В современной научной литературе в качестве синонима слова яд часто употребляется слово ксенобиотик (от греч. xenos — чужой и bios — жизнь, т.е. чуждый организму).
В соответствии с этим предметом исследования в токсикологии являются яды (токсичные химические вещества), механизмы их токсического действия на биологические системы различных уровней их организации (от молекулярного до надорганизменного, популяционного) и те патологические состояния, которые формируются в живых организмах в результате взаимодействия с токсичными химическими веществами.
Задачи токсикологии как науки проистекают из опасности химических веществ. В конечном счете они сводятся к накоплению знаний и пониманию закономерностей, которые определяют токсичность и опасность химиПрежде всего это теоретическая, фундаментальная токсикология. Главные ее задачи — выяснение механизмов биологической активности токсичных химических веществ; установление связи между токсичностью, опасностью и химическим строением, физико-химическими свойствами ядов; познание закономерностей взаимодействия токсичных химических веществ и живых организмов, т.е. хемобиокинетики (токсикокинетики) и токсикодинамики ядов. Хемобиокинетика —раздел токсикологии о путях поступления, механизмах всасывания, распределения, биотрансформации в организме и выведения токсичных химических веществ. Основное содержание токсикодинамики составляют биологические реакции организма в ответ на воздействие яда.
В теоретической токсикологии разрабатывают экспериментальные модели патологических состояний и процессов, развивающихся в результате воздействия ядов; обосновываются методы экстраполяции экспериментальных данных на человека. При этом решающее значение приобретает изучение механизмов видовой чувствительности животных к ядам.
Методы, которые применяются в экспериментальной токсикологии, разнообразны и определяются объектом изучения и задачами эксперимента. Так, при исследовании механизмов действия ядов широко используются биохимические методы (биохимическая токсикология). Они охватывают молекулярный уровень, взаимодействие ядов с рецепторами, ферментами, в том числе с ферментами биотрансформации химических веществ, с другими макромолекулами. Клеточный уровень требует привлечения широкого спектра морфологических методик. В тех случаях, когда объектом изучения является нервная система, возникает необходимость в нейрофизиологических и нейрохимических методах. Исследование физиологических реакций или патологических процессов на органном или организменном уровнях осуществляется с помощью физиологических методов.
Среди них особая роль принадлежит поведенческим тестам (поведенческая токсикология). С их помощью оценивается влияние токсикантов на поведение животных и человека. Поведение, как известно, является интегральным показателем состояния периферической и центральной нервной системы, а также организма в целом. Изменение различных форм поведения дает ценную информацию о тропности химического воздействия, о возможных нарушениях высших регуляторных функций. Методы поведенческой токсикологии широко используются в хроническом эксперименте при оценке эффектов токсикантов в малых дозах, а также при изучении отдаленных последствий перенесенной интоксикации.
В экспериментальной токсикологии существуют и собственные, токсикологические методы и приемы. Они незаменимы при создании моделей патологических состояний, вызванных химическими токсикантами, и особенно в токсикометрии. Параметры токсикометрии служат количественными рамками патогенеза отравления (интоксикации). В любом токсикологическом эксперименте объектом исследования служит то или иное патологическое состояние, созданное целенаправленно путем строго количественного воздействия. Экспериментальная модель будет тем ближе к замыслу исследования, чем строже и полнее соблюдается "токсикологическое обрамление" эксперимента: адекватны доза, путь (накожный, ингаляционный, пероральный и др.) введения, скорость поступления яда и т.д.
Не будет преувеличением утверждение, что токсикометрия имеет ключевое значение для всей токсикологии, для всех ее направлений и разделов. Количественные критерии токсичности будут предметом анализа в одной из последующих глав, поэтому здесь уместно лишь упоминание основных методов и приемов, отличающих токсикометрию. Среди них химико-аналитические методы, предназначенные для идентификации и определения токсичных химических веществ в окружающей среде (например, контроль концентраций ядов в камерах для ингаляционных затравок) и в биологическом материале. Следует также отметить многообразный арсенал токсикологических тестов — от исследования острой и хронической токсичности на животных до оценки генотоксичности с использованием технологии клеточных культур (так называемые альтернативные методы в токсикологии).
Все возрастающее значение придается методам изучения патогенеза интоксикации на субклеточном, клеточном, тканевом и органном уровнях. Наконец, методы биометрии и статистики. С их помощью осуществляется анализ полученной информации, дается количественная характеристика опасности химических веществ, разрабатываются математические прогностические модели.
Как уже отмечалось, токсикометрия составляет методологический фундамент всей токсикологии, но особый смысл и значение она приобретает в профилактической токсикологии. Профилактическая (гигиеническая) токсикология изучает токсичные химические факторы окружающей среды, обосновывает размеры допустимой "химической нагрузки" на человека, разрабатывает способы медицинской профилактики токсических воздействий в реальных условиях жизнедеятельности людей. Присутствие токсичных химических веществ в той или иной среде обитания человека (жилище, производственная сфера, пищевые продукты, лекарства и т.д.) позволяет подразделить профилактическую токсикологию на коммунальную, промышленную, сельскохозяйственную, корабельную, пищевую, лекарственную и т.д.
При прогнозе и оценке опасности химических соединений используются те же методические приемы, которые уже обсуждались при характеристике теоретической токсикологии и токсикометрии. Для прогнозирования возможности развития отдаленных эффектов хронического действия токсичных химических веществ в малых дозах применяются иммунологические тесты, а также методы оценки мута-, канцеро- и тератогенеза, и эмбриотоксичности. Заметим, что изучение репродуктивной функции — высокоэффективный способ выявления "химического неблагополучия" в окружающей человека среде. На субпопуляционном уровне большую пользу приносят эпидемиологические исследования заболеваний, имеющих химическую этиологию.
