2.1: Доза та її вплив на токсичність

Last updated
Save as PDF

Page ID: 24797

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Визначена доза

Доза за визначенням - це кількість речовини, що вводиться за один раз. Однак для характеристики впливу ксенобіотиків потрібні й інші параметри. Найважливішими є кількість доз, частота та загальний часовий період лікування.

Наприклад:

650 -3 г).» tabindex = «0">мг ацетамінофену (продукти Тайленол ^®) у вигляді одноразової дози.
500 -3 г).» tabindex="0">мг пеніциліну кожні 8 годин протягом 10 днів.
10 -3 г).» tabindex = «0">мг ДДТ на добу протягом 90 днів.

Речовини можуть надходити в організм з будь-якого:

Зіткнувшись з ними в навколишньому середовищі (експозиція).
Навмисне споживання або введення певної кількості речовини.

Середовища, в яких присутні ксенобіотики, включають зовнішнє повітря, повітря в приміщенні та воду. Ксенобіотики можуть подорожувати в організм через шкіру, очі, легені та травний тракт. Вплив ксенобіотика може відбуватися в будь-якому середовищі, де речовина може потрапити в:

Шкіра за допомогою шкірного всмоктування (повітря і води).
Дихальні шляхи через інгаляцію.
Травний тракт через прийом всередину.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Дермальний
(Джерело зображення: ORAU, ©)

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Вдихання
(Джерело зображення: ORAU, ©)

Малюнок\(\PageIndex{3}\): Проковтування
(Джерело зображення: ORAU, ©)

Дозою можна вважати або:

Вимірювання впливу навколишнього середовища.
Кількість речовини, що вводиться протягом певного періоду часу.

Види доз включають:

Поглинена доза — кількість речовини, яка потрапила в організм через шкіру, очі, легені або травний тракт і була прийнята органами або конкретними тканинами. Поглинену дозу також можна назвати внутрішньою дозою.
Введена доза - кількість, що вводиться зазвичай перорально або шляхом ін'єкції (зверніть увагу, що введена доза, прийнята перорально, не обов'язково може бути абсорбована).
Загальна доза — сума всіх індивідуальних доз.

Не всі речовини, які потрапляють в організм, обов'язково засвоюються їм. Це поняття відноситься і до водозабору. Коли людина випиває велику кількість води за один раз, частина її поглинається, а решта води виводиться.

Якщо людина п'є 1 літр води щогодини протягом 3 годин, кожна введена доза становила б 1 літр. Загальна доза буде кількістю, яку людина випила за період часу, коли споживалася вода. Поглинена доза, однак, швидше за все, буде меншою за загальну дозу, оскільки це буде залежати від того, скільки води організм людини поглинає, на яку можуть впливати різні фактори. Приклад забору води представлений в таблиці 1.


Дози	Введена доза	Загальна доза	Поглинена доза
Доза 1 (8:00 ранку): 1 л води	1 Л	1 Л	Менше 1 л
Доза 2 (9:00 ранку): 1 л води	1 Л	2 Л	Менше 2 л
Доза 3 (10:00 ранку): 1 л води	1 Л	3 Л	Менше 3 л

Терміни для видів доз допомагають враховувати кількість речовини, яке надійшло в організм різними засобами, але кількість всмоктується - це те, що найважливіше.

У більш пізньому розділі ми розглянемо специфіку про те, як організм обробляє речовини після того, як вони потрапляють в організм.

Фракціонуючі дози

Фракціонування загальної дози зазвичай зменшує ймовірність того, що загальна доза спричинить токсичність. Причина полягає в тому, що організм часто може відновити дію кожної субтоксичної дози, якщо проходить достатній час до отримання наступної дози. У цьому випадку загальна доза, яка була б шкідливою, якщо її отримати відразу, є нетоксичною при введенні протягом певного періоду часу. Наприклад, 30 -3 г).» tabindex="0">мг стрихніну, проковтнутого за один раз, може призвести до летального результату для дорослої людини, тоді як 3 -3 г).» tabindex="0">мг стрихніна, проковтнутого щодня протягом 10 днів, не вважається смертельною дозою.

Агрегати, що використовуються в токсикології, в основному такі ж, як ті, що використовуються в медицині. Грам (г) - стандартна одиниця. Оскільки більшість експозицій у менших кількостях, -3 г).» tabindex = «0">міліграм (-3 г).» tabindex = «0">mg) зазвичай використовується. Наприклад, загальна доза ацетамінофену для дорослих становить 650 -3 г).» tabindex = «0">мг.

Важливість віку, розміру тіла та часу

Вік людини і розмір тіла впливають на клінічні та токсичні ефекти даної дози. Вік і розмір тіла зазвичай пов'язані, особливо у дітей. Цей зв'язок важливий, оскільки розмір тіла людини може впливати на навантаження, яке має речовина на нього. Наприклад, 650- -3 г).» tabindex = «0">мг доза ацетамінофену характерна для дорослих, але вона була б токсичною для маленьких дітей. Тому таблетка ацетамінофену, призначеного для дітей (дитячий Тайленол ^®) містить всього 80 -3 г).» tabindex="0">мг препарату.

Малюнок\(\PageIndex{4}\): Вік, розмір тіла та час є ключовими факторами при розгляді клінічних та токсичних ефектів дози
(Джерело зображення: iStock Photos, ©)

Одним із способів порівняння ефективності дози та її токсичності є оцінка кількості речовини, що вводиться щодо маси тіла. Загальне вимірювання дози - мг/кг, що означає -3 г).» tabindex = «0">мг речовини на кг маси тіла. Інший метод, який використовується для порівняння доз серед різних видів, полягає у використанні площі поверхні тіла, а не просто маси тіла.

Одиниці

Оскільки деякі ксенобіотики токсичні в кількостях, значно менших, ніж -3 г).» tabindex="0">міліграм, менші частки грама, такі як -6) грама.» tabindex="0">мікрограм (мкг). У таблиці 2 наведені інші одиниці виміру.


Одиниця	Грам-еквіваленти	Експ. Форма
Кілограм (кг)	1000.0 г	10 ³ г
Грам (г)	1,0 г	1 г
-3 г).» табуіндекс = «0">міліграм (-3 г).» табуіндекс = «0">мг)	0,001 г	10 ^-3 г
-6) грама.» TabIndex = «0">Мікрограма (мкг)	0,000,001 г	10 ^-6 г
-9 г).» tabindex = «0">нанограм (-9 г).» tabindex = «0">нг)	0,000,001 г	10 ^-9 г
-12 г).» Індекс табуляції = «0">Пікограм (-12 г).» tabindex = «0">pg)	0,000,000,001 г	10 ^-12 г
Фемтограма (fg)	0,000,000,000,001 г	10 ^-15 г

Таблиця\(\PageIndex{1}\): Різні одиниці, їх грамові еквіваленти та їх експоненціальна форма

Концентрація

Одиниці впливу навколишнього середовища виражаються як кількість ксенобіотика в одиниці середовища, яка може бути рідиною, твердою речовиною або повітрям. Концентрація - це кількість речовини, що міститься в певній кількості іншої речовини, такої як вода, повітря, грунт, їжа, кров, волосся, сеча або дихання. Наприклад, вага токсичної речовини, що міститься в певній вазі їжі, вказується як міра концентрації, а не загальна кількість. Знання того, наскільки концентрована токсична речовина в пробі їжі вагою 100 г, дозволяє легко порівняти при тестуванні на цю токсичну речовину в інших зразках їжі, які важать більше або менше 100 г.

Малюнок 7 ілюструє це поняття. Дві склянки містять зразки соку, які тестуються на забруднення свинцем. Обсяг соку в склянці А становить 100 мл, а обсяг соку в склянці B - 50 мл. Концентрація свинцю однакова в обох зразках соку: 20 частин на мільярд (ppb). Загальна кількість свинцю була б вищою у склі А, але концентрація свинцю на одиницю об'єму однакова в обох окулярах.

Малюнок\(\PageIndex{5}\): Концентрація свинцю однакова в зразках з різними обсягами, але загальна кількість свинцю в кожному немає
(Джерело зображення: адаптовано з iStock Photos, ©)

Оцінка впливу

Вплив людини до речовини можна оцінити на основі взаємозв'язку між масою тіла людини та цими факторами:

Концентрація речовини в середовищах навколишнього середовища (наприклад, в мкг/мл).
Кількість речовини, що надходить в організм.
Тривалість і частота окремих подій, під час яких організм контактував з екологічними середовищами.

Одиниці впливу навколишнього середовища, що використовуються в токсикології, включають:

-3 г).» tabindex = «0">мг/літр (-3 г).» tabindex = «0">мг/л) для рідин.
-3 г).» tabindex = «0">мг/грам (-3 г).» tabindex = «0">мг/г) для твердих речовин.
-3 г).» tabindex="0">мг /кубічний метр (-3 г).» tabindex = «0">мг/м ³) для повітря.

Менші одиниці використовуються за потребою; наприклад, -6) грама.» tabindex = «0">мкг/мл. Інші широко використовувані одиниці дози для речовин у середовищах - це частини на мільйон (ppm), частини на мільярд (ppb) та частини на трильйон (ppt). Коли менші одиниці використовуються для кількісної оцінки експозиції, одиниця мг/кг/добу може бути адаптована до меншої одиниці. Наприклад, можуть бути використані частини на мільярд на кг на добу (ppb/kg/день).

Важливо пам'ятати, що використання невеликої одиниці дози не пов'язане з навантаженням, яке речовина має на організм. Одиниця експозиції описує тільки кількість речовини.