ekotoksykologia
Kwestia oddziaływania środowiska na zdrowie człowieka ma największe znaczenie dla opinii publicznej. Emisje niebezpiecznych oparów i obecność trujących odpadów w otoczeniu człowieka są przyczyną niepokoju lub nawet paniki. Inżynierowie posługując się niebezpiecznymi chemikaliami muszą pamiętać o społecznej ocenie swoich działań. Mechanizm wpływu substancji trujących na ssaki jest obiektem intensywnych badań w całej historii. W przeciwieństwie do tego oszacowanie uwolnienia chemikaliów i innych składników do biosfery prowadzone były w czasie badania "pomorów ryb" dopiero na początku 20-tego wieku. Dogłębne badania zagrożenia dla gatunków innych niż ludzie uzyskały poparcie dopiero w ostatnich czasach. Problem "ekotoksyczności" zaistniał w latach 60-tych, kiedy Rachel Carson opublikowała dokumentację pt. Silent Spring, która spotkała się z dużą uwagą społeczeństwa. Ruch społeczny wówczas zainicjowany przyczynił się do zrozumienia potrzeby ochrony i dbałości o liczne dzikie (tzn. nieudomowione) gatunki, które są uczestnikami złożonych ekosystemów. Zainteresowanie społeczne od tego czasu jest motorem rozwoju nauki zwanej ekotoksykologią.
Od wielu lat prowadzone są intensywne studia nad oddziaływaniem trucizn w środowisku pracy. Od niedawna niemniej wytężone wysiłki podejmują toksykolodzy w celu przedstwienia wpływu na zdrowie małych dawek toksyn obecnych w środowisku stałego pobytu ludzi. Niepokojące rezultaty analizy zagrożeń ze strony trujących składników odpadów i emisji przemysłowych przyczyniły się do zainicjowania intensywnych prac legislacyjnych w celu uregulowania gospodarki niebezpieczymi odpadami oraz ochrony przed toksycznymi emisjami. Wynika to z opinii, że ograniczenie zagrożenia ze strony niebezpiecznych odpadów ma podstawowe znaczenie dla ochrony zdrowia społeczeństwa. Jest elementem najwcześniej podjętej profilaktyki zdrowotnej.
Ochrona środowiska życiowego społeczeństwa przed truciznami jest znacznie bardziej efektywną profilaktyką niż wczesne wykrywanie schorzeń i ich leczenie. Utrata sił witalnych społeczności wskutek szkodliwych oddziaływań ekotoksyn może też wynikać z obciążeń psychicznych spowodowanych brakiem wiarygodnej oceny sytuacji. Dlatego najbardziej ogólne przedstawienie aparatu pojęciowego toksykologii jest potrzebne dla zrozumienia opinii specjalistów wydawanych przy okazji ocen efektywności gospodarki odpadami, zagospodarowania skażonych terenów, a nawet ocen ryzyka dla zdrowia związanego z konsumpcją żywności i przyjmowaniem leków.
O czym traktuje toksykologia?
Toksykologia zajmuje się rozpoznaniem szkodliwych oddziaływań na organizmy żywe powodowanych przez kontakt z substancjami chemicznymi. Toksyny roślinne i jady zwierzęce były znane i badane od wieków. Jednak rozwój toksykologii w postaci odrębnej dyscypliny naukowej datuje się od początku XX wieku. Ukonstytuowanie się tej nowej dziedziny oparte było o zdobycze wielu nauk podstawowych, jak fizjologia, farmacja, biochemia, biologia molekularna i epidemiologia. Będąc konglomeratem zdobyczy wielu dziedzin nauk biologicznych, toksykologia nie jest nauką w rodzaju fizyki czy chemii. Porusza się bowiem w polu nierozpoznanego. W szczególności w kwestii rzeczywistych mechanizmów groźnych oddziaływań chemikaliów na systemy komórkowe jest jeszcze dużo "czystych kart". W opinii społecznej toksykologia ma jednoznacznie negatywne skojarzenia. Fundamentalne znaczenie badań patologów, którzy "post mortem"oceniają wpływ na przyczyny "zejścia" obecności trucizn w organizmie, rzuca cień na dokonania biochemików, biorących na siebie coraz ważniejszą część badań toksykologicznych. Trzeba zrozumieć konieczność prowadzenia badań zarówno biochemicznych, jak i fizjopatologicznych, gdyż prawdziwość wyników osiągniętych jedną tylko techniką jest co najmniej wątpliwa. Budowa skomplikowanych modeli ekotoksykologicznych wymaga posługiwania się niezbitymi dowodami prawdziwości danych toksykologicznych, które są podstawą prognozowania.
Jakie są ograniczenia zastosowań toksykologii?
Mechanizmy reakcji odpowiedzialnych za skutki zatruć są jeszcze mało zbadane. Dlatego stwierdzenia toksykologów zazwyczaj oparte są na obserwacjach objawów, a badania zatruć rzadko prowadzi się na ludziach. Z oczywistych powodów toksykologia opiera się głównie na doświadczeniach ze zwierzętami. Przenoszenie wniosków z badań laboratoryjnych na funkcjonowanie organizmu ludzkiego związane jest z dużą dozą niepewności. Brak precyzji w przewidywaniach przebiegu zatruć w jednym organizmie (np. u człowieka) na podstawie informacji dotyczących innych gatunków (np. myszy) jest jeszcze większy, jeśli chcemy wnioskować o wpływie niskich dawek trucizn (najczęściej zagrażających ludzkim populacjom) z doświadczeń przy użyciu wysokich dawek podawanych zwierzętom. Większość badań na zwierzętach prowadzona jest w procedurach przyspieszonych, a wzmocnienie efektu zatrucia uzyskuje się przez podawanie dawek znacznie większych niż spotykane w warunkach naturalnych. Następnie stosuje się metodę ekstrapolacji wyników do minimalnych dawek, rzadko tak małych, że odzwierciedlają rzeczywisty poziom zagrożenia. Dlatego w zależności od matematycznej metody ekstrapolacji oceny zagrożenia mogą różnić się o rząd wielkości. Niedoskonałości metod analizy skali skażenia i tempa przemieszczania się zanieczyszczeń w środowisku są więc maskowane przez niepewność oszacowania toksyczności danego związku chemicznego.
Czy dane toksykologiczne mają znaczenie dla ekotoksykologii?
Kiedy już uświadomiliśmy sobie trudności w uzyskaniu precyzyjnych danych toksykologicznych możemy pochopnie wnioskować, że wyniki badań toksykologicznych niewiele mówią o problemach ekotoksykologii. Warto więc podkreślić, że bazy danych toksykologicznych podają dla wielu chemikaliów wartości wystarczająco dokładne aby oceny zagrożeń związanych z obecnością skażeń w środowisku były miarodajne i ważne epidemiologicznie. Kiedy dane dla określonej substancji nie są bezpośrednio dostępne, można posłużyć się ogólnie akceptowanymi metodami przybliżonych ocen, które również mogą być podstawą do opracowania skutecznej strategii ochrony zdrowia ludzi. Ocena oddziaływania działalności przemysłowej na środowisko, instrukcje posługiwania się niebezpiecznymi substancjami, procedury reagowania na awarie z udziałem chemikaliów, są elementami tej strategii wywodzącymi się z dokonań ekotoksykologii.
Ekotoksykologia jest względnie młodą nauką, która posługuje się zasadami toksykologii w badaniach systemów naturalnych w celu oceny możliwości wpływu uwalniania trujących chemikaliów na ich stan. O ile zadaniem tradycyjnej toksykologii ssaków jest wpływ ekspozycji na chemikalia w stosunku do poszczególnych gatunków, głównie ludzi, to ekotoksykologia rozpatruje taki wpływ na grupy w populacjach żyjących w środowisku naturalnym.
Innymi słowami, jeśli chemikalia zabiją jakiś procent osobników w populacji, to w przypadku ludzi jest uznawane za katastrofę. Natomiast w przypadku takiego wpływu na ekosystem będzie to zdarzenie o niewielkim znaczeniu ekologicznym w porównaniu do działania chemikaliów, które wprawdzie nie są przyczyną śmierci osobników, za to obniżają głównie produktywność albo ograniczają transfer energii. Działanie to będzie wpływać na funkcjonowanie systemu bezpośrednio, a jego wpływ na strukturę systemu będzie pośredni. Dlatego ważne jest zrozumienie nie tylko bezpośredniego wpływu chemikaliów na organizm, ale również jak działają one na środowisko życia organizmu (np. fizyczna zmiana habitatu wskutek wylewu chemikaliów; utrata źródeł pożywienia; degradacja biologiczna i chemiczna). Jako przykład może posłużyć przypadkowy rozlew ropy, który spowoduje rozmaite efekty. W tym: zmniejszenie fotosyntezy wskutek mniejszej penetracji światła, śmierć organizmów wodnych po zatruciu lekkimi węglowodorami aromatycznymi, wreszcie wniknięcie ciężkich węglowodorów do łańcucha pokarmowego w wyniku akumulacji w tkankach.
Co w ekotoksykologii jest najważniejsze dla inżyniera?
Inżynierowie nie mogą i nie powinni prowadzić badań toksykologicznych. Doświadczenie i wykształcenie inżynierskie nie upoważnia do rozważań w tej dziedzinie. Jednak ogólne rozeznanie w sposobie rozumowania toksykologa w czasie podejmowania decyzji powinno dopomóc w porozumieniu między fachowcami z dwóch dyscyplin, które dzielą odpowiedzialność za rozwiązania inżynierskie stosowane w działaniach ochronnych.
Ekspozycja
Od chwili umieszczenia zanieczyszczenia w środowisku jego trujące składniki odbywają wieloetapową drogę do organizmu człowieka. Etap wchłaniania trucizny do organizmu toksykolodzy nazywają drogą wchłaniania (exposure route). Wyróżniają trzy drogi wchłaniania skażeń ze środowiska do organizmu: wdychanie (przez układ oddechowy), spożycie (przez układ pokarmowy) i kontakt ze skórą (przez tkanki skórne). Większość trujących substancji nie powoduje uszkodzeń w miejscu wniknięcia do organizmu. Zaistnienie kontaktu jest natomiast początkiem zawiłej drogi procesów fizjologicznych (metabolicznych) w organizmie człowieka: absorpcji, rozprowadzenia, magazynowania i eliminacji substancji. Żeby wywołać objawy zatrucia czynnik chemiczny lub produkt jego metabolizmu musi wniknąć do miejsca w docelowym organie podatnego na jego działanie. Równocześnie stężenie toksyny musi być dostatecznie duże i pojawić się tam w określonym czasie. Organ docelowy to punkt anatomicznej preferencji dla pojawienia się objawów zatrucia przez daną substancję. Rysunek przedstawia graficznie schemat przenoszenia trucizny po jej wchłonięciu.
Ilustracją schematu przemieszczania się trucizn w organizmie może być rozmieszczenie benzenu w ciele człowieka narażonego na wdychanie oparów. Udział benzenu wnikającego przez płuca do krwi w stosunku do ilości wdychanego w powietrzu utrzymuje się na poziomie 30%. Pozostałe 70% jest wydychane, w tym 50% nie jest zaabsorbowane, a 20% jest wydalane po resorpcji z tkanek płuc. Doświadczenia ze szczurami wykazały, że drogą pokarmową wnika ponad 90% dawki benzenu. Wchłanianie przez kontakt ze skórą może spowodować również przyjęcie znaczącej dawki w wyniku absorpcji (około 0,2% aplikowanej dawki). Bezpośrednio po wchłonięciu ponad połowa dawki benzenu rozmieszcza się w silnie ukrwionych organach, tj. w wątrobie i nerkach, a reszta w tkance tłuszczowej, mózgu i szpiku kostnym. Kiedy ciężarne kobiety były narażone na opary benzen znaleziono też w łożysku i płodzie. Wiadomo, że benzen bardzo powoli uwalnia się z tkanek tłuszczowych. Aby został on wydalony z organizmu musi równocześnie zaistnieć wiele złożonych procesów metabolicznych, które przekształcają jego niepolarną i rozpuszczalną w tłuszczach cząsteczkę do postaci polarnych metabolitów rozpuszczalnych w urynie. Potężne bazy danych o metabolizmie poszczególnych związków organicznych dostarczają nam informacji o procesach tego rodzaju. Jednak wiedza o większości chemikaliów jest nadal niekompletna.
Ekspozycja na trucizny ma charakter dynamicznego procesu odwracalnego. Wchłanianiu towarzyszy szereg procesów metabolicznych, które prowadzą do wydalania części przyjętej dawki już w czasie trwania ekspozycji. Znaczna część dawki jest usuwana zanim wejdzie w cykl przemian metabolicznych w organizmie. O skali intoksykacji decyduje więc ogromna liczba czynników charakterystycznych dla toksyny, środowiska i organizmu poddanego działaniu toksyny. Okoliczność ta zmusza naukę do opracowania standardowych procedur oceny ekspozycji, których podstawą jest ustanowienie modelowych warunków opisu całego procesu. Rolą ekotoksykologa jest wskazanie ograniczeń aplikacji toksykologicznego modelu oceny ekspozycji do rzeczywistych warunków typowych dla badanej populacji.
Intoksykacja
Żeby wejść do organizmu człowieka i rozproszyć się we krwi trucizna musi przeniknąć zaporę, którą stanowi warstwa nabłonka komórkowego. Pokrywa ona ciało ssaków w każdym miejscu, gdzie może zostać wchłonięta trucizna. Po spożyciu toksyny muszą przeniknąć błonę śluzową, która wyściela przewód pokarmowy. Po wejściu z powietrzem do płuc muszą przeniknąć cienką wyściółkę komórek na wewnętrznej stronie pęcherzyków płucnych (alveoli), która stanowi barierę między krwią i powietrzem niosącym trucizny. W przypadku kontaktu ze skórą chemikalia muszą przeniknąć wielowarstwową tkankę skórną. Każdy proces transportu przez bariery ciała (tj. przez skórę, pęcherzyki płuc i wyściółkę przewodu pokarmowego) przyjęto nazywać absorpcją.
Wszystkie bariery chroniące organizm przed truciznami utworzone są przez membrany komórkowe o podobnej strukturze. Między dwoma warstwami zbudowanymi z białek rozmieszczona jest bimolekularna warstwa różnych związków tłuszczowych (lipidów). W zależności od funkcji spełnianych przez okrywany organ, warstwa nabłonkowa posiada różny skład chemiczny. W niektórych miejscach przyjmuje postać niemal płynną, a pory w niej zawarte mają średnicę od 4 do 70 angstremów.
Dawka podawana to ilość określonej trucizny, z którą ciało ma do czynienia. Wielkość ta jest ważna, jednak większą uwagę trzeba skupić na ilości trucizny, która została przyjęta przez ciało (tj. zaabsorbowana w organizmie) czyli dawki przyjętej (intake dose), jak też na ilości wchłoniętej przez organ docelowy czyli dawki efektywnej (effective dose). Dawka efektywna, więc biorąca udział w intoksykacji, będzie zależeć od sposobu interakcji między tkankami organizmu i związkiem chemicznym.
Procesy regulujące przyjmowanie składników odżywczych, tlenu i innych ważnych dla życia związków chemicznych, również zarządzają absorpcją trucizn. W indywidualnym przypadku o tempie i wielkości intoksykacji decydują własności toksyny, droga wchłaniania i wrażliwość osobnicza (status fizjologiczny organizmu). Absorpcja przez skórę silnie zależy na przykład od rodzaju medium, w którym znajduje się trucizna. Ziemia skażona związkami organicznymi spowoduje przyjęcie mniejszej dawkę niż te same związki organiczne w roztworze rozpuszczalnika. Inne czynniki to wilgotność skóry, miejsce kontaktu z ciałem (chemikalia szczególnie dobrze penetrują skórę na mosznie), jak też czy skóra nie jest uszkodzona.
W wielu przypadkach trzeba rozważyć absorpcję przez więcej niż jedną drogę wchłaniania. Na przykład w układzie oddechowym człowieka osadza się około 30-50% ołowiu unoszonego w powietrzu w postaci pyłu, a niemal cała ta ilość jest po pewnym czasie absorbowana. Drobiny ołowiu spożyte przez dzieci są absorbowane w 50-ciu procentach, a u dorosłych w 8-15%, gdyż zależy to od rozpuszczalności ołowiu w kwasach żołądkowych. Absorpcja ołowiu przez skórę jest nieistotna, chyba że mamy kontakt z roztworem o bardzo dużym stężeniu. Jednak niektóre substancje łatwo przenikają przez skórę (np. lindan przyjmowany jest przez skórę w ilości 15-60% dawki podawanej). Dlatego ta droga intoksykacji może być też ważna.
Cząsteczki związków chemicznych mogą przenikać przez komórki nabłonkowe tworzące zewnętrzne i wewnętrzne bariery ochronne organizmu w wyniku różnych mechanizmów:a) pasywny transport przez ścianki komórkowe (tj. dyfuzję); albob) transport aktywny; lubc) przenikanie przez pory lub kanały między komórkami nabłonka.Większość trucizn przenika ścianki komórek w mechanizmie transportu z udziałem dyfuzji.
Szybkość dyfuzji zależy od fizykochemicznych własności trucizny (szczególnie jej charakteru polarnego), rozpuszczalności w lipidach, zdolności do wiązania się z białkami i od rozpuszczalności w wodzie. Rozpuszczalność w lipidach jest najważniejszą cechą truciny dla określenia jej zdolności do przenikania przez błony komórkowe. Wielkość ta określona jest preferencją związku chemicznego dla rozpuszczalników o cechach lipidów w porównaiu z rozpuszczalnikami opartymi na wodzie (tj. krwią i uryną).
Rozpuszczalność w lipidach zależy od polarności związku chemicznego. Substancje polarne dobrze rozpuszczają się w wodzie, więc zwane są hydrofilowymi. Podobnie substancje niepolarne nazywa się hydrofobowymi lub lipofilowymi. Większa od jedności wartość współczynnika podziału oktanol/woda wskazuje na lipofilowy charakter substancji, a im większa jest jego wartość tym lepsza rozpuszczalność w lipidach. Wiele z chemikaliów organicznych jest niepolarnych i dobrze rozpuszcza się w lipidach (np. benzen). Dlatego bogate w lipidy błony komórkowe są łatwo penetrowane przez chemikalia.
Szybkość przenikania przez membrany i wchłaniania do krwioobiegu jest tym większa in wartość współczynnika podziału oktanol/woda jest wyższa. Natomiast mniejszą zdolność przenikania przez membrany mają związki o większej masie cząsteczkowej. Wynika to stąd, że lipidowa struktura błon komórkowych może przeciwdziałać przenikaniu cząstek polarnych i naładowanych. Jednak małe cząsteczki związków polarnych mogą przenikać w postaci jonów nawet przez błony komórkowe. W tym celu wykorzystują one kanały o średnicy rzędu 4 angstremów. Tą drogą więc przenikają wyłącznie związki polarne i niepolarne o masie cząsteczkowej mniejszej niż 200.
Ten opis własności błon komórkowych ma w większości zastosowanie do tzw. "bariery krew-mózg". Bariera ta jest strukturą oddzielającą centralny układ nerwowy od limfy i krwi obwodowej, złożoną z wielu typów komórek. Wprawdzie wiele środków przeciwbólowych, znieczulających i uspokajających potrafi łatwo przeniknąć barierę krew-mózg, to jednak jest ona dużo mniej przepuszczalna dla trucizn niż inne membrany w organizmie.
Trzeba tu podkreślić, że własności membran biologicznych pomiędzy różnymi częściami organizmu mogą znacznie się różnić w wyniku różnic składu warstw komórkowych tworzących wyściółkę nabłonkową organów. Na przykład własności zaporowe w różnych częściach przewodu pokarmowego przedstawiają bardzo złożony obraz. Są tam wchłaniane również tak duże cząstki jak siarczan kodeiny, podobny w budowie do alkaloidów o masie cząsteczkowej 300-400. W nerkach membrany mają w niektórych miejscach tak dużą porowatość, że przepuszczają cząstki o masie molekularnej do 60,000. Przenikanie to zachodzi poprzez miedzykomórkowe szczeliny w membranie nabłonka.
Oprócz zasadniczego mechanizmu wchłaniania przez dyfuzję może funkcjonować złożony system wyspecjalizowanego transportu przez tkanki nabłonkowe. Bardzo wiele takich mechanizmów funkcjonuje selektywnie dla absorpcji hydrofilowych składników odżywczych, np. cukrów. Systemy te mogą również selektywnie przenosić niektóre toksyny. Są też potrzebne dla eliminacji trucizn z organizmu. Przykładem mechanizmu absorpcji selektywnej może być fagocytoza, w której błona komórkowa otacza cząstki i w celu wprowadzeni ich do wnętrza komórki. Ten rodzaj absorpcji jest ważny dla usuwania cząstek z pęcherzyków płucnych przez wyspecjalizowane białe komórki krwi zwane makrofagami alveolarnymi. Może też występować w niewielkiej skali w innych miejscach (np. w dwunastnicy) i odpowiada między innymi za wchłanianie trucizn o dużym ciężarze cząsteczkowym, jak np. toksyna jadu kiełbasianego.
Absorpcja trucizn może zachodzić na całej długości przewodu pokarmowego. W żołądku będzie z powodu niskiego pH inaczej przebiegać niż w jelitach. Występuje tu obok dyfuzyjnego transport wyspecjalizowany. Znanych jest szereg czynników wpływających na absorpcję w układzie pokarmowym. Na przykład obecność czynników helatujących może wzmocnić absorpcję metali ciężkich, obecność cynku zmniejszy wchłanianie kadmu, a zmniejszenie mobilności gastrycznej będzie promowało absorpcję.
Występująca w środowisku substancja w postaci gazu jest wdychana i wnika dyfuzyjnie do półpłynnej warstwy wyściółki dróg oddechowych. Przenikanie przez tą warstwę zależy od współczynnika dyfuzji gazu, grubości warstwy i stężenia gazu na granicy faz. Rozpuszczony w wyściółce gaz jest wprowadzany do organizmu przez krew przepływającą w kapilarach po drugiej stronie tkanek nabłonka. Wchłanianie w pęcherzykach płuc kontrolowane jest przez współczynnik podziału między krwią i powietrzem, relację między wentylacją i perfuzją, gradient stężenia w krwi i w powietrzu. Dla łatwo rozpuszczalnych gazów wchłanianie jest liniowo zależne od rozpuszczalności. Na ogół współczynnik podziału między tkanki i gaz jest liniowo skorelowany ze współczynnikami podziału fazowego tłuszcz-gaz i krew-gaz, co pozwala oszacować wartość tego współczynnika. Niemniej zależność między absorpcją w płucach i stężeniem w powietrzu może okazać się nieliniową, jak zauważono w przypadku gazów trudno rozpuszczalnych w wodzie, jak np. butadien.
Miejsce osadzania się wdychanych cząstek silnie zależy od ich wielkości. Cząstki większe niż 2 mm osadzają się w górnych drogach oddechowych i po usunięciu ich wraz z wyściółką śluzową - są połykane. Ich składniki są wchłaniane w przewodzie pokarmowym. Drobiny o mniejszych rozmiarach docierają do pęcherzyków płuc i osadzają się tam. Zwierzęta z różnych gatunków, eksponowane na takie same stężenia cząstek stałych lub gazu we wdychanym powietrzu, nie będą przyjmować takich samych dawek w kolejnych częściach układu oddechowego. Dlatego wnioskowanie o wchłanianiu dawki przez ludzi na podstawie doświadczeń na zwierzętach jest bardzo trudne, szczególnie w wypadku aerozoli. U ssaków lokalne warunki osadzania się drobin zależą od własności fizjologiczno-anatomicznych, specyficznych dla danego gatunku, oraz od własności fizykochemicznych wdychanej trucizny. Osadzanie się cząstek stałych zależy od kinetyki zderzeń, sedymentacji, dyfuzji i wychwytywania elektrostatycznego. Wchłanianie gazów zależy od konwekcji, dyfuzji, reaktywności chemicznej i rozpuszczalności. Retencja zależy od względnych szybkości osadzania i oczyszczania. Dlatego wiedza gatunkowym zróżnicowaniu wentylacji pęcherzyków płucnych i unoszenia z krwiobiegiem jest krytycznym wyznacznikiem oceny dawki absorbowanej.
Skóra jest doskonałą zaporą przed wieloma trującymi substancjami. Pozwala organizmowi wytrzymać podanie dawki 100 lub 1000 razy większej niż kiedy trucizny wnikają do organizmu przez spożycie lub wdychanie. Niemniej znane są liczne wyjątki, jak np. czynniki agresywne korozyjnie dla skóry (np. fenol) i wiele związków lipofilowych (np. czterochlorek węgla lub lindan). Niektóre względnie hydrofilowe związki organofosforowe (np. pestycyd Paration) również są silnie trujące działając poprzez kontakt ze skórą.
Droga wchłaniania ma oczywisty wpływ na wielkość przyjętej dawki. Wraz z innymi czynnikami objawia się to w postaci wielkiej różnorodności skali i typów działań toksycznych. Na przykład krzemionka w wyniku długotrwałego wdychania cząstek pyłu może wywołać chorobę płuc zwaną "krzemicą", a zupełnie niegroźna jest kiedy zostanie wchłonięta drogą pokarmową. Inne przykłady to azbest, chrom i nikiel, które wdychane wywołują nowotwory, a nic nie wskazuje na ich rakotwórcze własności jeśli są spożywane. Większość substancji jest silniej trujących, kiedy podawane są drogą wdychania. Natomiast wchłaniane w drodze spożycia lub przez kontakt ze skórą są nieszkodliwe. Wynika to z dużej szybkości przenikania toksyn do krwioobiegu w płucach. W przeliczeniu na dawkę przyjętą toksyczność chemikaliów podawanych na tej drodze jest często porównywalna do obserwowanej przy podawaniu w kroplówce bezpośrednio do krwioobiegu. Kiedy stwierdzimy, że substancja ma niewielką toksyczność przy podaniu doustnym, a równocześnie jest silnie trująca, kiedy to samo zwierzę przyjmie ją w drodze wdychania, możemy podejrzewać, że w przewodzie pokarmowym są warunki sprzyjające dezaktywacji lub jest źle tam wchłaniana.
Lokalizacja toksyn w organizmie
Kiedy trucizna wniknie do krwioobiegu może poruszać się w niemal całym organizmie. Niektóre z trucizn atakują już w miejscu wniknięcia do organizmu, ale dostęp większości trucizn do wrażliwych organów i tkanek zależy od przepływu krwi. Dlatego na ulokowanie trucizn wpływa wiele czynników, takic...
chesschempion