علم السموم هو دراسة السموم ، أو بشكل أكثر شمولاً ، تحديد وتقدير النتائج السلبية المرتبطة بالتعرض للعوامل الفيزيائية والمواد الكيميائية والحالات الأخرى. على هذا النحو ، يعتمد علم السموم على معظم العلوم البيولوجية الأساسية والتخصصات الطبية وعلم الأوبئة وبعض مجالات الكيمياء والفيزياء للحصول على المعلومات وتصميمات البحث وطرقه. يتراوح علم السموم من التحقيقات البحثية الأساسية حول آلية عمل العوامل السامة من خلال تطوير وتفسير الاختبارات القياسية التي تميز الخصائص السامة للعوامل. يوفر علم السموم معلومات مهمة لكل من الطب وعلم الأوبئة في فهم المسببات المرضية وفي توفير المعلومات حول معقولية الارتباطات الملحوظة بين حالات التعرض ، بما في ذلك المهن والمرض. يمكن تقسيم علم السموم إلى تخصصات معيارية ، مثل علم السموم السريري والطب الشرعي والاستقصائي والتنظيمي ؛ يمكن اعتبار علم السموم من خلال نظام أو عملية الأعضاء المستهدفة ، مثل علم السموم المناعي أو علم السموم الجيني ؛ يمكن تقديم علم السموم من الناحية الوظيفية ، مثل البحث والاختبار وتقييم المخاطر.
إنه تحدٍ لاقتراح عرض تقديمي شامل لعلم السموم في هذا موسوعة. لا يقدم هذا الفصل خلاصة وافية للمعلومات عن علم السموم أو الآثار الضارة لعوامل محددة. يتم الحصول على هذه المعلومات الأخيرة بشكل أفضل من قواعد البيانات التي يتم تحديثها باستمرار ، كما هو موضح في القسم الأخير من هذا الفصل. علاوة على ذلك ، لا يحاول الفصل وضع علم السموم ضمن تخصصات فرعية محددة ، مثل علم السموم الشرعي. منطلق الفصل أن المعلومات المقدمة ذات صلة بجميع أنواع المساعي المتعلقة بالسموم واستخدام علم السموم في مختلف التخصصات والمجالات الطبية. في هذا الفصل ، تستند الموضوعات في المقام الأول على التوجه العملي والتكامل مع مقصد وهدف موسوعة ككل. يتم تحديد الموضوعات أيضًا لتسهيل الإسناد الترافقي داخل موسوعة.
في المجتمع الحديث ، أصبح علم السموم عنصرًا مهمًا في الصحة البيئية والمهنية. وذلك لأن العديد من المنظمات ، الحكومية وغير الحكومية ، تستخدم المعلومات من علم السموم لتقييم وتنظيم المخاطر في مكان العمل والبيئة غير المهنية. كجزء من استراتيجيات الوقاية ، فإن علم السموم لا يقدر بثمن ، لأنه مصدر المعلومات حول الأخطار المحتملة في غياب التعرض البشري على نطاق واسع. تُستخدم طرق السموم أيضًا على نطاق واسع من قبل الصناعة في تطوير المنتجات ، لتوفير معلومات مفيدة في تصميم جزيئات معينة أو تركيبات منتجات.
يبدأ الفصل بخمس مقالات حول المبادئ العامة لعلم السموم ، والتي تعتبر مهمة للنظر في معظم الموضوعات في هذا المجال. تتعلق المبادئ العامة الأولى بفهم العلاقات بين التعرض الخارجي والجرعة الداخلية. في المصطلحات الحديثة ، يشير "التعرض" إلى تركيزات أو كمية مادة مقدمة للأفراد أو السكان - كميات موجودة في أحجام معينة من الهواء أو الماء ، أو في كتل من التربة. تشير "الجرعة" إلى تركيز أو كمية مادة داخل شخص أو كائن حي مكشوف. في مجال الصحة المهنية ، غالبًا ما يتم وضع المعايير والمبادئ التوجيهية من حيث التعرض ، أو الحدود المسموح بها للتركيزات في مواقف محددة ، مثل الهواء في مكان العمل. حدود التعرض هذه مبنية على افتراضات أو معلومات عن العلاقات بين التعرض والجرعة ؛ ومع ذلك ، غالبًا ما تكون المعلومات المتعلقة بالجرعة الداخلية غير متوفرة. وهكذا ، في العديد من دراسات الصحة المهنية ، لا يمكن الربط إلا بين التعرض والاستجابة أو التأثير. في حالات قليلة ، تم وضع المعايير بناءً على الجرعة (على سبيل المثال ، المستويات المسموح بها من الرصاص في الدم أو الزئبق في البول). في حين أن هذه التدابير ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالسمية ، فلا يزال من الضروري إعادة حساب مستويات التعرض المرتبطة بهذه المستويات لأغراض التحكم في المخاطر.
تتناول المقالة التالية العوامل والأحداث التي تحدد العلاقات بين التعرض والجرعة والاستجابة. تتعلق العوامل الأولى بالامتصاص والامتصاص والتوزيع - وهي العمليات التي تحدد النقل الفعلي للمواد إلى الجسم من البيئة الخارجية عبر بوابات الدخول مثل الجلد والرئة والأمعاء. هذه العمليات هي في الواجهة بين البشر وبيئاتهم. تتعلق العوامل الثانية ، لعملية التمثيل الغذائي ، بفهم كيفية تعامل الجسم مع المواد الممتصة. يتم تحويل بعض المواد عن طريق عمليات التمثيل الغذائي الخلوية ، والتي يمكن أن تزيد أو تقلل من نشاطها البيولوجي.
تم تطوير مفاهيم العضو المستهدف والتأثير الحرج للمساعدة في تفسير البيانات السمية. اعتمادًا على الجرعة ومدة وطريقة التعرض ، بالإضافة إلى عوامل المضيف مثل العمر ، يمكن للعديد من العوامل السامة إحداث عدد من التأثيرات داخل الأعضاء والكائنات الحية. يتمثل أحد الأدوار المهمة لعلم السموم في تحديد التأثير المهم أو مجموعات التأثيرات من أجل منع المرض الذي لا رجعة فيه أو المنهك. جزء مهم من هذه المهمة هو تحديد العضو أولاً أو الأكثر تأثراً بعامل سام ؛ يُعرَّف هذا العضو بأنه "العضو المستهدف". داخل العضو المستهدف ، من المهم تحديد الحدث أو الأحداث المهمة التي تشير إلى التسمم أو الضرر ، من أجل التأكد من أن العضو قد تأثر بما يتجاوز نطاق التباين الطبيعي. يُعرف هذا باسم "التأثير الحرج" ؛ قد يمثل الحدث الأول في تطور المراحل الفيزيولوجية المرضية (مثل إفراز البروتينات ذات الوزن الجزيئي الصغير كتأثير حاسم في السمية الكلوية) ، أو قد يمثل التأثير الأول والذي لا رجعة فيه في عملية المرض (مثل التكوين لدنا في التسرطن). هذه المفاهيم مهمة في الصحة المهنية لأنها تحدد أنواع السمية والأمراض السريرية المرتبطة بتعرضات معينة ، وفي معظم الحالات يكون الحد من التعرض كهدف للوقاية من التأثيرات الحرجة في الأعضاء المستهدفة ، بدلاً من كل تأثير في كل أو أي تأثير. عضو.
تتعلق المادتان التاليتان بعوامل مضيفة مهمة تؤثر على أنواع عديدة من الاستجابات لأنواع عديدة من العوامل السامة. هذه هي: المحددات الجينية ، أو عوامل القابلية / المقاومة الموروثة ؛ والعمر والجنس وعوامل أخرى مثل النظام الغذائي أو التعايش مع الأمراض المعدية. يمكن أن تؤثر هذه العوامل أيضًا على التعرض والجرعة ، من خلال تعديل الامتصاص والامتصاص والتوزيع والتمثيل الغذائي. نظرًا لاختلاف السكان العاملين في جميع أنحاء العالم فيما يتعلق بالعديد من هذه العوامل ، فمن الأهمية بمكان لمتخصصي الصحة المهنية وصانعي السياسات فهم الطريقة التي قد تساهم بها هذه العوامل في التباين في الاستجابة بين السكان والأفراد داخل السكان. في المجتمعات ذات التجمعات السكانية غير المتجانسة ، تكون هذه الاعتبارات ذات أهمية خاصة. يجب مراعاة تنوع السكان عند تقييم مخاطر التعرض المهني وفي التوصل إلى استنتاجات منطقية من دراسة الكائنات غير البشرية في البحث أو الاختبار المتعلقين بالسموم.
يقدم القسم بعد ذلك عرضين عامين حول علم السموم على المستوى الآلي. ميكانيكيًا ، يعتبر علماء السموم الحديثون أن جميع التأثيرات السامة تظهر إجراءاتها الأولى على المستوى الخلوي ؛ وبالتالي ، فإن الاستجابات الخلوية تمثل المؤشرات المبكرة لمواجهات الجسم مع عامل سام. ومن المفترض كذلك أن هذه الاستجابات تمثل مجموعة من الأحداث ، من الإصابة حتى الموت. تشير إصابة الخلية إلى عمليات محددة تستخدمها الخلايا ، وهي أصغر وحدة تنظيم بيولوجي داخل الأعضاء ، للاستجابة للتحدي. تتضمن هذه الاستجابات تغييرات في وظيفة العمليات داخل الخلية ، بما في ذلك الغشاء وقدرته على امتصاص المواد أو إطلاقها أو استبعادها ؛ التوليف الموجه للبروتينات من الأحماض الأمينية ؛ ودوران مكونات الخلية. قد تكون هذه الاستجابات شائعة لجميع الخلايا المصابة ، أو قد تكون خاصة بأنواع معينة من الخلايا داخل أنظمة أعضاء معينة. موت الخلية هو تدمير الخلايا داخل جهاز عضو ، كنتيجة لإصابة خلوية لا يمكن علاجها أو لا يتم تعويضها. قد تسبب العوامل السامة موت الخلايا بشكل حاد بسبب بعض الإجراءات مثل التسمم بنقل الأكسجين ، أو موت الخلايا قد يكون نتيجة للتسمم المزمن. يمكن أن يتبع موت الخلايا الاستبدال في بعض أجهزة الأعضاء وليس كلها ، ولكن في بعض الظروف ، يمكن اعتبار تكاثر الخلايا الناجم عن موت الخلايا استجابة سامة. حتى في حالة عدم موت الخلايا ، قد تؤدي الإصابة المتكررة للخلايا إلى إجهاد داخل الأعضاء مما يضر بوظائفها ويؤثر على نسلها.
ثم يتم تقسيم الفصل إلى مواضيع أكثر تحديدًا ، والتي يتم تجميعها في الفئات التالية: الآلية وطرق الاختبار والتنظيم وتقييم المخاطر. تركز مقالات الآلية في الغالب على الأنظمة المستهدفة بدلاً من الأعضاء. هذا يعكس ممارسة علم السموم والطب الحديث ، الذي يدرس أنظمة الأعضاء بدلاً من الأعضاء المعزولة. وهكذا ، على سبيل المثال ، لا تركز مناقشة علم السموم الجينية على التأثيرات السامة للعوامل داخل عضو معين ، بل تركز بالأحرى على المواد الجينية كهدف للإجراءات السامة. وبالمثل ، يناقش المقال الخاص بعلم السموم المناعية الأعضاء والخلايا المختلفة لجهاز المناعة كأهداف للعوامل السامة. تم تصميم مقالات الطرق لتكون عملية للغاية ؛ يصفون الأساليب الحالية المستخدمة في العديد من البلدان لتحديد المخاطر ، أي تطوير المعلومات المتعلقة بالخصائص البيولوجية للعوامل.
يستمر الفصل بخمس مقالات حول تطبيق علم السموم في التنظيم وصنع السياسات ، من تحديد المخاطر إلى تقييم المخاطر. يتم عرض الممارسة الحالية في العديد من البلدان ، وكذلك IARC. يجب أن تمكّن هذه المقالات القارئ من فهم كيفية دمج المعلومات المستمدة من اختبارات السموم مع الاستدلالات الأساسية والآلية لاشتقاق المعلومات الكمية المستخدمة في تحديد مستويات التعرض والنهج الأخرى للتحكم في المخاطر في مكان العمل والبيئة العامة.
يمكن العثور على ملخص لقواعد بيانات السموم المتاحة ، والتي يمكن لقراء هذه الموسوعة الرجوع إليها للحصول على معلومات مفصلة عن عوامل وتعرضات سامة محددة ، في المجلد الثالث (انظر "قواعد بيانات علم السموم" في الفصل التعامل الآمن مع المواد الكيميائيةالذي يوفر معلومات عن العديد من قواعد البيانات هذه ومصادر معلوماتها وطرق التقييم والتفسير ووسائل الوصول). قواعد البيانات هذه ، جنبًا إلى جنب مع موسوعةتزويد أخصائي الصحة المهنية والعامل وصاحب العمل بالقدرة على الحصول على أحدث المعلومات واستخدامها في علم السموم وتقييم العوامل السامة من قبل الهيئات الوطنية والدولية.
يركز هذا الفصل على جوانب علم السموم ذات الصلة بالسلامة والصحة المهنيتين. لهذا السبب ، لم يتم تناول علم السموم السريري وعلم السموم الشرعي على وجه التحديد على أنهما تخصصات فرعية في المجال. يتم استخدام العديد من نفس المبادئ والنهج الموصوفة هنا في هذه التخصصات الفرعية وكذلك في الصحة البيئية. كما أنها قابلة للتطبيق على تقييم تأثيرات العوامل السامة على السكان غير البشر ، وهو مصدر قلق كبير للسياسات البيئية في العديد من البلدان. بذلت محاولة ملتزمة لتعبئة وجهات نظر وخبرات الخبراء والممارسين من جميع القطاعات ومن العديد من البلدان ؛ ومع ذلك ، قد يلاحظ القارئ تحيزًا معينًا تجاه العلماء الأكاديميين في العالم المتقدم. على الرغم من أن المحرر والمساهمين يعتقدون أن مبادئ وممارسات علم السموم دولية ، إلا أن مشاكل التحيز الثقافي وضيق الخبرة قد تكون واضحة في هذا الفصل. محرر الفصل يأمل أن القراء من هذا موسوعة سيساعد في ضمان أوسع منظور ممكن حيث يستمر تحديث هذا المرجع المهم وتوسيعه.