Критерии вредности - токсикология полимерных материалов
В настоящее время предложено несколько классификаций критериев вредности. Однако любая из них условна и неполна. В соответствии с современным уровнем развития гигиенической науки в качестве критериев вредности могут рассматриваться изменения, происходящие на молекулярном, клеточном, органном, организменном и социальном уровнях. С той или иной мерой условности выделяют общебиологические критерии вредности. Рассматривая в рамках целостного организма отдельные его системы, участвующие в поддержании гомеостаза, можно выделить биохимические, физиологические, иммунологические, морфологические и другие критерии вредности.
Общебиологические критерии вредности: 1) сокращение средней продолжительности жизни, 2) нарушение физического развития, 3) изменение деятельности ЦНС, 4) нарушение способности к адаптации в среде обитания.
Критерии, характеризующие психосоциальные нарушения (Г. Н. Красовский и соавт., 1977): 1) нарушение психических функций (памяти, восприятия речи, мышления и т. д.), 2) угнетение эмоциональной сферы, 3) нарушение межличностных отношений, 4) снижение способности к творческой производственной деятельности, 5) нарушение динамического стереотипа поведения.
Нарушения репродуктивной функции: 1) изменения генетического материала, 2) влияние на сперму, 3) плодовитость и бесплодие, 4) пре- и постимплантационная гибель или задержка развития, 5) биохимические, физиологические и поведенческие изменения у потомства, 6) уродства и другие пороки развития.
Канцерогенное действие: 1) возникновение опухолей, 2) учащение случаев спонтанных опухолей и сокращение латентного периода их развития, 3) возникновение опухолей в иной, чем в контроле, локализации.
Физиологические критерии вредности: 1) функциональная деятельность физиологических систем (ЦНС, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и т. д.), 2) функция приспособительных (регуляторных) механизмов, 3) преждевременное старение, 4) биологические ритмы, 5) поведенческие реакции.
Биохимические критерии вредности: 1) биохимические константы тканей, 2) нарушение структуры и пространственной организации нуклеиновых кислот и их химическая модификация (Л. Я. Васюкович, 1978).
Иммунологические критерии вредности (Г. И. Виноградов): 1) неспецифические показатели иммунологической реактивности, 2) антитела как специфический фактор иммунитета, 3) гиперчувствительность немедленного типа, 4) гиперчувствительность замедленного типа.
Метаболические критерии вредности: 1) скорость метаболизма и выведения вещества в зависимости от его дозы (И. В. Саноцкий, 1974), 2) накопление вещества в критических органах в зависимости от дозы, 3) появление в крови органотропных ферментов, 4) угнетение активности или поражение ключевых ферментов метаболических систем (Л. А. Тиунов, В. В. Кустов, 1970), 5) активность микросомальных ферментов печени, 6) изменение активности ферментов лизосомального происхождения в сочетании с эффектом лабилизации мембран лизосом (Р. В. Меркурьева, 1977), 7) компенсаторное увеличение активности ферментной системы, для которой яд является субстратом, 8) нарушение взаимодействия ферментных систем.
Морфологические критерии вредности (Т. И. Бонашевская, 1981): 1) деструктивные и дистрофические изменения клеточных структур, 2) содержание биополимеров в клетках, 3) сдвиги в ферментных системах клеток при гистоэнзимологическом анализе, 4) функциональная активность внутриклеточных органелл при электронно-микроскопическом анализе, 5) активация ДНК-синтезирующей функции клетки, 6) процессы микроциркуляции в органах, 7) повышение индекса дегрануляции тучно-клеточной системы.
Статистические критерии вредности (В. О. Шефтель, Р. Е. Сова, 1976): 1) для жестких биологических показателей (коэффициент вариации <10%) критический уровень значимости сдвига по Стьюденту — 0,1, 2) для пластичных биологических показателей (коэффициент вариации 10—40%) критический уровень значимости сдвига — 0,05, 3) для высокопластичных биологических показателей (коэффициент вариации >40 %) критический уровень значимости сдвига — 0,01.
Г. И. Сидоренко, Г. Н. Красовский и соавторы (1977) считают, что все критерии вредности предназначены для выявления предпатологических состояний организма. Комплексное использование их позволяет установить биологически значимые сдвиги, выходящие за пределы физиологических приспособительных реакций организма, т. е. обнаружить порог вредного действия на основе биологического и математического анализа полученных результатов.
Как подчеркивает Н. А. Толоконцев (1973), количественная определенность параметров токсичности важна не только с токсикологической точки зрения ( например, обоснование ПДК или ДУ), но имеет и биологическое значение. С помощью количественных критериев токсичности устанавливаются связи и зависимости между структурой и биологическим влиянием химических веществ, что наряду с изучением механизмов взаимодействия яда с организмом дает представление о функциях и возможностях биологических систем вообще.
Разработка критерия оценки вещества включает изучение зависимостей доза — эффект и доза — ответ. Зависимость доза — эффект показывает, как тяжесть эффекта может возрастать при увеличении времени воздействия или вводимой дозы. Зависимость доза — ответ показывает, как при увеличении силы влияния (времени или дозы) изменяется количество реагирующих на воздействие людей (или животных). Выяснение зависимости доза — эффект имеет большое значение при токсикологической оценке компонентов полимерных материалов и других химических веществ. Она наиболее хорошо изучена, так как ее проверка (установление пороговых доз и концентраций) лежит в основе определения гигиенических нормативов.
ДУ и ПДК вредных веществ обычно соотносят с их концентрациями в воде, пище или воздухе, учитывая при этом продолжительность экспозиции. Однако воздействие на здоровье, безусловно, определяется количеством вещества, поглощенного организмом в единицу времени в течение определенного срока. Поскольку дозу вещества, поступившего с пищей или воздухом, трудно точно измерить, многие авторы считают, что предпочтение должно быть отдано термину «поглощение». Поглощение химических веществ в свою очередь зависит от ряда факторов, которые не учитываются, когда определяется только уровень концентрации (размеры тела, минутный объем легких, количество потребляемой воды и пищи, физикохимические характеристики веществ, которые определяют их токсикокинетику, и т. д.).
Как отмечается в докладах ВОЗ (1978), хотя термины «доза — эффект» и «доза — ответ» все еще используются для обозначения одних и тех же случаев, было бы целесообразно различать эти понятия, так как допустимые уровни основываются на связях поглощение— ответ, т. е. на той доле индивидуумов в группе лиц, у которых обнаруживается специфический измеренный ответ на данное поглощение.
Количественная оценка сдвигов, происходящих в организме в ответ на воздействие химического агента, основана на изучении зависимости доза — эффект.
В настоящее время отсутствует достаточная информация относительно характера зависимости доза — эффект и доза — ответ у человека для большинства химических веществ. Поэтому обычно рассматривают данные, полученные экспериментально, что усложняет задачу из-за различий в чувствительности к определенному веществу и в метаболизме. Это относится к процессам распределения, накопления, всасывания, биотрансформации и выведена веществ.
