На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Лекции Лекции по основам токсикологии

Информация:

Тип работы: Лекции. Добавлен: 29.09.2012. Сдан: 2011. Страниц: 8. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


      Классификация факторов, модифицирующих хемобиокинетику

      
Название  группы факторов Факторы, входящие в группу
Факторы, связанные с биологическим объектом • Индивидуальные особенности (генотип, фенотип) • время
• возраст
• пол
• масса тела
• видовые особенности
• этнический фактор
Физиологические факторы • Пища • физическая нагрузка
• сон и положение тела
• стресс
• гемодинамические факторы
• беременность и роды
• лактация, яйценосность кур и др.
• циркадные ритмы
Патологические  состояния • Патология • печени
• почек
• сердечно-сосудистая инфекция, воспаления, лихорадка
• заболевание эндокринной системы
• метаболические нарушения
• онкологические заболевания
• ожог
• алкоголизм, наркомания
Факторы, связанные с окружающей средой • Сезон года • температура
• давление кислорода
Факторы, связанные с формой поступления  ксенобиотиков в организм • Величина дозы, концентрация • режим поступления веществ в организм
• путь поступления
• форма поступления (лекарственная форма)
Взаимодействие  ксенобиотиков в организме • Комплексоны • курение
• алкоголь
• различные загрязнителм
• лекарства и др.
Структура веществ и их физико-химические свойства • Гомологи • изомеры
• энантиомеры
• радикалы и др.
 
 

       7. Закономерности  токсического действия  вредных веществ 
 

      1. Химическая структура вещества и токсичность
      Исследования  связи между строением и токсичностью химических веществ приобретает  особое значение в связи с синтезом и ежегодным внедрением в промышленность большого количества новых соединений. Хотя установление строгой закономерности между этими факторами затруднено, можно считать, что для большинства химических веществ степень токсичности определяется их строением. Причем под строением следует понимать всю совокупность химических и физических характеристик веществ.
      Органические соединения
      Лучше всего изучена связь строения и токсичности органических соединений. Наличие и число кратных связей, функциональных групп, галогенов, гетероатомов в алифатической цепи или ароматических  ядрах, длина и изомерия цепи и  т.п. – все это определяет степень токсичности органических соединений. И наоборот, отсутствие вышеперечисленных свойств соединений, как правило, говорит о меньшей токсичности.
      Связь токсичности с  увеличением числа  атомов углерода была выявлена Б. Ричардсоном в конце 19-го столетия на примере спиртов жирного ряда. Опыты показали, что наркотическое действие возрастает в гомологическом ряду с увеличением числа атомов углерода (правило Ричардсона). Вскоре оказалось, что она обнаруживается и в рядах насыщенных и ненасыщенных углеводородов, хлорзамещенных углеводородов, циклопарафинов, кетонов, сложных эфиров и т.д.
      Правило Ричардсона ограничено: сила наркотического действия в различных гомологических рядах нарастает лишь до определенного  члена ряда, а затем резко уменьшается. Это объясняется тем, что в гомологических рядах растворимость веществ в воде падает быстрее, чем нарастает сила наркотического действия
      Другое  отклонение от правила Ричардсона касается первых членов гомологических рядов. Часто  первый член отклоняется от общей закономерности, обнаруживая повышенную токсичность. Классическим примером этого является метиловый спирт, обладающий более высокой токсичностью и опасностью по сравнению с этиловым, пропиловым, бутиловым и их более высокомолекулярными гомологами. Муравьиная кислота и формальдегид более токсичны, чем соответственно уксусная кислота и ацетальдегид.
      Связь токсичности со структурной  изомерией характерная особенность большинства органических соединений. В соответствии с правилом разветвленных цепей, соединения с нормальной углеродной цепью оказывают более выраженный токсический эффект по сравнению со своими разветвленными изомерами. Так, например, изомеры нормального бутана (изобутан), нормального пентана (изо- и тетраметилпентан) менее токсичны, чем неразветвленные бутан и пентан. Кроме того, известно, что в случае циклических углеводородов соединения с одной длинной боковой цепью оказываются более токсичными, чем их изомеры с двумя или несколькими боковыми цепочками.
      Замыкание углеродной цепи ведет к увеличению ингаляционной токсичности соединений. Так, пары циклопропана, циклопентана, и их гомологов действуют сильнее, чем пары соответствующих метановых углеводородов – пропана, пентана, гексана.
      Токсичность ароматических соединений, как правило  возрастает в ряду:
      орто-изомеры < мета-изомеры < пара-изомеры.
      Стерическая конфигурация обуславливает силу токсического действия изомера. Так, цис-изомеры более активны, чем транс-изомеры. Это связано с тем, что транс-форма более устойчива ввиду меньшего содержания энергии. Например, цис-форма малеиновой кислоты более токсична, чем транс-форма, а циклогексадикарбоновая кислота в цис-форме более активна, чем в транс-форме.
      Ненасыщенность  соединения говорит об увеличении реакционной способности и, как правило, о повышении токсичности. Токсичность тем выше, чем выше ненасыщенность соединений:
      СН3-СН3 < СН2=СН2 < СН?СН
                                          этан         этилен       ацетилен
      Такая же способность наблюдается у  ароматических соединений: токсичность  бензола выше, чем токсичность циклогексана. Токсичность непредельных моно- и дикарбоновых кислот выше, чем у предельных.
      Введение  заместителей в молекулу органического вещества способствует изменению:
    физико-химических свойств;
    реакционной способности;
    процессов превращения вещества в организме.
      Введение  в молекулу гидроксильной группы увеличивает растворимость соединения в воде и, как правило, ослабляет силу токсического действия. Так, спирты менее токсичны, чем соответствующий углеводороды.
      Введение  галогенов в молекулу органического соединения почти всегда сопровождается усилением токсичности и появлением новых токсических эффектов, характерных для специфически действующих веществ.
      Токсичность галогенпроизводных определяется в  первую очередь заместителем и увеличивается  в ряду:
      фтор < хлор < бром < йод.
      Соединения, содержащие три и более атома  галогена у одного атома углерода, более токсичны. Например, трихлорметан более токсичен, чем хлорметан.
      Введение  в молекулу нитро-, нитрозо- и аминогрупп, ацетилирование и карбоксилирование резко изменяет токсичные свойства соединения.
      Низшие  члены аминов алифатического ряда обладают сильным раздражающим действием; у  высших, с увеличением длины органического  радикала, токсичность падает. Особенно высокая токсичность наблюдается  у нитро- и аминопроизводных ароматических углеводородов (нитробензол, анилин, толуидины, ксилидины). Прямой зависимости между силой действия и количеством нитро- и аминогрупп нет.
      Наличие карбоксильной группы или ацетилирование резко снижают токсичность, так  как введение полярной группы увеличивает гидрофильность молекулы и препятствует накоплению вещества в клетке. 

      Неорганические  соединения
      Неорганические  вещества, попадая в организм, диссоциируют на ионы и в таком виде взаимодействуют  с компонентамиклеток и тканей. Токсичность неорганических соединений определяется токсичностью образующихся ионов, чаще одного из ионов, являющегося наболее токсичным.
      Способность металлов к комплексообразованию имеет большое значение для проявления токсичности. Токсичность металлов сопоставляется с их уровнем содержания в организме. Концентрация в организме таких микроэлементов, как кобальт или никель, для достижения смертельного эффекта должна быть увеличена по сравнению с нормой в 1000 раз и более. В то же время для достижения смертельного эффекта при введении в организм фосфора и калия достаточно лишь небольшого превышения их нормальных концентраций.
        Анализ соотношения токсичности  с электронной структурой элементов привел к заключению о повышении токсичности элемента с уменьшением его электронной стабильности. Иначе говоря, чем химически более активен элемент, тем он более токсичен. 

2. Строение вещества и его биологическая активность
      Биологическая активность вредного вещества характеризует  его способность встраиваться в  нормальные обменные процессы организма (изменяя или нарушая их), и тем самым вызывать токсический эффект.
      Для того чтобы токсикант мог связаться  с определенным рецептором, он должен обладать некоторым структурным  сходством с обычным метаболитом. При этом большое значение имеет пространственное строение, в том числе оптическая активность молекулы (оптические изомеры, как правило, обладают биологической активностью).
      изменение основной структуры служит причиной регулярного изменения биологической  активности в ряду родственных соединений. В связи с этим могут быть сформулированы следующие правила:
    введение алкильной группы или удлинение алкильной цепи увеличивает липофильность, что часто рассматривается в качестве предпосылки усиления адсорбции;
    разветвление алкильной цепи затрудняет окислительный метаболизм;
    введение циклоалкильных групп увеличивает скорость абсорбции вследвтвие облегчения ван-дер-ваальсовых взаимодействий;
    атомы галогенов увеличивают липофильность углеродного скелета и часто блокируют положения, по которым идет гидроксилирование;
    ацилирование или алкилирование групп ОН- и RNH- уменьшает полярность и делает молекулу более химически устойчивой, что нежелательно;
    метаболическое метилирование в основном снижает токсичность органического соединения, но делает его более липофильным.
      Кислоты, основания и соли обычно вызывают неспецифические нарушения обмена веществ. В общем случае различные  структурно неспецифические соединения проявляют примерно равную по силе биологическую активность при их содержании в равных пропорциях. 

3. Физические свойства веществ и токсичность
      Наряду  с химической структурой токсичность  вещества в значительной мере определяется его физическими свойствами. От этих свойств зависят в значительной мере способность яда проникать  в организм, скорость проникновения, дальнейшее распределение в организме, скорость выделения и доза в том месте, где происходит основной токсический процесс. Поэтому для понимания многих особенностей в действии различных промышленных ядов, а также для правильного сопоставления токсичности разных веществ необходимы исследования и систематизация материалов о влиянии физических, физико-химических свойств вещества на его действие.
      Агрегатное  состояние. Кожа человека для многих ядов является плохо проходимым препятствием, поэтому скорость проникновения через нее большинства веществ даже из числа липоидорастворимых неэлектролитов невелика. Желудочно-кишечный тракт представляет лучшие условия для всасывания ядов, но зато попадая в него сколько-нибудь количеств вредных веществ в большинстве случаев можно избежать сравнительно легко (при соблюдении мер личной гигиены).
      Более простым и опасным является проникновение  вредных веществ через легкие. При внезапном попадании в  дыхательные пути местно действующих  летучих веществ некоторую предохранительную роль могут играть «защитные рефлексы» дыхательных путей, а при более длительном вдыхании тех же веществ такое защитное значение может иметь, например, усиленная секреция слизи в дыхательных путях. От проникновения в легкие веществ, не обладающих раздражающими свойствами, организм животных и человека совершенно незащищен. Яды, проникающие в организм из кишечника, встречаются со второй оборонительной линией – печенью, которая играет важную роль в процессах обезвреживания ядов, проникших через тонкую альвеолярную стенку; препятствий на их дальнейшем пути не оказывается.
      Отсюда  очевидно, что газо- или парообразное состояние промышленного яда  резко увеличивает возможность отравления им. При действии через кожу жидкие вещества оказываются более опасными, чем твердые.
      Дисперсность. Твердые токсичные тела чаще всего попадают в организм в виде пыли и дымов, причем опасность отравления ими возрастает с увеличением дисперсности, т.е. с уменьшением размеров пылинок. Чем мельче эти пылинки, тем глубже они проникают в дыхательные пути, тем больше поверхность всасывания и тоньше слой ткани, отделяющий просвет дыхательных путей от кровяного русла.
      В зависимости от дисперсности может  меняться не только сила, но и характер действия. Так, токсичное действие обнаруживают пары оксидов металлов (цинка, меди, никеля, железа, кобальта, кадмия и свинца) в состоянии высокой дисперсности. Примером может служить «литейная» или «меднолитейная лихорадка», проявляющаяся у рабочих в цехах, где происходит литье сплавов цинка и меди. После рабочего дня (иногда и к концу его) развивается чувство усталости, сонливость, сладковатый вкус во рту, а через несколько часов сильный озноб, позже – повышение температуры (до 40 °С и выше). Исследования показали, что заболевание вызывается (вопреки его названию) не медью. При литье образуются пары цинка, которые сразу же окисляются в оксид цинка и при быстром охлаждении образуют в воздухе взвесь очень мелких частичек размером 0,3-0,4 мкм; последние затем могут объединяться в более крупные агрегаты. Введение цинка в организм другими путями не вызывает подобного заболевания.
      Летучесть. То, что на практике заболевание типа «литейной лихорадки» встречается чаще всего у работающих с цинком, объясняется его большой летучестью (испаряемостью) по сравнению с другими широко применяемыми в промышленности металлами.
      Цинк  принадлежит к числу легкоплавких металлов, хотя многие широко распространенные металлы плавятся при более низкой температуре (олово, свинец т т.д.). Но в то время как другие легкоплавкие металлы кипят при весьма высокой температуре, цинк, наряду с низкой точкой плавления, обладает и весьма низкой точкой кипения. Это означает, что при температуре плавления упругость его паров уже значительна и нарастает с дальнейшим повышением температуры быстрее, чем упругость паров других металлов. Летучесть разных веществ можно принять в первом приближении пропорциональной упругости пара.
      Не  меньшее значение летучесть имеет  и для действия других промышленных ядов. Так, например, единственный жидкий при обычных температурах металл – ртуть – является и единственным металлом, парами которого можно отравиться при этих температурах.
      Растворимость. Давно уже хорошо известно, что большая ядовитость различных соединений, в которые входит какой-либо элемент, зависит часть главным образом от большей или меньшей растворимости в воде. Например, мышьяковистый ангидрит, или так называемый белый мышьяк (As2O3), весьма ядовит; димышьяк трисульфид (As2S3) – очень мало ядовитое соединение. Объясняется это тем, что первый в 30 с лишним тысяч раз лучше растворяется, чем второй.
      Вещество  тем опаснее, в смысле возможности  внезапных острых отравлений, чем оно летучее, чем ядовитее его пары и чем слабее его пары растворяются в воде (крови).
      Растворимость летучих веществ определяет не только максимальные концентрации, которые могут быть достигнуты в организме при данном содержании их в воздухе, но также и скорость обратного выделения их через легкие при вдыхании чистого воздуха. Поэтому действие органических растворителей с высокими коэффициентами растворимости паров в воде и крови (например, ацетона, метилового спирта) длится довольно долго и после прекращения их вдыхания. Весь поступивший в организм яд может не успевать выделяться между двумя экспозициями (например, между двумя рабочими днями в производственных условиях) и постепенно накапливаются в теле. Растворители с малыми коэффициентами растворимости (например, углеводороды) выделяются из организма очень быстро. 

4. Комбинированное и комплексное действие
      Комбинированным действием называется действие нескольких веществ при поступлении их в организм одним и тем же путем. При одновременном воздействии на организм вредных веществ токсический эффект их может остаться таким же, как от действия каждого из них в отдельности, или же оказаться усиленным или ослабленным. Исходя из этого, выделяют три основных вида комбинированного действия промышленных ядов: синергизм, антагонизм и «независимое» действие ядов.
      Под синергизмом понимают однонаправленное совместное действие вредных веществ на организм, предполагающее достижение более высокого конечного токсического эффекта, чем при действии каждого из них в отдельности. Действие вредных веществ может быть направлено на одни и те же (прямой) или различные системы организма (косвенный синергизм).
      Если  воздействие вредных веществ  представляет собой сумму токсических  эффектов от действия каждого в отдельности, такой синергизм является суммирующим, или аддитивным.
      Аддитивность  токсических эффектов отмечена при  комбинированном действии хлороформа, эфира и этилового спирта, имеющих одинаковое действие на клетки нервной системы.
      Если  при комбинированном действии вредных  веществ на организм меньше, чем  можно ожидать при суммировании действия компонентов, то это явление  характеризуется как антагонизм.
      Ослабление  токсических эффектов при комбинированном  действии вредных веществ может  происходить в результате химического, физико-химического взаимодействия или физиологического антагонизма. Химическое взаимодействие приводит к  образованию малотоксичных продуктов как вне организма, так и в самом организме (по типу взаимодействия кислот и щелочей).
      О независимом действии можно говорить в том случае, когда вещества действуют на различные системы организма и их токсический эффект не зависит один от другого (например, смесь паров бензола и раздражающие газы).
      Знание  эффектов комбинированного действия промышленных ядов важно для гигиенического регламентирования, т.е. для установления предельно  допустимых концентраций (ПДК) вредных  веществ в воздухе производственных помещений.
      Комплексное действие. Циркуляция вредных веществ во внешней среде создает возможность одновременного комплексного поступления в организм человека одного и того же вещества различными путями: алиментарным, ингаляционным и кожнорезорбтивным. 

5. Влияние факторов производственной среды
      В условиях производства имеет место  не только комбинированное действие на организм различных ядов, но и одновременное действие химических агентов с другими производственными вредностями (или вообще условиями внешней среды). Эффект при таком совместном действии может оказаться существенно иным, чем при изолированном действии того или иного фактора.
      Температура воздуха. Проблемы комбинированного действия вредных веществ и повышенной температуры воздуха встречаются в машиностроительной, химической промышленности, при использовании химикатов и т.д.
      При совместном действии на организм токсикантов  и высокой температуры окружающей среды имеет место более быстрое  развитие токсического процесса, повышение  чувствительности организма к токсическому действию веществ. Эти закономерности прослежены в случае комбинированного действия повышенной температуры воздуха с оксидом углерода, оксидами азота, анилином, ртутью и другими химическими соединениями.
      Повышенная  температура воздуха может способствовать также появлению специфических особенностей токсического действия вещества, малозаметного при обычных условиях. Механизм этого явления связывают с комплексом реакций, возникающих в организме при нарушении терморегуляции. Эти реакции приводят к изменению общей реактивности организма, повышению его чувствительности к токсическому действию вредных веществ. В том случае, когда реакции терморегулирования оказываются достаточными, чтобы предохранить организм от перегревания, токсическое действие вредных веществ или не изменяется, или оказывается даже ослабленным. Усиливается токсичность при температуре воздуха, вызывающей гипертермию.
        При повышении температуры также  наблюдается учащение и увеличение  минутного объема дыхания и  сердца, что способствует значительному ускорению абсорбции газо- и парообразных вредных веществ через верхние дыхательные пути и большому поступлению их в кровь.
      Накопление  некоторых веществ в организме  при перегревании может быть обусловлено  замедлением скорости их превращения, обезвреживания и выделения, связанных с нарушением метаболизма.
      Гипертермия и связанное с ней расширение кровеносных сосудов кожи могут  явиться причиной большого поступления  в организм многих промышленных токсикантов  при попадании их на неповрежденную кожу (у человека этому может способствовать, помимо гипертермии, повышенное потоотделение).
      Все сказанное позволяет считать, что  при одновременном воздействии  на организм химических веществ и  повышенной температуры окружающей среды имеет место суммирование их биологических эффектов, приводящее в итоге к более выраженной гипертермии и интоксикации по сравнению с изолированным действием каждого фактора в отдельности.
      Влажность воздуха. Результаты экспериментальных исследований и наблюдений в условиях производства показывают, что повышенная влажность воздуха усиливает раздражающий эффект оксидов азота вследствие большего образования при этих условиях капелек азотной и азотистой кислот, усиливает раздражающее действие на глаза сероводорода. Повышенная влажность воздуха значительно усиливает токсическое действие на организм фторидов. В наблюдениях на людях определили, что токсическое действие оксида углерода при повышенной влажности (но не при более высокой температуре) проявляется раньше и сильнее, чем при обычных условиях.
      Шум, вибрация, ультразвук. Исследования совместного действия шума и промышленных вредных веществ показали, что производственный шум усиливает токсический эффект и ускоряет его развитие.
      Усугубляющее  влияние на биологическое действие производственного шума оказывает оксид углерода.
      У рабочих нефтеперерабатывающих  заводов, подвергающихся совместному  воздействию шума (90-115 дБ при частоте 2500-6400 Гц) и нефтяных газов, сердечная  недостаточность развивалась чаще в молодом возрасте, чем у рабочих, подвергающихся их изолированному действию.
      Установлено усиление токсического действия свинца, пыли, металлического кобальта, кварцевой пыли под влиянием общей вибрации. Она может повышать токсический эффект дихлорэтана и оксида углерода. Комбинированное действие на организм работающих вредных веществ и низкочастотого ультразвука имеет место в различных отраслях промышленности. Ультразвук и этиловый спирт – одно из часто встречающихся сочетаний. Экспериментально доказано, что это сочетание оказывало более неблагоприятное влияние на функциональное состояние центральной системы, чем изолированное влияние каждого фактора в отдельности.  

 

       8. Тиоловые яды 
 

      Токсикология  тиоловых ядов, в первую очередь  металлов и мышьяка рассматривается  как ведущий раздел промышленной токсикологии. Тяжелые металлы и мышьяк широко распространены в природе, постоянно возрастает антропогенное загрязнение ими окружающей среды.
      К тиоловым ядам относятся химические вещества, способные блокировать  сульфидгидрильные (SH-) группы белков и тем самым нарушать обменные процессы в организме. Это Cd, Hg, Pb, Cu, Fe, Co, Zn, Mn, Mo, Cr, V, Ni.
      Все эти химические агенты являются блокаторами  функционально активных групп белков, т.к. они связывают аминные, карбоксильные  и др. группы в существенно больших дозах. Сульфидгидрильные группы блокируются при более низких концентрациях.
      Большая часть металлов относится к категории  биоактивных и необходимых для  нормальной жизнедеятельности организма. При недостатке или избытке микроэлементов в организме возникают негативные реакции, изменение физиологических функций или метаболизм. Новая наука «неорганическая биохимия» раскрывает закономерности образования комплексов металлов с олигомерами, пептидами, белками и небелковыми макромолекулами.
      Отличительной особенностью рассматриваемой группы токсикантов является их выраженная способность к материальной кумуляции (накоплении) в биообъектах с возможными признаками токсического действия после более или менее продолжительного латентного периода.
      Ведущим механизмом токсического действия тяжелых металлов признается угнетение ими многих ферментных систем в результате блокирования сульфидгидрильных и др. функциональных групп в активных центрах и иных биологически важных участках белковых молекул.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.