ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ Методические указания к

Федеральное агентство по образованию
Томский государственный архитектурно-строительный университет
ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ
Методические указания
к самостоятельному изучению дисциплины
Составитель Л.И. Ольховатенко
Томск 2009
Основы токсикологии: методические указания / Сост.
Л.И. Ольховатенко. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. унта, 2009. – 15 с.
Рецензент Т.А. Кожухарь
Редактор Е.Ю. Глотова
Методические указания к самостоятельному изучению
дисциплины ОПД.Ф.09 «Основы токсикологии» для студентов
специальности 280202 «Инженерная защита окружающей среды» заочной формы обучения, обучающихся по специализации
«Защита окружающей среды».
Печатаются по решению методического семинара кафедры инженерной геологии и геоэкологии, протокол № 5
от 12.12.08.
Утверждены и введены в действие проректором по учебной работе В.В. Дзюбо
с 01.05.2009
до 01.05.2014
Оригина-макет подготовлен автором
Подписано в печать. Формат 60×90/16.
Бумага офсет. Гарнитура Таймс, печать офсет.
Уч.-изд. л. 0,84. Тираж 70 экз. Заказ №
Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2.
Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ.
634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.
2
ВВЕДЕНИЕ
Загрязнение окружающей среды является одной из злободневных проблем в нашей даже обычной жизни. Знание действия загрязнителей на организм человека необходимо для экологов любого направления, в том числе и для специалистов, работающих по направлению защиты окружающей среды. В связи
с тем, что человек активно вмешивается в существующие экосистемы благодаря своей активной хозяйственной деятельности, происходит загрязнение воздуха, воды, почв, продуктов
питания токсическими веществами, которые негативно влияют
на здоровье человека.
Целью изучения по дисциплине «Основы токсикологии»
является приобретение знаний студентами о действии ядовитых
веществ на организм человека, о закономерностях действия химических веществ на человека и экологические системы, об
оценке величины риска токсических воздействий, об обеспечении экологической безопасности при работе с вредными химическими веществами.
Для осуществления поставленных целей студент должен
знать:
– историю создания ядов;
– классификацию ядов;
– острые и хронические отравления;
– стадии интоксикации;
– характер токсического действия химических веществ на
человека;
– наиболее часто встречающиеся вредные вещества и оказываемые ими вредные воздействия на живые организмы;
– иметь понятия о гигиенических регламентах;
– основные источники возможного загрязнения окружающей среды токсическими веществами;
– принципы экологического контроля загрязнения окружающей среды.
3
Уметь:
– пользоваться знаниями в области токсикологии при
проведении анализа системы;
– использовать полученные знания по основам токсикологии при определении вредного действия токсических веществ
на организм человека;
– принимать участие в разработке мероприятий по оздоровлению и защите производственной и окружающей природной среды.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Для самостоятельной работы студента по дисциплине
«Основы токсикологии» выносится объём материала, достаточный для приобретения знаний по данному разделу. Для
студентов заочного обучения большая часть материала выносится на самостоятельное изучение. Поэтому цель проведения
самостоятельной работы по «Основам токсикологии» заключается в подготовке студентов в соответствии с требованиями
квалификационной характеристики специалистов государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.
Задачи самостоятельной работы предусматривают изучение основных вопросов токсикологии, таких как предмет токсикологии, действие яда на организм человека, проникновение
яда в организм, его поведение в организме, а также проблемы
экотоксикологии и воздействие промышленных ядов на окружающую среду, загрязнение окружающей среды за счёт техногенных и природных катастроф. Влияние загрязнений через воду, почву, атмосферный воздух, продукты питания на организм
человека, а также специфика воздействия различных ядов на
отдельные органы и системы человека.
4
Контроль знаний, полученных в процессе самостоятельной работы студентов, должен осуществляться преподавателем
во время обучения (опрос, контрольная работа, сдача зачёта).
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ ТЕМ
ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Введение. Общие проблемы токсикологии.
Предмет, задачи и методы токсикологии
Предмет и задачи дисциплины «Основы токсикологии».
Токсикология как наука об изучении влияния вредных веществ
на живые организмы. История развития учения об ядах, представление о вредных химических веществах. Отравления, субъективные и объективные причины отравлений. Основные понятия, используемые в дисциплине. Значение токсикологии в системе экологического образования. Связь токсикологии
с другими изучаемыми дисциплинами. Разделы токсикологии:
теоретическая, профилактическая, клиническая, промышленная
и др. Экотоксикология, её значение в системе экологического
образования. Задачи промышленной и экологической токсикологии. Принципы отбора токсических веществ для токсикологической оценки. Объём и методы промышленной и экологической токсикологии.
Вопросы для самопроверки
1. Какое имеете представление о предмете и задачах дисциплины «Основы токсикологии»?
2. Что такое яды? История развития учения о ядах и вредных химических веществах.
5
3. Что такое отравления? Виды отравлений.
4. Связь токсикологии с другими науками.
5. Какие существуют разделы токсикологии, дайте их характеристику.
6. Какие существуют принципы отбора химических веществ для токсикологической оценки?
7. Охарактеризуйте объёмы и методы промышленной
и экологической токсикологии.
2.2. Основные понятия в токсикологии.
Токсикодинамика, токсикокинетика, токсикометрия
Токсическое действие ядов, понятие о токсикодинамике, токсикокинетике, токсикометрии. Классификация ядов: общая, специальная, гигиеническая, токсикологическая и др. Острые отравления,
стадии, механизм острых отравлений, понятие об интоксикации.
Факторы, от которых зависит распределение токсических веществ
в организме. Избирательная токсичность. Рецепторы токсичности,
их значение в процессе механизма отравления. Понятие типа связи
вредное вещество – рецептор на проявление токсичности. Прохождение ядов через мембрану клеток, типы транспортировки ядов через мембрану клеток. Поступление токсических веществ в организм. Всасывание, распределение ядов в организме, судьба ядов
в организме. Выведение ядов из организма (биотрансформация, почечное и внепочечное выведение ядов). Острые и хронические отравления. Основные и дополнительные факторы, определяющие
развитие отравлений. Пороговые концентрации ядов. Кумуляция
и привыкание к ядам. Специфические и неспецифические показатели привыкания к яду.
Вопросы для самопроверки
1. Какие существуют классификации ядов?
6
2. Как представляете понятия «токсикодинамика», токсикокинетика», «токсикометрия»?
3. Что происходит в организме при остром отравлении?
4. Какие факторы влияют на распределение яда в организме?
5. Что такое острое отравление и каков механизм развития
острого отравления?
6. Что такое избирательная токсичность и рецепторы токсичности?
7. Специфические и неспецифические показатели привыкания к яду.
8. Механизм прохождения ядов через мембрану клеток
и типы поступления ядов через мембрану.
9. Какие существуют пути поступления токсических веществ в организм, и что происходит с ядовитыми веществами
в организме человека?
10. Дайте характеристику острых и хронических отравлений токсическими веществами.
11. Какие существуют основные и дополнительные факторы, влияющие на развитие отравлений?
12. Что такое пороговые концентрации ядов, кумуляция
и привыкание к ядам?
2.3. Специфика и механизмы токсического
воздействия вредных веществ
Специфика токсического действия ядовитых веществ на
человека. Связь состава, строения и свойств химических соединений с показателями их токсического действия. Закономерности, определяющие поступление, транспорт, распределение
и выведение вредного вещества из организма. Воздействие на
организм некоторых химических веществ, используемых в промышленности: металлы, неметаллы и их соединения, органические растворители, газы, токсические пыли, пестициды и др.
Токсическое действие алкоголя, наркотиков и табака на орга7
низм. Отравления человека фосфорорганическими веществами,
хлорированными углеводородами. Токсическое действие вредных паров, ядовитых газов (бензин, нефтепродукты, выхлопные
газы, окись углерода, сероводород, сероуглерод, хлор). Отравления соединениями тяжёлых металлов (ртуть, свинец, железо,
кадмий, медь, сурьма, таллий, хром, цинк) и мышьяком. Поражение органов и систем при воздействии на организм человека
токсических веществ. Расстройства нервной и сердечнососудистой системы под воздействием токсических веществ окружающей среды. Токсическое действие ядовитых веществ окружающей среды на органы дыхательной системы, на систему
крови, органы пищеварения, почки, половую систему, костную
систему, кожу и её придатки. Тератогенное, мутагенное и бластомогенное действие ядов.
Вопросы для самопроверки
1. Как зависит токсичность вредных химических веществ
и ядов от их строения, физико-химических свойств?
2. Как влияют на токсичность вредных и ядовитых веществ степень химической чистоты, сроки хранения этих
веществ?
3. Каким образом действуют на токсичность химических
веществ комбинации нескольких факторов: действие яда и шума, токсическое вещество и повышенная температура окружающего воздуха и др.?
4.Характеристика фосфорорганических веществ. Применение, пути поступления и какие вызывают изменения в организме человека фосфорорганические средства?
5. Перечислите вещества, которые входят в группу углеводородов, дайте их характеристику.
6. С какой целью используются хлорированные углеводороды, какие существуют пути их поступления в организм
человека?
8
7. Какие изменения вызывают в организме человека хлорированные углеводороды?
8. Где встречается окись углерода, какие изменения вызывает окись углерода в организме?
9. Какие изменения вызывают в организме человека такие газы как сероводород, сероуглерод, хлор. Дайте их характеристику.
10. Охарактеризуйте изменения, которые вызывают ртуть
и её соединения, свинец, железо, кадмий, медь, сурьма, таллий,
хром, цинк в организме человека?
11. Отравление мышьяком, какие при этом возникают изменения в организме?
12. Какие расстройства могут возникнуть со стороны
нервной и сердечно-сосудистой систем под воздействием токсических веществ?
13. В чём выражаются изменения со стороны органов дыхания, системы крови, органов пищеварения, почек, половой,
костной систем, кожи и её придатков при воздействии ядовитых
веществ?
14. Что такое тератогенное, мутагенное и бластомогенное
действие токсических веществ?
15. Отравления алкоголем, суррогатами алкоголя, наркотиками.
2.4. Экологические аспекты токсикологии.
Воздействие химических веществ на популяции
и экосистемы
Популяция, как объект воздействия вредных веществ. Охрана окружающей среды. Изменение экологического состояния
окружающей среды и прогнозирование здоровья человека. Экологические условия проживания населения в России и Томской
области. Динамика состояния здоровья населения. Загрязнения,
виды загрязнений, загрязнители. Качество окружающей среды,
9
нормирование качества окружающей среды. Гигиеническое
регламентирование загрязнения окружающей среды. Влияние
почв на состояние окружающей среды, загрязнения и загрязнители почв. ПДК основных загрязнителей почв. Атмосферный
воздух и его загрязнители, ПДК основных загрязнителей. Гидросфера, загрязнители гидросферы, их ПДК. Чужеродные вещества в продуктах питания, ПДК основных химических веществ
в продуктах питания.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое охрана окружающей среды, дать определение.
2. Какова характеристика и тенденция изменений экологических условий проживания населения в России, и какое
влияние на состояние окружающей среды оказывают сопредельные государства?
3. Изложите, какая экологическая обстановка (состояние атмосферного воздуха, воды, почвы, радиационная обстановка)
в Томской области, и от чего она зависит?
4. Как зависит динамика состояния здоровья человека от экологической обстановки в России и в Томской области?
5. Что такое «загрязнение», и какие его основные виды?
6. Перечислите и охарактеризуйте основные виды загрязнителей окружающей среды.
7. Что такое качество окружающей среды, нормирование
качества окружающей среды и показатели нормативов качества
окружающей среды?
8. Какое влияние оказывают почвы на состояние окружающей среды? Загрязнители почв, их характеристика. ПДК
основных загрязнителей почв.
9. Загрязнители воздуха. Наиболее часто встречающиеся
загрязнители воздуха, их характеристика и ПДК.
10. Какие наиболее часто встречаются загрязнители воды,
их характеристика, ПДК?
10
11. Что такое чужеродные вещества в продуктах питания?
Загрязнение продуктов питания тяжёлыми металлами (кадмий
ртуть, свинец). Роль пестицидов, нитратов, нитритов в загрязнении пищевых продуктов. ПДК основных химических веществ
в продуктах питания.
2.5. Специфика воздействия радиоактивных веществ
Основные формы и специфика последствий воздействия
ядерных излучений на биологические объекты. Пути поступления радиоактивных веществ в организм человека. Источники
радиоактивных веществ: естественные и искусственные источники. Фазы радиационных аварий и последствия радиоактивного облучения в зависимости от фазы. Механизмы биологического действия ядерных излучений на живые организмы.
Внешнее и внутреннее облучение. Влияние дозы радиоактивного облучения на живой организм.
Вопросы для самопроверки
1. Какие существуют естественные и искусственные источники радиоактивного излучения?
2. Какие существуют пути поступления радиоактивных
веществ в организм человека?
3. Как влияют радиоактивные вещества на организм человека в зависимости от пути поступления?
4. Какие поражения возникают в случае внешнего и внутреннего облучения?
5. Что такое фазы аварий на атомных электростанциях
и зависимость последствий экологического воздействия от фазы
аварии?
6. Как влияет доза ионизирующего излучения на организм
человека?
11
3. ВОПРОСЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА ИТОГОВЫЙ
КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ»
1. Дать определение понятия «охрана окружающей среды». Характеристика и тенденция изменений экологических условий проживания населения в России (влияние на состояние
окружающей среды сопредельных государств, состояние земельных угодий, радиоактивная обстановка и т. д.).
2. Экология и состояние здоровья населения.
3. Экологическая обстановка в Томской области (состояние атмосферного воздуха, воды, радиационная обстановка,
факторы, влияющие на экологию).
4. Экология и состояние здоровья населения Томска
и Томской области.
5. Общие понятия о ядах, история создания ядов. Субъективные и объективные причины отравлений.
6. Понятие о предмете и задачах токсикологии. Основные
направления и разделы токсикологии.
7. Понятие о токсикодинамике, токсикокинетике, интоксикации (отравлении).
8. Токсикометрия, параметры токсикометрии, избирательная токсичность.
9. Понятие о классификации ядов (общая, специальная,
гигиеническая и др.).
10. Отравления, виды отравлений (острые, хронические,
случайные, преднамеренные и т. д.).
11. Прохождение ядов через мембрану клеток. Типы
транспортировки ядов через мембрану клеток.
12. Острые и хронические отравления. Пороговые концентрации ядов. Понятие о кумуляции и привыкании к ядам, специфические и неспецифические показатели привыкания. Основные и дополнительные факторы, определяющие развитие
отравлений.
12
13. Качество окружающей среды, нормирование качества
окружающей среды. Показатели нормативов качества окружающей среды.
14. Действие ядов на нервную систему, сердечнососудистую систему, органы дыхания, кровь, желудочнокишечный тракт и другие органы, признаки поражения при отравлении ядами.
15. Отравление человека тяжёлыми металлами и их соединениями, ФОВ, хлорированными углеводородами, вредными парами и ядовитыми газами и др.
16. Влияние почв на состояние окружающей среды. Загрязнители почв, их влияние на здоровье человека. ПДК основных загрязнителей почв.
17. Загрязнение воздуха, воды, наиболее часто встречающиеся загрязнители воздуха и воды, их характеристика и ПДК.
18. Чужеродные вещества в продуктах питания человека.
ПДК основных химических веществ в продуктах питания.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1. Богоявленский, З.Ф. Клиническая диагностика и неотложная терапия острых отравлений / З.Ф. Богоявленский,
И.Ф. Богоявленский. – М.: МЕДпресс-информ, 2002. – 127 с.
2. Великанова, Л.П. Наркология: учеб пособие / Л.П. Великанова, О.В. Каверина, Р.В. Бисалиев. – Ростов-н/Д.: Феникс,
2006. – 384 с.
3. Егоров, А.Ю. Возрастная наркология: учеб. пособие /
А.Ю. Егоров. – СПб.: Дидактика Плюс, 2002. – 272 с.
4. Келина, Н.Ю. Токсикология в таблицах и схемах / Н.Ю.
Келина, Н В. Безручко. – Ростов-н/Д.: Феникс, 2006. – 144 с.
13
5. Коробкин, В.И. Экология в вопросах и ответах:
учеб.пособие / В И Коробкин, Л.В. Передельский. – Ростовн/Д.: Феникс, 2002. – 282 с.
6. Лойт, А.О. Общая токсикология / А.О. Лойт. – СПб.:
ЭЛБИ-СПб, 2006. – 224 с.
7. Лужников, Е.А. Клиническая токсикология: учеб. для
студ. мед. вузов / Е.А. Лужников. – М.: Медицина, 1994. – 360 с.
8. Платонов, А.П. Основы общей и инженерной экологии:
учеб. пособие для технич. вузов / А.П. Платонов, В.А. Платонов. – Ростов-н/Д.: Феникс, 2002. – 349 с.
9. Протасов, В.Ф. Экология, здоровье и природопользование в России / В.Ф. Протасов. – Финансы и статистика, 1995. –
260 с.
10. Ушакова, С.А. Экологическое состояние территории
России: учеб пособие для студ. высш. учебн. завед. / С.А. Ушакова, Л.Г. Кац. – М.: ACADEMIA, 2001. – 127 с.
11. Эктоксикология и принципы отбора химических веществ для токсикологической оценки. Объём необходимой токсикологической оценки: методические указания / Сост. Л.И.
Ольховатенко. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та,
2004. – 18 с.
12. Особенности работы лабораторной службы по определению токсических веществ. Санитарно-токсикологические исследования: методические указания / Сост. Л.И. Ольховатенко.
– Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2004. – 25 с.
13. Определение токсичности веществ в лабораторных условиях. Пути и способы введения ядов: методические указания /
Сост. Л.И. Ольховатенко. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.строит. ун-та, 2005. – 25 с.
14. Определение токсичности химических соединений в
результате воздействия ядов на живой организм в лабораторных
условиях: методические указания / Сост. Л.И. Ольховатенко. –
Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2005. – 14 с.
14
15. Методики, применяемые в токсикологии для выявления действия ядовитых веществ: методические указания / Сост.
Л.И. Ольховатенко. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. унта, 2006. – 23 с.
16. Соотношение между концентрацией (дозой) яда, временем его воздействия и возникающим эффектом: методические указания / Сост. Л.И. Ольховатенко. – Томск: Изд-во Том.
гос. архит.-строит. ун-та, 2007. – 23 с.
Дополнительная литература
1. Оксенгендлер, Г.И. Яды и организм: проблемы химической опасности / Г.И. Оксенгендлер. – СПб.: Наука, 1991. –
214 с.
2. Тратенберг, И.М. Проблемы нормы в токсикологии (современные представления и методические подходы, основные
параметры и константы) / И.М. Тратенберг. – М.: Медицина,
1991. – 234 с.
15