معرفی گروه سم شناسی

تاریخ ایجاد دوشنبه,1397/04/25-8:36
Printer-friendly versionSend by emailPDF version

توکسیکولوژی یا سم‌شناسی (Toxicology) شاخه‌ای از علوم شیمی، زیست‌شناسی، پزشکی و بهداشت است که به بررسی مواد شیمیایی مضر، سموم، داروها، مواد مخدر و اثرات زیان آور آن‌ها بر موجودات زنده می‌پردازد. در عین حال سم‌شناسی را علم شناخت سموم و نحوه مبارزه با آن‌ها نیز تعریف کرده‌اند. سمومی که از مسیرهای مختلف وارد بدن موجود زنده می‌شود می‌تواند باعث ایجاد تغییراتی در عملکرد زیستی ارگان یا بافت هدف در موجود زنده شود؛ که این تغییرات در علم سم‌شناسی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در سم‌شناسی علوم بیوشیمی و فارماکولوژی کاربرد فراوان دارد. نماد اسکلت و استخوان ضربدری نماد عمومی سم‌شناسی می باشد.

دانش سم شناسی بر اساس ګسترش و فراګیر شدن علم شیمی پدید آمده است. که انګیزه دیګر پدید آمدن دانش سم شناسی انجام تحقیقات پیرامون وقوع جنایاتی بود که اسرارآمیز و پر معما بودند. اولین اطلاعات سم‌شناسی مربوط به انسان‌های اولیه‌است به گونه‌ای که به منظور شکار، قتل و ترور از سم حیوانات و عصاره گیاهان استفاده می‌کردند.ارسطوی یونانی و سلزوس رومی چند ګونه سم ګیاهی از جمله شوکران و بیلزن را شناخته بودند. سمومی شامل شوکران ، ریشه تاج الملوک (سمی که سلاح ها بکار می بردند)، تریاک (که هم به عنوان سم و هم پادزهراستفاده می‌شد)، و بعضی از فلزات مانند سرب، مس و آنتیموان،جیوه و غیر فلزاتی مانند آرسن ( آرسنیک- زرنیخ) و  فسفر جهت قتل و یا خودکشی استفاده می‌شدند. جابرابن حیان در آزماشګاه خود از زرنیخ ګرد سفید رنګ و بدون بو و مزه ای تهیه کرد که تا قرن ها ابزار بی نظیری برای آدم کشی به شمار می آمد. دسقیروطوس (Dioscorides) پزشک یونانی در زمان امپراتوری روم اولین تلاش را برای دسته‌بندی سموم انجام داد که در آن به تشریح این سموم پرداخت. گر چه این تقسیم‌بندی تنها تا قرن ۱۶ به عنوان یک معیار به حساب می‌آمد اما هنوز هم آن را به عنوان یک ملاک خوب برای تقسیم‌بندی سموم می‌دانند.  بقراط (حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد) بعضی از سموم و اصول سم شناسی را به منظور درمان بیماری‌ها مورد استفاده قرار داد. شاید شناخته شده ترین شخصی که از سم به عنوان ماده‌ای برای به قتل رساندن او استفاده شده ، سقراط (۳۹۹-۴۷۰ قبل از میلاد) باشد که با سم شوکران به قتل رسید.

قرون وسطی

پیش از رنسانس دست نوشته‌هایی از میموندیس شامل توضیحاتی از اثرات درمانی سموم بدست آمده از حشرات، مارها و سگ‌های وحشی بدست آمده‌است. بقراط پیش از میموندیس در مورد تأخیر در جذب مواد سمی ناشی از خوردن شیر، کره، و سر شیر صحبت کرده بود. در اوایل رنسانس مواد سمی به عنوان یک عنصر کلیدی وارد عرصهٔ سیاست شدند. به گونه‌ای که از مواد سمی در مجامع سیاسی به منظور از بین بردن افراد با اهداف خاصی استفاده می‌شد. دربارهای سلطنتی و دستګاه های شاهزادګان و اشراف قرن چهاردهم میلادی و نیز در ایتالیای دوره رنسانس و در میان پاپ های همان قرن استفاده از سم به منظور قتل مخالفان آشکارا رواج داشت. از جمله پاپ الکساندر چهارم (بورژیا) و پسرش سزار بورژیا با عنوان جانیان زهر معروف بودند.

پس از رنسانس   
یکی از افراد برجسته در تاریخ علم و پزشکی در دوران پس از رنسانس مردی به نام پاراسلوس (۱۴۹۳–۱۵۴۱)(Paracelsus) بود. جملهٔ پاراسلوس در مورد مواد سمی پایه و اساس علم سم‌شناسی را بنا نهاد. او می ګفت: (همهٔ مواد سمی هستند و هیچ چیز وجود ندارد که خاصیت سمی نداشته باشد تنها میزان دوز است که باعث ایجاد تفاوت بین یک مادهٔ سمی و دارو می‌شود.) پاراسلوس همچنین بنیانگذار چهار اصل مهم بود که هنوز هم مورد استناد است: ۱) آزمایش‌ها یکی از ضروریات در مورد پاسخ موجود زنده به یک مادهٔ شیمیایی است.۲) بایستی بین خصوصیات درمانی و سمی یک مادهٔ سمی همیشه تفاوت قائل شد. ۳)بعضی از خواص مواد سمی قابل تشخیص نیستند مگر با تغییر میزان دز ماده سمی ۴) تنها ملاک برای طبقه‌بندی مواد شیمیایی اثرات سمی یا درمانی آن‌ها است.

با آغاز قرن نوزدهم و  انقلاب صنعتی مواد شیمیایی آلی  کشف و خالص سازی شدند. بطوریکه در سال ۱۸۸۰ بیش از ۱۰٬۰۰۰ نوع ترکیب آلی ساخته شد.  در سال‌های ۱۸۲۵ فسژن و گاز خردل تولید شد. این دو گاز شیمیایی در جنگ جهانی اول و بعد از آن در جنگ عراق بر علیه ایران و در قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفتند. به منظور تعیین اثرات سمی بالقوه مواد شیمیایی تولید شده پایه و اساس علم سم‌شناسی بنا نهاده شد. استفاده روزافزون از مواد شیمایی و بروز اثرات آن باعث ایجاد مانعی در مقابل انقلاب صنعتی شد که به منظور جلوگیری از آن قوانین و مقرراتی برای آن در ابتدا در آلمان (۱۸۸۳) و بعد از آن در انگلستان (۱۸۹۷) و ایالات متحده (۱۹۱۰) وضع شد. آزمایشهای سم‌شناسی باعث ایجاد رشد و بلوغ در تولید مواد شیمیایی آلی و همچنین رشد سریع صنعت در قرن نوزدهم شد.
مگیندی (۱۷۸۳–۱۸۸۵) اورفیلا (۱۷۸۷–۱۸۵۳) و برنارد (۱۸۱۳–۱۸۷۸) بنیانگذاران علم داروشناسی و آزمایشهای درمانی در سم ‌شناسی شغلی بودند.
اورفیلا(Orfila  Mathieu) که اصلیتی اسپانیایی داشت و در دانشگاه پاریس کار می‌کرد به عنوان پدر علم سم‌شناسی مدرن شناخته می‌شود. او به‌طور مشخص سم‌شناسی را توصیف و از سایر علوم مجزا کرد. وی در سال ۱۸۱۵ اولین کتاب خود در مورد سم‌شناسی را منتشر کرد.

دوران مدرن

 سم‌شناسی در طی قرن نوزدهم توسعه چشم‌گیری داشت. هموارسازی این رشد و توسعه را می‌توان ناشی از وقوع جنگ جهانی دوم دانست. در این دوران تولید داروها، حشره‌کش‌ها، مواد سمی جهش‌زا، الیاف مصنوعی و مواد شیمیایی صنعتی رو به افزایش نهاد. در واقع این دوران را می‌توان دوران آغاز توسعهٔ سم‌شناسی دانست.

امروزه علم سم‌شناسی به عنوان یک علم مجزا از سایر علوم به بررسی اثرات مواد سمی بر روی انسان و سایر موجودات می‌پردازد.

تعاریف و اصطلاحات مهم سم‌شناسی       

سم: سم یا زهر به ماده‌ای گفته می‌شود که ازیک راه مشخص یا راه‌های گوناگون بر بدن اثر ګذاشته و در مقادیری معین باعث آسیب،  اختلال یا توقف فعل و انفعالات حیاتی بدن به‌طور موقت یا دائم ‌شود.
مسمومیت: مسمومیت عبارت است از به هم خوردن تعادل فیزیولوژیک، جسمانی یا روانی موجود زنده که در اثر ورود و یا تماس با ماده خارجی سمی از راه‌های گوناگون، رخ می‌دهد. بروز مسمومیت با ظاهرشدن علائم خاص هر مسمومیت همراه است و شدت آن به نوع ماده سمی، مقدار آن و طول مدت تماس بستگی دارد.

مسمومیت‌ها از نظر ماهیت به دو دسته تقسیم می‌شوند:
مسمومیت حاد (Acute intoxication)
مسمومیت مزمن (
Chronic intoxication)


در مسمومیت حاد، ماده سمی درمدت زمان کوتاه و به مقدار نسبتاً زیاد با فرد تماس پیدا می‌کند. علائم و عوارض مسمومیت حاد اغلب شدید بوده و درصورت عدم درمان ممکن است منجر به مرگ شود.

در مسمومیت مزمن، معمولاً ماده سمی به مقدار اندک و در نوبت‌های متعدد و درمدت زمان طولانی وارد بدن می‌شود و علائم آن به کندی و پس از گذشت زمان طولانی ظاهر می‌گردد.

مسمومیت‌ها را می‌توان از دیدگاه علت بروز نیز به گونه‌های زیر تقسیم نمود:
مسمومیت اتفاقی ، مسمومیت عمدی ، مسمومیت جنایی، مسمومیت شغلی


متوسط دوز کشنده: عبارتست از غلظت کشنده سم برای ۵۰٪حیوانات مورد آزمایش و برحسب میکروگرم در لیتر. در واقع مقدار سمی که قادر است ۵۰٪ حیوانات مورد آزمایش را بکشد. برای مثال، اگر غلظت گاز ناشی از متیل بروماید درفضا به ۱۰۰تا۲۰۰ ppm برسد چند ساعت تنفس ازآن موجب مسمومیت شد ید شده و ممکن است انسان را با خطر مرگ مواجه سازد.LD50 دیازینون برابر۱۰۰ تا ۱۵۰ mg/Kg می‌باشد • LD50 مالا تیون برابر۱۰۰۰ تا ۳۵۰۰ mg/Kg می‌باشد.LD50 سوین برابر۳۰۷ mg/Kg می‌باشد. اگر غلظت گاز ناشی از قرص فوستوکسین درفضا به ۲۰۰۰ppm در هوا برسد دراندک مدتی می‌تواند انسان را بکشد.


تقسیم‌بندی سموم بر مبنای درجه سمیت:
سموم فوق‌العاده خطرناک:
LD50دهانی ۰ تا۵۰ و پوستی ۰تا۲۰۰mg / kg
سموم باخطر متوسط: LD50 دهانی ۵۱ تا ۵۰۰ و پوستی ۲۰۱ تا۲۰۰۰ mg /kg
سموم کم خطر: LD50 501 تا ۵۰۰۰ و پوستی ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ mg /Kg
سموم بی‌خطر: LD50 دهانی ۵۰۰۰ + و پوستی ۲۰۰۰۰ + mg/Kg
سطح بدون مشاهده اثر یا NOAEL: بالاترین دوزی که باعث بروز عوارض خطرناک نشود.

سم‌شناسی تحلیلی
سم‌شناسی تحلیلی روش تشخیص، شناسایی و اندازه‌گیری ترکیبات خارجی در نمونه‌های بیولوژیک و محیط (بوسیله انتقال نمونهٔ محیطی به آزمایشگاه سم شناسی) است. روش تحلیلی برای تجزیه، تحلیل و ارزیابی طیف بسیار گسترده‌ای از ترکیبات شیمیایی از قبیل مواد شیمیایی صنعتی مختلف، آفت کش‌ها، مواد دارویی، مواد مخدر و مواد سمی طبیعی و.. کاربرد دارد.
سم‌شناسی تحلیلی می‌تواند در تشخیص، مدیریت، پیش آگهی و پیشگیری از مسمومیت کمک کند. آزمایشگاه سم شناسی تحلیلی می‌تواند طیف وسیعی از میزان تماس و استفاده از مواد شیمیایی را آنالیز نماید (مثل حوادث شیمیایی، نظارت بر دارو درمانی، تجزیه و تحلیل پزشکی قانونی و نظارت بر مواد مخدر). همچنین در تعیین خواص فارماکوکینتیک و تاکسیکوکینتیک مواد دارویی یا اثر بخشی درمان جدید نقش دارد.
تقسیم‌بندی سم‌شناسی        
به دلیل گسترش روزافزون علم سم‌شناسی بعد از جنگ جهانی دوم، شاخه‌های مختلفی از این علم منشعب شده‌است. این تقسیم‌بندی به منظور سهولت در بیان مفاهیم در قالب‌هایی مشخص انجام شده‌است و بستگی به کاربرد این علم در مسایل و علوم مورد نظر دارد.
به‌طور کلی؛ سم‌شناسی به شاخه‌های زیر تقسیم می‌شود:
سم‌شناسی کلینیکی و پزشکی
سم‌شناسی غذایی و دارویی
سم‌شناسی محیطی
سم‌شناسی پرتوها
سم‌شناسی نظامی
سم‌شناسی پزشکی قانونی
سم‌شناسی شغلی


مسمومیت عمدی     
مسمومیت یک مشکل مهم بهداشت عمومی در جهان است. با توجه به اطلاعات WHO، تخمین زده شده‌است که در سال ۲۰۰۴ تعداد ۳۴۶٫۰۰۰ نفر در سراسر جهان از مسمومیت عمدی جان خود را از دست داده‌اند. از این مرگ‌ها، ۹۱٪ در کشورهای با درآمد کم و متوسط رخ داده است. در همان سال، مسمومیت ناخواسته باعث از دست دادن بیش از ۷٫۴ میلیون سال از سالهای زندگی سالم (بار بیماری یا DALYs ) شده‌است.

سم‌شناسی نانوذرات

 
مطالعه سمیت نانومواد است. به دلیل اثرات سایز کوانتومی و مساحت سطح بالا نسبت به حجم، نانومواد دارای خواص بی نظیری در مقایسه با درات بزرگتر هستند. سم‌شناسی نانو ذرات یک شاخه از زیست نانو فناوری است که در ارتباط با مطالعه و کاربرد سمیت نانو مواداست. این مواد اگرچه هنگامیکه از مواد خنثی مانند طلا ساخته شده باشند در مقیاس نانو متر بسیار فعال هستند. مطالعه سم شناسی بر آن است تا مشخص کند چگونه و تا چه میزان این خواص تهدیدی برای محیط زیست و دیگران هستند. در سال ۲۰۰۴، دونالدسون و همکارانش نظریه جدیدی را به دنیای سم شناسی معرفی کردند: ذرات در اندازه نانو، رفتارشان نسبت به ذرات مشابه دانه درشت تر به حدی متفاوت است که زیرگروه جدیدی از علم سم‌شناسی را باید به بررسی آن‌ها اختصاص داد . ایشان نام این زیرگروه را سم‌شناسی نانو مواد گذاشتند. این عبارت در سال بعد در پژوهش‌های اوبردورستر و همکاران در مقاله‌ای به عنوان «سم‌شناسی نانومواد؛ علمی نوظهور در نتیجه بررسی ذرات ریز» از حمایت بیشتری برخوردار شد. از زمان انتشار نخستین مقاله دونالدسون و همکارانش، سم شناسی نانومواد به عنوان زمینه‌ای پژوهشی جایگاه ویژه خود را کسب کرده‌است.

منابع:
۱) ویکی‌پدیا

۲)کتاب تاریخچه پیدایی و پیشرفت جرم یابی علمی (یورګن توروالد- ترجمه دکتر احمد بهپور)

ID-email(med.mui.ac.ir)

PASSWORD

ارتباط با ما
خیابان هزار جریب دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی اصفهان ،دانشکده پزشکی
فکس:36688597
کدپستی:81746-73461
پست الکترونیک:dean@med.mui.ac.ir