарушение функций преимущественно нервной и эндокринной систем. Выделяют более редкие по своей распространенности подострые отравления, когда при однократном введении яда в организм клиническое развитие отравления очень замедлено и вызывает продолжительное расстройство здоровья.

В связи с хроническим воздействием посторонних веществ на организм человека и возникающей опасностью отдаленных последствий важнейшее значение приобретают канцерогенное действие ксенобиотиков – возникновение злокачественных опухолей, мутагенное действие – качественные и количественные изменения в генетическом аппарате клетки, тератогенное действие – аномалии в развитии плода, вызванные структурными, функциональными и биохимическими изменениями в организме матери и плода.

Острые отравления целесообразно рассматривать как «химическую травму», развивающуюся вследствие попаданий в организм токсической дозы чужеродного химического вещества. Токсикогенный эффект при этом носит характер патогенной реакции и наиболее ярко проявляется в первой клинической стадии острых отравлений – токсикогенной, когда токсический агент находится в организме в дозе, способной вызвать специфическое действие.

Вторая клиническая стадия острых отравлений – соматогенная, которая наступает после удаления или разрушения токсического агента в виде «следового» поражения структуры и функций различных органов и систем организма.

Таким образом, общий токсический эффект является результа­том специфического токсического действия и неспецифических реак­ций организма – соматогенного действия.

Характер взаимодействия токсичного вещества с организмом зависит от многих факторов, относящихся как к самому токсическому агенту в конкретно сложившейся токсической ситуации, так и пострадавшему организму. Последние можно разделить на две группы: внутренние, присущие пострадавшему, и внешние, влияющие на формирование ответной реакции на химическую травму.

В зависимости от конкретных условий можно выделить основные типы воздействия факторов различной природы на организм:

- изолированное действие на организм проявляется при действии одного фактора любого происхождения при любом пути попадания в организм;

- под комбинированным действием понимают одновременное или последовательное действие на организм факторов одной природы, например несколько химических веществ при одном и том же пути поступления (с воздухом, водой, пищей и др.);

- сочетательное действие проявляется при одновременном или последовательном действии на организм факторов различной природы (физических, биологических, химических);

- комплексное действие проявляется при одновременном поступлении в организм одного и того же химического вещества, но различными путями (из воды, воздуха, пищевых продуктов).

Общая классификация факторов, определяющих развитие отравлений

1. Основные факторы, относящиеся к ядам

Физико-химические свойства; токсическая доза и концентрация в биосредах; характер связи с рецепторами токсичности; особенности распределения в биосредах; степень химической чистоты и наличие примесей; устойчивость и характер изменений при хранении.

2. Дополнительные факторы, относящиеся к «конкретной» токсической ситуации

Способ, вид и скорость поступления в организм; способность к накоплению (кумуляции) и привыкание к ядам; совместное действие с токсичными и лекарственными веществами.

3. Основные факторы, характеризующие пострадавшего

Видовая чувствительность; масса тела, питание и характер физической нагрузки; пол; возрастные особенности; индивидуальная вариабельность и наследственность; влияние биоритмов и т.д.; возможность развития аллергии и токсикомании.

4. Дополнительные факторы, влияющие на пострадавшего

Температура и влажность окружающего воздуха; барометрическое давление; шум и вибрация; лучистая энергия и т.д.

Основными факторами принято считать определенные качества ядов, а дополнительными – прочие факторы окружающей среды в конкретно сложившейся токсической ситуации.

В ответ на действие токсикантов возникают защитные реакции, ограничивающие токсическое действие яда. К таким реакциям отно­сят:

- выведение чужеродного вещества из организма в неизменном виде;

- отложение (депонирование) в тканях;

- разрушение яда до более простых веществ с последующим выведением их или включением в общие процессы метаболизма.

При изучении токсических эффектов на популяционном уровне возрастает значение окружающей среды как активного фактора, влияющего на поведение токсикантов в отдельных компонентах биоты, их фиксацию и деструкцию в природных системах и, как следствие этого, определяющего уровни поступления в живые организмы. Несомненно, неблагоприятно влияние на человека ряда физических факторов окружающей среды в совокупности с химическими воздействиями, которые они часто усиливают и пролонгируют. Кроме того, схожие по тяжести состояния организма могут быть вызваны действием разных токсинов, т.е. замаскированы. Организм может одинаково реагировать на самые разные раздражения и воздействия. Схожие по тяжести изменения могут быть вызваны в одном случае действием токсических веществ, в другом – чрезмерной физической и умственной нагрузкой.