Глава 1. Предмет, цель, задачи и структура токсикологии

Предмет токсикологии

Общепринятого определения предмета токсикологии в настоящее время не существует. Самым простым является, непосредственно вытекающее из названия науки: toxicon - яд, logos - наука. Токсикология - наука о ядах и интоксикациях (отравлениях).

“Энциклопедический словарь медицинских терминов” (1982) дает развернутое определение: “Токсикология - область медицины, изучающая физические, химические свойства ядов (вредных и отравляющих веществ), механизмы их действия на организм человека и разрабатывающая методы диагностики, лечения и профилактики отравлений”.

Близкими по сути являются и другие определения:

“Токсикология - наука, изучающая закономерности развития и течения патологического процесса (отравления), вызванного воздействием на организм человека или животного ядовитых веществ” (Голиков С.Н., 1972).

“Токсикология - это область медицины, изучающая законы взаимодействия живого организма и яда” (Лужников Е.А., 1994).

Однако определить токсикологию как науку о яде можно лишь при условии четкого определения самого понятия “яд”, но сделать это, не смотря на многочисленные попытки, не удается.

Еще в начале XIX века основоположник научной токсикологии Матео Жозе Бонавентура Орфила (1814) писал: “Яд - вещество, которое в малом количестве, будучи приведенным в соприкосновение с живым организмом, разрушает здоровье или уничтожает жизнь”. Также определял “яд”, спустя практически сто лет, и один из пионеров отечественной токсикологии профессор Российской военно-медицинской академии Д.П. Косоротов (1907): “Ядами называются вещества, которые, будучи введены в организм в малых количествах, в силу своих химических свойств, могут причинить расстройство здоровья или самую смерть”.

В этих определениях подчеркивается одна важная, по мнению авторов, характеристика ядов: малое количество, необходимое для провокации отравления. Однако, что считать малым количеством? Ответ на этот вопрос носит весьма субъективный характер. В настоящее время науке известны вещества, вызывающие смерть экспериментального животного, при введении в дозах равных нескольким нанограммам (ботулотоксин). Вместе с тем самым распространенным “ядом” современности является этиловый спирт и его суррогаты, вызывающие отравление при поступлении в организм в количестве десятков и сотен грамм.

Вот почему существуют определения, в которых “малое количество”, как свойство “ядов”, упускают вовсе:

“Ядом называется всякое химическое вещество, способное причинить смерть или серьезный вред здоровью своим действием на ткани или соки тела” (Пеликан Е.,1878).

“Можно определить яд как меру (единство количества и качества) действия химического вещества, в результате которого при определенных условиях возникает отравление” (Саватеев Н.В., 1978).

Из этих определений вытекает, что при тех или иных условиях любое вещество может стать ядом. Один из основоположников отечественной промышленной токсикологии, выдающийся ученый и педагог Н.В. Лазарев пишет (1936): “Яды - суть вещества, вызывающие повреждение организма немеханическим путем”.

В настоящее время человечеству известно около 10 миллионов химических соединений. Из них более 40 тысяч широко используются в быту, медицине, на производстве и в сельском хозяйстве. Этот перечень продолжает из года в год увеличиваться (по некоторым данным примерно на 1000 наименований ежегодно). Большая часть изученных соединений при определенных обстоятельствах может причинить “серьезный вред здоровью”.

Подобное обстоятельство ставит под сомнение саму возможность выделить из всей совокупности химических веществ окружающего мира, естественных и синтезированных человеком, некую группу, обозначаемую как “яд”. В наиболее категоричной форме эта мысль выражена еще в ХIХ веке известным французским судебным медиком Тардье: “Ядов в научном смысле слова нет”.

Накопленные человечеством знания привели к пониманию того, что практически любое химическое вещество, в зависимости от действующего количества, может быть либо безразличным, либо полезным, либо вредным для организма (т.е. выступать в качестве яда).

Впервые на это указал еще в ХV веке известный врач и химик Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (Парацельс): “Все есть яд. Ничто не лишено ядовитости. И только доза отличает яд от лекарства”.

Хотя ядов в научном смысле слова нет, практически всем веществам окружающего нас мира присуща токсичность, т.е. способность, действуя на организм в определенных дозах и концентрациях, нарушать дееспособность, вызывать заболевания или даже смерть (или, в более общей форме - действуя на биологические системы, вызывать их повреждение или гибель).Вещества существенно различаются по токсичности. Чем в меньшем количестве они оказывают на биологические системы повреждающее действие, тем они токсичнее (ядовитее). Изучение и оценка токсичности различных веществ составляет предмет науки токсикологии.

Действие веществ, приводящее к нарушению функций биологических систем, называется токсическим.

Химические вещества могут оказывать токсическое действие при взаимодействии с любым видом животных и растительных организмов. При этом токсическое действие может быть зарегистрировано и изучено на любом уровне организации живой материи: клеточном, тканевом, органном, организменном, популяционном, биоценологическом. Однако всегда в основе токсического действия веществ лежит их взаимодействие с биологическим объектом на молекулярном уровне.

Формирование и развитие реакций биосистемы на действие токсиканта, приводящее к ее повреждению (нарушению функций, жизнеспособности) или гибели, называется токсическим процессом.

Нередко полагают, что единственной формой токсического процесса является интоксикация. Именно поэтому и токсикологию определяют (см. выше), как “...науку, изучающую закономерности развития и течения ... отравления”.

Однако в настоящее время все очевиднее становится, что пагубные последствия действия веществ на биосистемы вообще, и организм человека в частности, более многообразны.

Все увеличивающееся разнообразие условий, в которых многочисленные химические вещества воздействуют на человека, обусловливают развитие множественности форм, в которых проявляются токсические процессы. Даже на уровне отдельного организма это не только острые, подострые, хронические интоксикации (болезни химической этиологии), но и химический канцерогенез, нарушения репродуктивных функций, явление эмбриотоксичности, тератогенез, снижение иммунитета, аллергизация организма, многообразные астенические состояния и т.д.

Еще более расширяются представления о токсическом процессе и множественности форм его проявления при изучении последствий действия химических веществ на иных уровнях организации живого: клеточном, органном, популяционном.

Закономерности развития токсического процесса, его качественные и количественные характеристики, зависимость от строения вещества, действующей дозы, условий взаимодействия с биологическими системами, - также составляют предмет изучения науки токсикологии.

Таким образом, предметом изучения науки токсикологии являются - токсичность химических веществ и токсический процесс, развивающийся в биосистемах. А науку токсикологию можно определить как учение о токсичности и токсическом процессе - феноменах регистрируемых при взаимодействии химических веществ с биологическими объектами.

Хотя дать научное определение понятию “яд” не представляется возможным, вполне обоснованным можно считать следующее утверждение: ядом становитсялюбое химическое вещество, если при взаимодействии с организмом оно вызвало заболевание (интоксикацию) или гибель.

В токсикологии используют и другие термины, характеризующие химические вещества, как потенциальную или реализовавшуюся причину повреждения биологических систем.

Токсикант - более широкое, чем яд, понятие, употребляющееся для обозначения веществ, вызвавших не только интоксикацию, но провоцирующих и другие формы токсического процесса, и не только организма, но и биологических систем иного уровня организации (клетки, популяции).

Отравляющее вещество - химический агент, предназначенный для применения в качестве оружия в ходе ведения боевых действий.

Токсин - как правило, высокотоксичное вещество бактериального, животного, растительного происхождения.

Ксенобиотик - чужеродное (не участвующее в пластическом или энергетическом обмене организма со средой) вещество, попавшее во внутренние среды организма.