„Trucizny i zatrucia”

Trucizna- to substancja, która po wchłonięciu do organizmu lub wytworzona w organizmie powoduje zaburzenie jego funkcji lub śmierć.

Każda substancja obecna w środowisku w postaci stałej, ciekłej lub gazowej wywierająca szkodliwy wpływ uważana jest za substancję skażającą otoczenie.

Bardzo toksyczna substancja powoduje określone efekty biologiczne lub zdrowotne po podaniu bardzo małych ilości, natomiast mało toksyczna substancja…

Oceniając toksyczność substancji należy brać pod uwagę:

- ilość (dawkę) substancji podanej lub wchłoniętej

- drogę podawania (np. wdychanie, podanie doustne, na skórę, wstrzyknięcie)

- częstotliwość podawania (jednorazowo, kilkakrotnie)

- czas potrzebny do wystąpienia zmian (efektów) niekorzystnych

- zakres i stopień uszkodzenia

Narażenie (ekspozycja)- to fizyczny kontakt żywego organizmu z czynnikiem chemicznym, fizycznym lub biologicznym, wyrażony stężeniem lub natężeniem i czasem trwania.

Efekt- to każda biologiczna zmiana w organizmie, narządzie lub tkance spowodowana lub związana z narażeniem na substancję chemiczną.

Dawka wchłonięta- ilość substancji chemicznej, która została pobrana, a następnie wchłonięta.

Efekt szkodliwy- to nieodwracalna zmiana biologiczna pojawiająca się podczas lub po zakończeniu narażenia. Jest to zaburzenie czynnościowe lub uszkodzenie morfologiczne, które może wpływać na wydolność całego organizmu lub może zmniejszyć jego sprawność w warunkach dodatkowego obciążenia, a także może zwiększyć jego wrażliwość na działania innych czynników.

Efekt krytyczny- swoisty efekt w warunkach narażenia na substancje chemiczne. Na zawsze oznacza on efekt najważniejszy lub najczulszy wśród innych efektów biologicznych związanych z narażeniem i może wystąpić po przekroczeniu stężenia krytycznego substancji chemicznej w narządzie docelowym.

Efekt subkrytyczny- przy poziomie ekspozycji niższym niż konieczny do uzyskania krytycznego stężenia (np. metalu) w narządzie krytycznym, mogą występować efekty, które nie zaburzają czynności komórki, a są wykrywane za pomocą testów biochemicznych lub innych.

Działanie niekorzystne, szkodliwe albo niepożądane dla zdrowia może być odwracalne lub nieodwracalne

Odwracalne skutki działania związku chemicznego są odchyleniem od prawidłowej struktury lub funkcji, które powracają do zakresów wartości fizjologicznych po przerwaniu narażenia. Podstawowe znaczenie w tym przypadku ma pojęcie uszkodzenia biochemicznego, które może być zdefiniowane jako zmiana biochemiczna lub defekt biochemiczny, bezpośrednio poprzedzający zmianę patologiczną lub zaburzenia czynnościowe.

W przypadku skutków nieodwracalnych odchylenia pozostają lub nawet nasilają się po zakończeniu narażenia.

Niektóre skutki toksycznego działania substancji chemicznych, jak: uszkodzenie płodu, mutacje, nowotwory złośliwe, choroby neurologiczne, marskość wątroby, rozedma płuc są na ogół nieodwracalne.

O swoistej toksyczności i odległych skutkach działania różnych ksenobiotyków świadczą choroby nowotworowe, zmiany genetyczne, uszkodzenia immunologiczne oraz zaburzenia psychiczne, a także wady rozwojowe.

Termin dawka jest stosowany do wskazania ilości podanej, natomiast ilość substancji toksycznej obecna w medium podlegającym badaniu jest określona terminem stężenie.

Stężenie krytyczne w komórce jest to stężenie, przy którym zmiany czynnościowe komórki są odwracalne lub nieodwracalne, niepożądane lub szkodliwe.

Narządem krytycznym- nazywamy narząd, który jako pierwszy osiąga stężenie krytyczne substancji toksycznej.

Dawki:

Działania toksyczne substancji chemicznej zależy od jej dawki i stężenia w atakowanym narządzie lub układzie.

Dawka- to ilość substancji chemicznej podana, pobrana lub wchłonięta do organizmu w określony sposób, warunkując brak lub występowanie efektów biologicznych wyrażonych odsetkiem organizmów odpowiadających na tą dawkę (dawka śmiertelna LD₅₀).

Tradycyjnie w zależności od skutków (efektów) rozróżnia się niżej wymienione dawki:

1. Dawka graniczna lub progowa- to ilość substancji, która wywołuje pierwsza spostrzegalne skutki biologiczne. Nazywamy to progiem działania, który jest zdefiniowany jako najmniejszy poziom narażenia lub najmniejsza dawka, która powoduje zmiany biochemiczne, przekraczające granice przystosowania homeostatycznego.

2. Dawka lecznicza- wykazuje działanie farmakoterapeutyczne i nie wywołuje ostatnich zakłóceń procesów fizjologicznych.

3. Dawka toksyczna- to ilość substancji, która po wchłonięciu do organizmu wywołuje efekt toksyczny.

4. Dawka śmiertelna- ilość substancji powodująca śmierć organizmu po jednorazowym podaniu.

We współczesnej toksykologii ważną rolę odgrywa ostatnia z pobranych dawek określona następująco: dawka śmiertelna medialna (LD₅₀).

LD₅₀- jest uzyskana statycznie w wyniku badań na zwierzętach pojedynczą dawką substancji chemicznej, która powoduje śmierć 50% zwierząt.

Efekty biologiczne spowodowane działaniem substancji chemicznej mają różnorodny charakter, dlatego stosuje się przy ocenie ryzyka różne pojęcia związane z granicznym poziomem narażenia.

NOEL- poziom nie wywołujący działania- najniższy poziom narażenia, przy którym nie stwierdza się istotnego statystycznie lub biologicznie zwiększenia częstości jakichkolwiek efektów w grupie.

NOAEL- poziom nie wywołujący efektów szkodliwych- najwyższy poziom narażenia, przy którym nie stwierdza się istotnego statystycznie lub biologicznie zwiększenia częstości lub nasilenia efektów szkodliwych wśród grupy narażonej w porównaniu do grupy kontrolnej.

LOAEL- najniższy obserwowany poziom działania szkodliwego- najniższy poziom narażenia, przy którym występuje statystycznie lub biologicznie istotny wzrost częstości występowania efektów szkodliwych lub ich nasilenie lub grupie narażonej w porównaniu do grupy kontrolnej.

Wielkość dopuszczalnego narażenia definiuje się jako dawka referencyjna (RfD)- oszacowane dzienne narażenie populacji ludzkiej, które nie powinno spowodować wystąpienia szkodliwych skutków w ciągu całego życia. RfD szacuje się na podstawie wartości NOAEL lub LOAEL

RfD = NOAEL / UF

NOAEL- poziom nie wywołujący efektów szkodliwych.

UF- całkowity współczynnik niepewności (>1000 duży błąd aby poprawić naukową ocenę ryzyka).

Dopuszczalne dzienne pobranie ADL- to ilość substancji jaka może być codziennie pobrana przez człowieka z żywnością lub wodą do picia przez całe życie bez zagrożenia dla jego zdrowia.

ADI (mg/kg m.c.) = NOEL / SF

NOEL- poziom nie wywołujący działania.

SF- współczynnik bezpieczeństwa (10-2000, najczęściej 100).

Zatrucie- to proces chorobowy z klinicznymi objawami podmiotowymi i przedmiotowymi, wywoływany przez substancje chemiczne pochodzenia egzo-/endogennego.

Biorąc pod uwagę dynamikę, mechanizm oraz działanie trucizny na organizm zatrucie można podzielić na:

- Zatrucie ostre-

Charakteryzuje się one szybkim rozwojem szkodliwych zmian w organizmie, powstających w ciągu krótkiego czasu po wprowadzeniu jednorazowej dawki trucizny dożołądkowo, inhalacyjnie lub po naniesieniu na skórę. Na ogół objawy uszkodzenia lub śmierć występują po 24 h charakteryzują się poważnie dużą dynamiką objawów klinicznych.

- Zatrucia podostre-

Szkodliwe zmiany w organizmie występują mniej gwałtownie po podaniu jednorazowej lub kilkakrotnej dawki. W zatruciach podostrych wykrycie powstałych zmian patologicznych jest często możliwe po zastosowaniu fizjologicznych badań czynnościowych narządów.

- Zatrucie przewlekłe-

Powstają na skutek działania małych dawek trucizny podawanych przez dłuższy okres na ogół pod wpływem kumulacji trucizny w organizmie.

Zatrucia przewlekłe powstają zwykle w wyniku zatruć przypadkowych np. przebieg zatruć zawodowych ma przeważnie charakter przewlekły.

Reakcje organizmu na wnikanie związków toksycznych zależy od:

- ich właściwości fizykochemiczne

- drogi wchłaniania

- dawki

- płci

- wieku

- ogólnego stanu zdrowia i odżywiania

- czynników zewnętrznych jak: temperatura, okres narażenia, wilgotność powietrza itp.

Zatrucia występujące wśród ludzi można podzielić na:

- zatrucia rozmyślne (samobójcze lub zbrodnicze) należy tłumaczyć słabą odpornością psychiczną w okresie młodości na różnorodne trudności życia codziennego, jak stresy, kłopoty rodzinne i w miejscu pracy, w szkole.

- zatrucia przypadkowe- często spotkane w życiu codziennym, np. omyłkowe podania leków, zatrucia chemikaliami używanymi w gospodarstwie domowym, spożywanie żywności skażonej mikrobiologicznie, zanieczyszczonej substancjami toksycznymi, środki ochrony roślin.

Żywność zanieczyszczona mikrobiologicznie lub substancjami przenikającymi ze środowiska może być przyczyną zatruć.

Toksykologia żywności- zajmuje się badaniem zależności między budową substancji naturalnych, występujących w produktach pochodzenia zwierzęcego, roślinnego oraz wytwarzających się w nich wskutek działania czynników biologicznych, chemicznych fizycznych oraz w wyniku interakcji ze składnikami żywności.

Podmiotem badań i oceny toksykologicznej są:

- środki spożywcze

- przetwory

- substancje lub ich mieszaniny o znacznym składzie, dodawane do żywności w określonym celu

- zanieczyszczenia chemiczne żywności

Celem badań toksykologii żywności- jest poznanie jakościowego oraz ilościowego wpływu na organizm substancji dl niego obcych i zapobieganie, aby wpływ ten nie mógł okazać się szkodliwy dla zdrowia.

Podstawę oceny substancji stanowią główne badania toksykologiczne na zwierzętach doświadczalnych, a także dostępne dane zwłaszcza toksykologii przemysłowej oraz toksykologii leku.