Методы идентификации ядов реферат

Обновлено: 04.07.2024

Использовать токсикологический анализ без понимания его ограничений опасно. Токсикологический скрининг характеризуется хорошей специфичностью. Специфичность пропорциональна процентной доле пациентов, в организме которых токсичные вещества присутствуют, но результат анализа отрицательный (хорошая специфичность означает, что тест дает мало ложноположительных результатов).

Однако чувствительность его низка, поскольку многие случаи присутствия токсичных веществ не выявляются. Чувствительность — это доля больных с данным токсином, для которых получен положительный результат (если она высока, ложноотрицительных результатов мало).

Диагностическая ценность отрицательного результата (т. е. доля истинно отрицательных результатов среди всех отрицательных) составляет около 40 %. Для повышения чувствительности и диагностической ценности скрининга необходимы совершенствование аналитических методов, тесное взаимодействие между врачами и лабораториями, правильное взятие проб и понимание ограничений и ценности конкретных тестов.

Ограничения методов токсикологического скрининга

Для скрининга токсинов токсикологические лаборатории применяют несколько методов, поскольку единственного точного и недорогого метода для выявления всех токсинов не существует. Эти методы различаются по стоимости, точности, сложности, скорости и специфичности. Надежность отдельного теста зависит от опыта аналитика, оборудования, метода и числа обрабатываемых заказов.

Трудности возникают в связи с изменениями биологических жидкостей при их хранении, переносом веществ из пробирки в пробирку и стандартами, используемыми при анализе.

Порча колонок для газожидкостной хроматографии приводит к появлению неизвестных остатков, а ионизация газов чревата расщеплением химикатов. Кроме того, лабильные метаболиты подвергаются химическим изменениям, зависящим от используемой аналитической методики. Таким образом, для правильного использования лаборатории необходимо знакомство с ее специфическими потребностями, процессами и ограничениями. Для интерпретации результатов токсикологического скрининга важно знать ответы на следующие вопросы.
1. Какой метод используется для каждой категории веществ и какова его специфичность?
2. Какие вещества выявляются при токсикологическом скрининге и какие его варианты доступны (например, специально для агентов, вызывающих кому, эпилептические припадки; психоактивных средств)?
3. Какая информация необходима в запросе?
4. Какие образцы лучше всего подходят для конкретного анализа?
5. Какие тесты дают количественные и качественные результаты и насколько быстро?

Сравнение аналитических методов токсикологического скрининга

Чаще всего используемая в качестве аналитического метода хроматография основана на разделении веществ при прохождении потока жидкости или газа через твердую (стационарную) фазу, содержащую неизвестный агент. Иммуноанализ (иммуноферментный, радиоиммуноанализ) чувствителен, но менее специфичен, чем хроматография или масс-спектрометрия.

Тонкослойная хроматография

Тонкослойная хроматография (ТСХ) — это простой и недорогой метод качественного скрининга, не дающий количественных результатов. Разделение фракций основано на различной абсорбции веществ при прохождении растворителя через стационарный сорбент (обычно кремниевую кислоту или оксид алюминия). Каждому веществу соответствуют характерное расстояние миграции после нанесения образца на исходную линию и применения соответствующего растворителя. Анализ занимает 2 ч, а его результаты должны интерпретироваться опытным персоналом.

В продаже имеются системы ТСХ для токсикологического скрининга, которые требуют меньше профессиональной подготовки, чем необходима для стандартной ТСХ.

Ультрафиолетовая спектрофотометрия

Ультрафиолетовая спектрофотометрия (УФС) — это простой, экономичный количественный метод, позволяющий выявить токсические уровни ацетаминофена и салицилата в крови, а также повышенный уровень фенотиазина в моче.

Однако точность результата сильно снижается при потреблении нескольких веществ, что в настоящее время ограничивает применимость данного анализа.

Газожидкостная хроматография

Газожидкостная хроматография (ГЖХ) — очень точный и специфичный метод, но требующий довольно много времени. Жидкий или растворенный образец впрыскивают в колонку, он переводится в пар нагреванием. Поток инертных газов пофракционно изгоняет образец из колонки, и появление на выходе различных фракций регистрируется химическими детекторами.

Сравнение времени удержания и площади пиков с известными стандартами позволяет идентифицировать вещества и определить их количества. Этим методом эффективно определяется уровень в крови летучих жидкостей (метанола, этанола, этиленгликоля).

Жидкостная хроматография высокого давления (разрешения)

Жидкостная хроматография высокого разрешения (ЖХВР) по скорости, специфичности и стоимости сходна с газожидкостной хроматографией, но позволяет определить не только летучие вещества. Высокое давление (7000—42 000 кПа) облегчает движение образца через колонку, что способствует разделению сложных соединений, включая конъюгированные метаболиты.

Радиоиммуноанализ

Радиоиммуноанализ самый медленный и дорогой метод, но зато очень точный. Смешивание известных количеств специфичного к веществу антитела с этим же веществом, несущим радиоактивную метку, позволяет анализировать осадок с помощью счетчиков гамма-квантов. Уровень излучения обратно пропорционален количеству выявляемого вещества. Этот тест прекрасно подходит для определения крайне низких концентраций, например каннабинолов, ЛСД, дигоксина, параквата.

Иммуноферментный анализ

Быстрый, дорогой и простой метод, обеспечивающий среднюю точность и специфичность результатов, иммуноферментный анализ (ИФА), основан на том, что количество присутствующего в образце вещества пропорционально степени ингибирования реакции фермента с субстратом. Известное количество искомого вещества метят, химически присоединяя к ферменту.

Специфичные к веществу антитела, добавляемые к образцу, связывают этот комплекс, снижая тем самым его ферментативную активность. Свободное вещество в составе образца конкурирует с тем, что помечено ферментом, а это ограничивает вызываемую антителом инактивацию последнего.

Ферментативная активность, коррелирующая с концентрацией вещества в образце, измеряется по изменению поглощения, происходящему при каталитическом действии фермента на субстрат. ИФА предпочтительнее радиоиммунологического метода в неотложных ситуациях благодаря своей простоте и быстроте получения данных о концентрации токсичного агента.

При его использовании не нужна сложная стадия разделения, обязательная для последнего метода. В мелких лабораториях применяется система st (single test) с компактным спектрофотометром, а в крупных больницах — система dan (drugs of abuse), предназначенная специально для случаев токсикомании. Отрицательный результат, впрочем, не исключает присутствия очень малых количеств искомого агента.

Перекрестные реакции с антителами, способные привести к ложноположительному результату, дают следующие вещества:

• наркотики:
маковое семя,
декстрометорфан,
хлорпромазин,
дифеноксилат;

• амфетамины:
эфедрин,
фенилэфрин,
псевдоэфедрин,
N-ацетилпрокаинамид,
хлорохин,
прокаинамид;

• фенциклидин:
декстрометорфан,
дифенгидрамин,
хлорпромазин,
доксиламин,
тиоридазин.

Самая распространенная причина ложноположительного результата — перекрестная реакция антитела с веществом, которое по структуре сходно с искомым агентом, например с компонентами макового семени, включающими опийные алкалоиды, что дает положительный результат скрининга на опиаты.

Хорошо известна также способность противозастойных капель для носа, в частности эфедрина и фенилпропаноламина, показывать при скрининге мочи положительную реакцию на амфетамины. К такому ложноположительному результату может привести перекрестная реакция антител с L-эфедрином и фенметразином.

Причины ложноотрицательного результата токсикологического скрининга

Причины ложноотрицательных результатов анализа можно разделить на три категории: технологические недостатки, токсикокинетические свойства и предумышленная порча или подмена образца.

Технологические недостатки:
— метод не рассчитан на данное вещество,
— вещество структурно не соответствует прототипу данного класса соединений, например фентанилу,
— низкое качество лабораторной работы.

Токсикокинетические свойства:
— большой объем распределения,
— короткое время полувыведения.

Предумышленная порча или подмена образца:
— предъявление "чистой" мочи другого человека,
— предъявление не мочи, а другой жидкости,
— питье большого количества жидкости,
— прием диуретиков,
— добавка в мочу отбеливателя, едкого агента, "чая" из желтокорня, лимонного сока, соли, мыла или уксуса.

Атомно-абсорбционная спектрофотометрия

Атомно-абсорбционная спектрофотометрия — это обычный метод выявления неорганических агентов (например, свинца, ртути, таллия, кадмия), плохо подходящий для токсикологического скрининга, поэтому большинство его вариантов тяжелых металлов не выявляют.

Плазменная атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивным сопряжением (ПАЭС-ИС) — новый метод, позволяющий проводить одновременный анализ нескольких элементов и полезный в промышленности. Он определяет содержание в одной пробе 17 элементов: алюминия, бария, кадмия, хрома, меди, железа, лантана, свинца, марганца, молибдена, никеля, платины, серебра, стронция, олова, титана и цинка.

Газовая хроматография — масс-спектрометрия

Вероятно, лучшим методом, определяющим присутствие в пробе определенного вещества, является газовая хроматография с масс-спектрометрией (ГХ-МС), однако высокие капитальные и эксплуатационные издержки ограничивают применение его эталонными центрами.

К веществам, знание уровня которых в крови может быть полезным для лечения отравлений, относятся ацетаминофен, салицилаты, карбоксигемоглобин, метгемоглобин, метанол, этиленгликоль, литий, железо, паракват, дигоксин, теофиллин и фосфорорганические соединения. Специфическое применение этой информации рассмотрено в соответствующих отдельных статьях на сайте (рекомендуем пользоваться формой поиска на главной странице сайта).

Гипокальциемия при отравлении

Гипокальциемия особенно часто наблюдается при отравлении фтороводородом, оксалатами, этиленгликолем и органическими соединениями олова, причем нередко у больных в критическом состоянии, сочетающемся с сердечно-сосудистой или нервно-мышечной недостаточностью.

Кристаллурия при отравлении

Кристаллурия может быть следствием отравления сульфаниламидами, четыреххлористым углеродом, примидоном и ампициллином. Массивная кристаллурия обычно связана с потреблением оксалатов или этиленгликоля.

Анализ пота при отравлении

К веществам, выявляемым путем анализа "пятен пота", относятся кокаин, героин, метамфетамин, фенциклидин и тетрагидроканнабинол.

Тесты у постели больного с отравлением

К тестам на присутствие в организме отравляющего вещества, не требующим отправки образцов в лабораторию, относятся определение специфического запаха, скрининг хлоридом трехвалентного железа на салицилаты (положительный результат подтверждает их наличие в сыворотке), нитропруссидная проба на кетоны (Ацетест), визуальное исследование крови на эритроцитарные аномалии, микроскопическое исследование мочи на кристаллы, проверка с помощью тест-палочки на острый некроз скелетных мышц или гемолиз, диагностическое использование налоксона, проверка тест-палочкой на этанол, применение индикаторной трубки для выявления этанола, метанола и изопропанола, а также некоторые другие тесты, ценность которых еще недостаточно изучена (на ацетаминофен, цианид, салицилат свинца, теофиллин — описаны в отдельных статьях на сайте (рекомендуем пользоваться формой поиска на главной странице сайта).

ЭКГ при отравлении

Электрокардиомониторинг полезен для обнаружения фармакогенных аритмий и нарушений калиевого, магниевого и кальциевого баланса.

Учебное видео расшифровки ЭКГ при электролитных нарушениях

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

- Также рекомендуем "N"

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Токсикология (от греч.τοξικος — яд и λογος — наука, то есть τοξικολογία — наука о ядах) — область медицины, изучающая ядовитые (токсичные) вещества, потенциальную опасность их воздействия на организмы и экосистемы, механизмы токсического действия, а также методы диагностики, профилактики и лечения развивающихся вследствие такого воздействия заболеваний.

Эта область медицины является очень важной, т.к. разного рода токсических веществ окружают нас везде. Чтобы бороться и быть готовым к негативным воздействиям этих веществ на организм необходимо знать эти вещества и понимать механизмы действия.

Предметом токсикологии являются причины возникновения отравления, которые вызывают токсические вещества, а также выявления острых и хронических интоксикаций, их предотвращение и лечение.

История токсикологии многовековая.Эта наука возникла на наблюдениях за болезнями: было выявлено, что течение и ход болезни могут зависеть от воздействия на организм веществ, которые были извлечены из растений или животных, так же минеральных веществ.

Цель работы — изучить историю токсикологии и ее основные понятия.

1. История токсикологии

1.1 Древняя токсикология

Токсикология зародилась, скорее всего, в одно время с медициной. В те времена яды были представлены вытяжками из растений , яды животных, а так же некоторые минералы. Использовались яды для охоты, войн, наказаний и обрядов.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Наиболее древним документом, который доказывает использование ядов, является Эберский папирус (1500 лет до н.э.). Там говорится о некоторых ядах, таких как опии, мышьяке, акните циансодержащих гликозидах и т.д. В документе говорится, что для пыток использовался яд, полученный из калабарских бобов (Physostigminevenenesa). Удивительно, что это вещество — физостигмин (эзерин) содержится во всех фармакопеях, как лекарственное средство, ингибиторы холинэстеразы. Однако он достаточно известен как сильное отравляющее вещество.

Подобно физостигмину, из далекой древности к нам пришел стрфанин. Доисторические охотники масаи, которые населяли Кению несколько тысяч лет назад, смазывали наконечники стел экстрактом растения вида Strophantus, это убивало жертву.

В VII и VI вв. до н.э. в Древней Греции развиваются науки, в частности медицина. Гиппократ, который основал Косскую школу (около 460-370 гг. до н.э.) отвергал яды в виде орудия убийства. В работах Гиппократа нет ни одного упоминания о ядах, а так же их действии, так как он дал клятву не говорить о них, и запретил делать это своим ученикам. Плиний и Гален соблюли наставление и говорили только о противоядиях. Клятва Гиппократа жива и до сих пор.

1.2 Становление современной токсикологии

организм токсикология экосистема

Основы современной токсикологии заложил Теофраст Бомбаст фон гогенейм (Парацельс) (1493-1541),последователь Галена (ок. 130 — ок. 200) и Абу Али Ибн Сины (Авиценны, ок. 980-1037). Он доказал, что яды являются химическими веществами, имеющими определенную структуру. Эта структура и определяет токсичность вещества, а различие с лекарственным препаратом лишь в дозе.

Нужна помощь в написании реферата?

Временем формирования современной токсикологии является середина XIX в. Потому как хорошо развивалась аналитическая химия и экспериментальный метод. Тогда Франсуа Мажанди (1783-1855) и его подопечный Клод Бернар (1783- 1878), французские ученые, провели исследования по механизму действия кураре, стрихнина, угарного газа, цианидов и других ядов. Некоторые методы Клода Бернара по оценке физиологических функций (частота дыхания, нервно-мышечное проведение) в практике сохранялись на протяжении 100 лет.

1.2.1 Токсикология и химическая промышленность

Военная токсикология прогрессировала во времена первой мировой войны. Отечественные токсикологи отреагировали на химическую атаку немцев быстро: в Петрограде был создан военно-химический комитет, где начинается разработка средств защиты от газовых атак. Таким образом в Петрограде появилась авторитетная школа военной токсикологии. Известные ученые, которые занимались военной токсикологией в разные годы: В.М. Карасик, С.Д. Заугольников, С.В. Аничков, Н.В. Саватеев, Н.Н. СавицкийМ.Я. , Михельсон, Н.В. Лазарев, С.Н. Голиков, Л.А. Тиунов, И.И. Барышников.

1.2.2 Профилактическая токсикология

В нашей стране промышленная токсикология также развивается в 20-е годы. В Москве в 1923г. Формируется институт гигиены труда и профессиональных заболеваний. Там проводились исследования по созданию теоретических основ гигиенической регламентации вредных веществ в воздушной среде производственных помещений. Отеческую промышленную токсикологию основали Н.С. Правдин (1882-1954) и Н.В. Лазарев (1895-1974).

Нужна помощь в написании реферата?

В 40-50-х годах, после второй мировой войны, наиболее в 60-е годы бурно развивалась химическая промышленность, и все большее число химикатов вторгалось в человеческий быт. Например, возросло количество лекарственных препаратов.

Теория гигиенического регламентирования вредных химических производств полностью сложилась в конце 60-х годов. А в 1962 г. В Москве под руководством Б.А. Курляндского и А.В. Цессаркого создавалась первая токсикологическая лаборатория СССР. Эта лаборатория и другие, открытые позже, занимались решением научных задач химической безопасности, а также выполняли надзорные функции за химическими и нефтехимическими объектами промышленности.

1.2.3 Лекарственная токсикология

Быстрое развитие клинической и лекарственной токсикологии было принципиально новым явлением. Первые токсикологическое стационары появились в конце 40-х годов. В Нидерландах в 1949 г. Открыт первый информационный токсикологический центр. В 1958 г. В США стала функционировать Американская ассоциация контрольных центров отравлений. Отечественный центр по лечению острых отравлений открыт в Москве при НИИ скорой помощи им. Склифосовского в 1963 г. при инициативе проф. Е.А. Лужникову.

Из-за растущего числа лекарственных препаратов прогрессировала лекарственная токсикология, потому как требовалась разработка системы прогноза безопасности для человека. В те года произошло две трагедии, которые показали несовершенство существующих критериев безопасности. В 1937 г. произошла первая трагедия. Тогда умерло 107 детей, которые употребили сульфаниламидный препарат, включающий в качестве растворителя 72% диэтиленгликоль. А вторая трагедия связана с применением беременными седативного препарата талидомид, в результате чего в 5000 случаев у плодов появились аномалии развития.

1.3 Новейший этап истории токсикологии

В истории токсикологии новейший этап связан с теоретическими обобщениями. Например, концепция общих механизмов отравляющего действия химических веществ. Это действие базируется на общебиологических представлениях об универсальности реакций организма на воздействие токсинов.

В настоящее время окружающая среда современного человека включает сильную химическую нагрузку. Поэтому сейчас быстрое развитие получила экологическая токсикология. Кроме того, возрастает опасность крупномасштабных химических катастроф.

Нужна помощь в написании реферата?

2. Основные понятия

Токсикология — это наука о закономерностях взаимодействия токсических химических веществ (ядов) и живых организмов.

Факторы, токсично воздействующие на человека и окружающую среду, бывают разнообразными. Выделяют три группы факторов воздействия: физические, химические и биологические. Так же классифицируют загрязнения и загрязнители. К физическим факторам относят — механические, тепловые, шумовые, радиационные; к биологическим — микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности [3].

Токсикологию подразделяется на три направления: экспериментально-теоретическое, профилактическое (гигиеническое) и клиническое.

Профилактическая токсикология направлена на предупреждение потенциальной опасности токсического воздействия веществ на живые организмы и экосистемы.

Клиническая токсикология изучает заболевания, которые возникают из-за влияния химических веществ на человека.

Нужна помощь в написании реферата?

Также существую промышленная токсикология. Она изучает действие на человека токсических веществ, которые встречаются в условиях производства. Но цель этой дисциплины- это разработка санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий, которые направленны на создание наиболее благоприятных условий труда.

Экологическая токсикология — это относительно новая отрасль токсикологии, которая исследует действие веществ на живые организмы, популяции, экосистемы. Но основное внимание направлено на связи организмов, а не в отдельности на них, т.е. биоценозам и экосистемам, а также трансформации веществ в окружающей среде [2].

организм токсикология экосистема

Вредное вещество является одним из центральных понятий в токсикологии.

Ксенобиотики (от греч. xenos — чужой и bios — жизнь) — это чужеродные для организмов вещества (промышленные загрязнения, пестициды, препараты бытовой химии, лекарственные средства и т.п.). Это соединения, которые не образуются в живом организме, а синтезируемые искусственно человеком[4].

Но большинство веществ имеют зону отрицательного эффекта.Пример: соединения хрома, которые присутствуют в некоторых биогеохимических аномалиях и попадающие в окружающую среду с промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами, представляют опасность для живых организмов. Однако, хром также является биологически активным элементом. Он входит в состав ферментных систем и участвуетв обмене нуклеиновых кислот. Определена среднесуточная физиологическая потребность взрослых людей в хроме, которая составляет 150-200 мкг/сут. А при недостатке хрома у животных наблюдается угнетение роста, сокращение продолжительности жизни, нарушение обмена глюкозы, белка, поражение роговицы.

Нужна помощь в написании реферата?

Выделают эндогенные и экзогенные токсические вещества. Эндогенные вещества образуются в организме. Экзогенные токсические вещества — образуются вне организма (чуждые живому организму).

Вредные вещества характеризуют уровнем токсичности и опасности Токсичность вещества- способность наносить вред живому организму.

Токсичность- это мера несовместимости вещества с жизнью (И. В. Саноцкий, 1970).

Опасность вещества- вероятность токсического воздействия вещества в реальных условиях производства и применения.

Толерантность — способность организма переносить воздействие определенных количеств веществ без развития токсических эффектов

2.3 Основные типы классификаций вредных веществ и отравлений

Существует множество разных классификаций токсических веществ и отравлений, которые с одной стороны отражают многообразие свойств веществ и их биологического действия, с другой — разнообразие подходов к данной проблеме различных специалистов.

Нужна помощь в написании реферата?

Вредно воздействие, оказываемое химическими веществами на живой организм разнообразно (воспаление, дистрофические изменения, лихорадка, аллергические заболевания). Токсические вещества могут вызывать нарушения в нервной, сердечно-сосудистой, мочевыделительной, эндокринной и половой системах,поражать органы дыхания, вызывать изменения в крови, органах пищеваренния, костной системе, коже и ее придатках.Кроме того, токсические вещества могут вызывать отдаленные последствия, такие как нарушение развития плода (эмбриотропное и тератогенное действие), повреждение наследственного аппарата клетки (мутагенное действие) и злокачественное перерождение клетки (канцерогенное действие).

2.3 Основные стадии взаимодействия вредного вещества с биологическим объектом

Взаимодействие токсического вещества и биологическим объектом разделяют на несколько стадий.

Когда концентрация вредного вещества достигает максимума — это является основной стадией — стадия разорбции (поглощения), тогда мы имеем возрастание общей и действующей дозы на фоне поступления токсического вещества.

Стадия элиминации — удаление вредного вещества или снижение его действующей концентрации вблизи рецептора.Когда поступление токсиканта прекращается, концентрация его может снижаться за счет компенсаторских и выделительных (экскреторных) возможностей организма (метаболические процессы, процессы выделения (экскреции), детоксикация биологически активными веществами организма).

Нужна помощь в написании реферата?

История токсикологии довольно богата. Это показывает что, несмотря на тяжелые, а порой трагические события, сопутствовавшие развитию химической промышленности, внушительные успехи токсикологии и практики вселяют глубокую уверенность в том, что человечество может успешно противодействовать химической опасности во всех формах ее проявления

Список использованных источников

1. Юртов Е.В. Химическая токсикология. Текст лекций. / Юртов Е.В., Лейкин Ю.А.- М.: МХТИ.- 1987.

2. Полина И.Н. Токсикология: учебное пособие / И. Н. Полина. — Сыктывкар: Сыктывкарский лесной институт, 2012. — 128 с.

3. Курляндского Б.А. Общая токсикология/ Б. А. Курляндского, В. А. Филатова. — М.: Медицина.- 2002.- 736с.

4. Гадаскина И.Д. Яды — вчера и сегодня: очерки по истории ядов /Гадаскина И. Д., Толконцев Н. А. -Л.:Наука.- 1988.- 573с.

5. Токсикология. Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969-1978.

Читайте также: