Специфика и механизм токсического действия вредных веществ реферат

Обновлено: 08.07.2024

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.

Взаимодействие между токсичными веществами и живыми организмами имеет два аспекта:

– действие токсичных веществ на организм -токсикодинамическая фаза;

– действие организма на токсичные вещества - токсикокинетическая фаза.

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

Втоксикогенной фазе отравлений выделяют два основных периода: периодрезорбции, продолжающийся до момента достижения максимальной концентрации токсичного вещества в крови, и периодэлиминации, от этого момента до полного очищения крови от яда (рис. 33).

Для последнего характерно формирование тяжело протекающих патологических синдромов острых отравлений, таких, как экзотоксический шок, токсическая кома, асфиксия и др. В соматогенной фазе обычно развиваются патологические синдромы, лишенные выраженной токсикологической специфичности, они трактуются как осложнения острых отравлений - это пневмония, острая почечная недостаточность, сепсис и пр.

2.3.2. Теория рецепторов токсичности

Ферменты – биологические катализаторы, присутствующие во всех живых клетках и осуществляющие превращения веществ в организме, тем самым направляя и регулируя его обмен веществ. Ни один процесс в организме не обходится без участия ферментов: так, внутриклеточное дыхание регулируется оксидазами; в усвоении белков участвуют протеназы, жиров – липазы, углеводов – киназы и фосфодазы и т. д. Всего в организме человека содержится до 1000 различных ферментных систем, катализирующих различные процессы. В то же время абсолютное количество каждого фермента в клетках организма крайне мало, поэтому выведение ферментов из строя достигается небольшими количествами токсичных соединений.

Оказалось, что во многих случаях рецепторами действительно являются ферменты. Например, оксигруппа серина, входящая как составная часть в молекулу фермента ацетилхолинэстеразы, служит рецептором фосфорорганических инсектицидов, образующих с этим ферментом прочный комплекс.

Кроме ферментов, рецепторами первичного действия ядов являются аминокислоты, нуклеиновые кислоты, пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды, витамины. Рецепторами часто бывают наиболее реакционно способные функциональные группы органических соединений, такие, как сульфгидрильные, гидроксильные, карбоксильные, амин- и фосфорсодержащие, которые играют жизненно важную роль в метаболизме клетки. Наконец, в роли рецепторов токсичности выступают различные медиаторы и гормоны.

Читайте также: