В ряде случаев возникает необходимость количественно определить величину максимальной недействующей (безопасной) дозы токсикантов.
Методика решения этой задачи предложена Годдам. Исследование строится на установлении зависимости "доза-эффект" в опытной группе животных. Желательно, чтобы оцениваемый эффект был достаточно чувствительным и оценивался не в альтернативной форме (например: снижение активности энзима, подъем артериального давления, замедление роста, нарушение кроветворения и тд.). График зависимости строится в координатах "логарифм дозы - выраженность эффекта". Анализ кривой позволяет оценить ряд показателей. Поскольку кривая, как правило, имеет S-образную форму, вычленяют участок, в пределах которого зависимость носит линейный характер. Определяют крутизну прямой (b). Пороговый эффект (yS) определяется по формуле: yS = tS, где t - коэффициент Стьюдента, определяемый по соответствующим таблицам; S - величина стандартного отклонения, определяемая из данных опыта. Пороговая доза (DS) - это такая доза, действуя в которой вещество вызывает пороговый эффект. Для безопасной дозы (DI) имеем log DI = log DS - 6(S/b).
Пример. В течение нескольких недель крысам в корм добавляли систокс (инсектицид) в различных концентрациях. Эффект оценивали по степени угнетения активности холинэстеразы крови. Каждая точка на графике представляет собой среднюю величину из 6 - 12 наблюдений. На графике рисунка ХХ по оси "у" представлены данные о различии активности энзима у интактных и экспериментальных животных (в относительных единицах от 0 до 1,0); по оси "х" - логарифм концентрации токсиканта. Как следует из полученных данных, начиная с определенной дозы (концентрации) зависимость приобретает линейный характер. Крутизна прямой (b) равна - 0,66; среднее значение всех стандартных отклонений в отдельных группах S = 0,097; t - 2. Отсюда пороговый эффект yS = 2 х 0,097 = 0,194. Соответствующее значение DS , как следует из графика, равно 0,42. Тогда имеем: log DI = 0,42 - 6(0,097/0,66) = -0,462. Таким образом, безопасное (недействующее) содержание систокса в пище составляет 0,34 части на миллион.
Таблица 9. Шкала токсичности (смертельное действие) веществ, при их поступлении через рот (По Hodg G., Gleason S., 1975)
| Степень токсичности | Сухое вещество (мг/кг) | Жидкое вещество (на человека) |
| Сверхтоксичные Высокотоксичные Токсичные Умеренно токсичные Малотоксичные Нетоксичные | менее 5 5 - 50 50 - 500 500 - 5000 5000 - 15000 более 15000 | менее 7 капель 7 капель - ложка ложка - рюмка (30 мл) 30 мл - 0,5 л 0,5 л - 2 л более 2 л |
В настоящее время в России химические вещества принято разделять на 4 класса опасности (таблица 8).
Таблица 10. Классификация химических веществ по степени опасности.
| Показатели | Класс опасности | |||
| ПДК мг/м3 | <0,1 | 0,1-1,0 | 1,1-10,0 | >10,0 |
| ЛД50 p/o мг/кг | <15 | 15-150 | 151-5000 | <5000 |
| ЛД50 р/cut мг/кг | <100 | 100-500 | 501-2500 | <2500 |
| ЛК50/2 час мг/м3 | <500 | 500-5000 | 5001-50000 | <50000 |
| КВИО* | >300 | 300-30 | 29-3 | >3 |
КВИО - коэффициент возможности ингаляционного отравления. Определяют, как отношение максимально возможной концентрации токсиканта (пара) в воздухе, к среднесмертельной концентрации.
Для большинства веществ можно определить дозы, при уменьшении которых, вещества утрачивают способность инициировать токсический процесс. Доза, ниже которой современными методами исследования не выявляется действие химического вещества на биологический объект (организм), называется "пороговой дозой". Концепция пороговости полезна тем, что на её основе с помощью специальных методов определяют, а затем оценивают и юридически утверждают дозы веществ, признаваемые безопасными для человека в условиях повседневной жизни, производства, специальных ситуаций.
На основе экспериментальных данных по определению зависимости "доза-эффект" также устанавливаются (с учетом представлений о допустимом риске) пределы допустимого воздействия токсикантов, способных вызывать "беспороговые" эффекты. В ходе подобных исследований обычно устанавливают соотношение параметров кривых зависимости "доза-эффект", полученных в условиях изолированного действия токсиканта и на фоне примененного противоядия.