Предмет токсикологии – биологические системы надорганизмен-
ного уровня, подверженные токсическому загрязнению. Естественно, что
теоретической основой токсикологии служат фундаментальные законо-
мерности структуры и функционирования природных систем популяци-
онного и биоценотического ранга, активно разрабатываемые современной
теоретической экологией. Важнейшее значение имеет общая концепция
устойчивости и стабильности экологических систем. Своеобразие приме-
няемых методических подходов и методик определяется сочетанием ме-
тодологий токсикологической науки и экологии. При этом физиологиче-
ские, функциональные, биохимические и другие нарушения, вызванные
действием загрязнителя на растительные и животные организмы, рассмат-
риваются в качестве первичных токсических эффектов, вызывающих на-
рушение популяционных и биоценотических механизмов. Выявление зна-
чимости этих показателей для состояния изучаемых биологических сис-
тем и прогноза их будущего требует:
разработки специальных методических подходов исследования;
проведения экспериментов и наблюдений в природных биоценозах,
исследований загрязненных территорий;
применения методов математического моделирования и экстраполя-
ции. Эти и другие подходы отражают своеобразие методологии ток-
сикологии как самостоятельного научного направления.
Всякое научное направление базируется на основополагающих дос-
тижениях смежных наук. Имеются в виду, прежде всего, фундаменталь-
ные закономерности, установленные в общей экологии и токсикологии.
Отечественные исследования в области экологии, охраны природы, ток-
14
сикологии и гигиены еще в 30–40-е годы прошлого столетия были не про-
сто на уровне мировых, но в значительной мере определяли его. Доста-
точно упомянуть основополагающие работы С.С.Четверикова по генетике
популяций, Г.Ф. Гаузе по экологии популяций, В.Н. Сукачѐва и его кон-
цепцию биогеоценоза, а также ведущего российского токсиколога и ги-
гиениста Н. В. Лазарева.
Важнейшая цель токсикологии, имеющая огромное прикладное зна-
чение, – разработка теоретических основ и основополагающих концепций
взаимодействия природных экосистем и производительной деятельности
человека.
Цель достигается путем решения фундаментальных и прикладных
токсикологических задач:
1. Оценка токсичности веществ
–
установление количественных харак-
теристик связей воздействия химических веществ и развитием токсиче-
ского процесса. Раздел токсикологии, в рамках которого осуществляется
оценка токсичности химических веществ, называется токсикометрия. Ре-
зультаты токсикометрических исследований используют для разработки
нормативных и правовых актов, обеспечивающих химическую безопас-
ность населения; оценки риска действия ксенобиотиков; сравнительной
оценки эффективности средств и методов обеспечения химической безо-
пасности населения и т.д.
2. Изучение токсикодинамических характеристик веществ
–
механиз-
мов, лежащих в основе токсического действия химических веществ, зако-
номерностей формирования токсического процесса. Результаты токсико-
динамических исследований необходимы для разработки медикаментоз-
ных средств профилактики и терапии интоксикаций, средств и методов
предупреждения и минимизации последствий развития токсического про-
цесса; совершенствования методов диагностики интоксикаций (раздел
«Токсикодинамика»).
3. Изучение закономерностей токсикокинетики ксенобиотиков
–
выясне-
ние механизмов проникновения токсикантов в организм, закономерностей
их распределения, метаболизма и выведения (раздел «Токсикокинетика»).
Знания токсикокинетики ксенобиотиков необходимы для разработки
надежной системы профилактики токсических воздействий; диагностики
интоксикаций, выявления профессиональной патологии, проведения су-
дебно-медицинской экспертизы, создания новых противоядий; совершен-
ствования методов форсированной детоксикации организма и т.д.
4. Установление факторов, влияющих на токсичность вещества
–
свойств токсикантов, особенностей биологических объектов, условий их
взаимодействия, состояния окружающей среды и т.д.
Все упомянутые задачи решаются:
в ходе экспериментальных исследований на животных,
15
в процессе лечения острых и хронических отравлений человека в ус-
ловиях клиники,
эпидемиологических исследований среди профессиональных групп
и населения, подвергшихся действию токсикантов.
Было бы неправильно ограничивать задачи токсикологии только
изучением потоков техногенных веществ. Научно обоснованное предви-
дение судьбы биоценозов, подверженных влиянию токсического загряз-
нения, позволяет обоснованно говорить о рациональной эксплуатации
природных экосистем, основываясь на допустимых уровнях воздействия.
Особенностью токсикологии является то, что при изучении токсиче-
ских эффектов на популяционном и биоценотическом уровнях возрастает
значение окружающей среды как активного фактора, влияющего на пове-
дение экотоксикантов в отдельных компонентах биоты, на их фиксацию и
деструкцию в природных системах и, как следствие этого, определяющего
уровни поступления их в живые организмы.
Последнее обстоятельство особо важно, поскольку условия сущест-
вования и функционирования природных популяций и биоценозов могут
выступать в качестве модифицирующего фактора, усиливающего или ос-
лабляющего прямое токсическое влияние. Проблема оценки прямого ток-
сического воздействия и эффектов косвенных, опосредованных средой
обитания, – одна из центральных в современной токсикологической науке.
Практическая невозможность проведения токсикологических эксперимен-
тов в природных условиях остро ставит необходимость экстраполяции
данных лабораторных и виварных экспериментов на условия существова-
ния природных биосистем. Отметим, что именно соотношение прямых и
опосредованных эффектов загрязнения природной среды делает экологи-
ческое нормирование процедурой, строго приуроченной к конкретным ус-
ловиям того района, для которого регламентируется токсическая нагрузка.
Под влиянием токсических факторов в экологических системах про-
являются неблагоприятные эффекты на различных уровнях организации:
от молекулярно-генетического до биоценотического. Наблюдаются эф-
фекты увеличения хромосомных нарушений и мутаций, изменение фер-
ментативной активности отдельных систем организма, снижение репро-
дуктивных возможностей и продолжительности жизни организмов, изме-
нение половой и возрастной структур популяций, видового состава сооб-
ществ, смены доминирующих видов, продуктивности биоценозов в целом.
Изучение такого широкого спектра токсических проявлений возможно
лишь при комплексном подходе с участием широкого круга специалистов.
К основным задачам и направлениям токсикологии относятся
следующие:
исследование источников поступления экотоксикантов, их распро-
странения и превращения в почве, воде, атмосфере, растениях, жи-
16
вотных, по трофическим цепям в целом, оканчивающимся челове-
ком; изучение химических изменений экотоксикантов с образовани-
ем новых соединений с модифицированными токсическими свойст-
вами;
изучение воздействия токсического вещества на разные виды орга-
низмов, прогнозирование опасности загрязнения окружающей среды
для людей, животных, растений и экосистем в целом;
выяснение ответных реакций организма на действие вредного веще-
ства на уровне клетки, организма, популяции, сообщества; исследо-
вание механизмов токсичности и разработка критериев оценки вред-
ного действия экотоксикантов;
исследование механизмов токсического действия и токсических эф-
фектов химических веществ, жизненно необходимых организмам, но
поступающих в избыточных количествах, или полностью чужерод-
ных, позволяющее понять реакцию растений и животных на внедре-
ние в экосистему ксенобиотиков;
разработка гигиенических основ регламентации поступления эко-
токсикантов в окружающую среду;
разработка методов анализа экотоксикантов в объектах окружающей
среды, методов диагностики, лечения и профилактики поражений.
К важным задачам токсикологии относятся прогнозирование опас-
ности для живых организмов загрязнения отдельных районов экотокси-
кантами и разработка мероприятий по профилактике поражений, лечению
пострадавших и ликвидации последствий заражений. Эти задачи решают-
ся в комплексных программах контроля загрязнения окружающей среды,
биологического и санитарно-гигиенического мониторинга. Их успешное
решение зависит от совершенствования системы контроля количественно-
го содержания экотоксикантов в окружающей среде, глубокого знания ха-
рактера и механизма острого и хроничекого действия экотоксикантов на
живые организмы в условиях их обитания, физико-химических свойств
экотоксикантов для прогнозирования их распространения в окружающей
среде, по трофическим цепям, биотрансформации.
Успешное решение задач науки токсикология осуществляется со-
вместными усилиями токсикологов, экологов, химиков, физиков и других
специалистов.
Достарыңызбен бөлісу: |