calcal.ru
Токсикология

Калькулятор токсикологии

LD50, пробит-анализ, NOAEL/LOAEL, референтная доза, оценка экспозиции, коэффициент опасности, формула Видмарка, антидоты и российские нормативы ПДК — всё в одном инструменте.

LD50 (пробит)RfD = NOAEL/UFMOS = NOAEL/ExpADD = C×IR×EF×ED/(BW×AT)HQ = Exp/RfDBAC (Видмарк)АнтидотыПДК РФ
~100 000
Химических веществ в обращении
По данным ECHA и OECD, в промышленном обороте находится более 100 000 химических соединений. Из них только около 5 000 прошли полную токсикологическую оценку по стандартам OECD.
ГОСТ 12.1.007
Российский норматив токсичности
Действующий ГОСТ 12.1.007-76 «ССБТ. Вредные вещества» устанавливает четыре класса опасности по LD50, ПДК в воздухе рабочей зоны и другим показателям.
RfD × UF = 100
Типовой коэффициент неопределённости
Стандартный совокупный UF при переносе данных с животных на человека составляет 100 (×10 межвидовой + ×10 внутривидовой). При неполной базе данных увеличивается до 1000–10 000.
0,16 мг/л
ПДД алкоголя в РФ (выдыхаемый воздух)
КоАП РФ ст. 12.8 устанавливает предел допустимого содержания алкоголя: 0,16 мг/л в выдыхаемом воздухе или 0,35 мг/мл в крови. Выше — лишение прав до 1,5–2 лет.

Основы токсикологии

Токсикология изучает вредное действие химических веществ на живые организмы. Количественная токсикология позволяет установить дозу-эффект и оценить риск для здоровья человека при известном воздействии.

📉

Зависимость доза–ответ

Основной постулат токсикологии (Парацельс): «Всё есть яд, ничто не лишено ядовитости; одна лишь доза делает яд незаметным». S-образная кривая доза–ответ описывает вероятность эффекта как функцию дозы.

probit(p) = a + b × lg(D)
⚖️

Оценка риска

Оценка риска для здоровья состоит из 4 этапов: идентификация опасности, оценка доза–ответ (определение RfD/SF), оценка экспозиции (ADD) и характеристика риска (HQ/HI или CR для канцерогенов).

HQ = ADD / RfD ≤ 1
🧬

Механизмы токсичности

Токсическое действие реализуется через: ковалентное связывание с макромолекулами, окислительный стресс, нарушение ионных каналов, ингибирование ферментов (АХЭ при ФОС), апоптоз, генотоксичность.

ФОС → ↓AChE → ↑ACh → СЛУДД

Что умеет калькулятор токсикологии

☣

LD50 и пробит-анализ

Расчёт LD50 методом линейной регрессии пробитов. Классификация по ГОСТ 12.1.007-76 (классы опасности I–IV).

🧪

NOAEL / LOAEL → RfD

Расчёт референтной дозы с настраиваемыми коэффициентами неопределённости (UF межвидовой, внутривидовой, длительности, МФ).

🛡

Коэффициент безопасности MOS

MOS = NOAEL / Экспозиция. Оценка приемлемости воздействия по критериям ВОЗ и EFSA (MOS ≥ 100).

📊

Оценка экспозиции ADD

ADD = (C × IR × EF × ED) / (BW × AT) по методологии EPA и Р 2.1.10.1920-04 (РФ). Три пути: ингаляция, перорально, дерма.

⚠

HQ / HI — коэффициент опасности

Расчёт коэффициента (HQ = экспозиция/RfD) и индекса опасности (HI = ΣHQ) для нескольких веществ одновременно.

🔬

Формула Видмарка + антидоты + ПДК

BAC по Видмарку с ПДД РФ. База 20 антидотов с дозами. Справочник ПДК по ГН 2.2.5.3532–18 и ГН 2.1.6.3492–17.

Детальный разбор: методы и нормативы

Пробит-анализ и расчёт LD50

Пробит-анализ (Дж. Блисс, 1934) — статистический метод построения кривой доза–ответ. Доли погибших животных преобразуются в пробиты (значения нормального распределения + 5), после чего строится линейная регрессия от логарифма дозы. Метод позволяет рассчитать LD₁₆, LD₅₀, LD₈₄ и доверительные интервалы. Альтернативный метод — пробит-анализ Литчфилда-Уилкоксона, регламентированный МУ по токсикологической оценке новых пестицидов.

Формулы пробит-анализа:
Probit = Φ⁻¹(p) + 5
lg(LD₅₀) = (5 − a) / b
LD₅₀ = 10^((5−a)/b)
Классы опасности (ГОСТ 12.1.007-76):
  • I кл. — LD₅₀ < 15 мг/кг (сверхтоксичные)
  • II кл. — LD₅₀ 15–150 мг/кг (высокотоксичные)
  • III кл. — LD₅₀ 151–5000 мг/кг (умеренно токс.)
  • IV кл. — LD₅₀ > 5000 мг/кг (малотоксичные)

В России токсикологические исследования проводятся по ГОСТ 32644-2014 (острая токсичность при пероральном введении) и МУ 1.1.578-96. Данные LD50 вносятся в паспорта безопасности (SDS) по ГОСТ 30333-2007 и служат основой для нормирования ПДК.

Методология оценки риска: российские нормативы

Оценка риска для здоровья населения регламентируется Р 2.1.10.1920-04 (МУ по оценке риска). Четыре этапа: идентификация опасности → характеристика дозы-ответа (RfD, SFо) → оценка экспозиции (ADD) → характеристика риска (HQ, CR). Для несенсибилизирующих веществ допустимым считается HQ ≤ 1; для канцерогенов — индивидуальный CR ≤ 10⁻⁴ (при разработке мероприятий — ≤ 10⁻⁶).

1. Идентификация
Опасные свойства, классы опасности, органы-мишени, канцерогенность (МАИР)
2. Доза-ответ
RfD = NOAEL/UF (некарциногены), SF (канцерогены)
3. Экспозиция
ADD по пути поступления: ингаляция, пероральный, дермальный

Список канцерогенов и их классификация по группам доказанности МАИР (1, 2A, 2B) включены в ГН 1.2.3111-13 «Гигиенические нормативы содержания приоритетных загрязнителей в объектах окружающей среды».

Антидоты и неотложная помощь при отравлениях

Антидотная терапия — важнейший компонент лечения острых отравлений. Эффективна в первые часы. В России перечень антидотов и их применение регламентированы приказом Минздрава РФ № 916н «Об утверждении порядка оказания медицинской помощи пострадавшим при чрезвычайных ситуациях», клиническими рекомендациями НМИЦ токсикологии.

Ключевые антидоты (краткий список):
  • Опиоиды — Налоксон 0,4–2 мг в/в
  • ФОС/карбаматы — Атропин + Пралидоксим
  • Цианиды — Гидроксокобаламин 5 г в/в
  • Парацетамол — N-ацетилцистеин 150 мг/кг
  • CO — Кислород 100% / ГБО
  • Бензодиазепины — Флумазенил 0,2–1 мг
Горячие линии помощи:
  • 103 — Скорая медицинская помощь
  • 112 — Единая экстренная служба
  • 8-800-2000-112 — Токсикол. центр (бесплатно)
  • НМИЦ токсикологии — г. Москва
  • Poison Control Center РФ — круглосуточно

Практические советы по токсикологии

🧂

Доза делает яд

Даже вода смертельна при однократном приёме > 10 л (гипонатриемия). LD₅₀ NaCl у крыс ≈ 3000 мг/кг. Принцип Парацельса — фундамент токсикологии.

🌿

UF = 10 или 100?

При хорошей доказательной базе (хронические данные по человеку) суммарный UF = 10. При переносе данных с животных без хронических исследований — UF = 10 000. Выбор UF определяет RfD на порядки.

🏭

ПДК р.з. ≠ ПДК а.в.

ПДК в воздухе рабочей зоны (8 ч/сут) всегда выше ПДК в атмосферном воздухе (круглосуточно для всех групп населения). Разница может достигать 100–1000 раз (бензол: 5 мг/м³ vs 0,1 мг/м³).

🍶

Метанол и слепота

Метанол сам по себе малотоксичен, но окисляется АДГ до формальдегида и муравьиной кислоты (метаболическая токсичность). LD₅₀ ≈ 5600 мг/кг. Антидот — фомепизол (блокирует АДГ) или этанол (конкурентный субстрат АДГ).

🐀

Экстраполяция с животных

UF_A = 10 учитывает в 2,5 раза кинетические и в 4 раза динамические различия между крысой и человеком. Для детей и беременных дополнительно UF_H = 10. Эти множители — источник основной неопределённости при оценке риска.

☣

Отравление ФОС

Фосфорорганические соединения (пестициды, VX, зарин) ингибируют ацетилхолинэстеразу необратимо. Синдром СЛУДД: слюнотечение, лакримация, мочеиспускание, диарея, дефекация. Окно для пралидоксима — первые 24–48 ч до «старения» фермента.

Как пользоваться калькулятором токсикологии

1

Пробит-анализ для LD50

Перейдите на вкладку "LD50 / пробит". Введите дозы (мг/кг) и процент ответа для каждой дозовой группы (по одной в строке). Укажите размер группы и целевой % (50 для LD50). Нажмите "Рассчитать".

2

Референтная доза NOAEL → RfD

Вкладка "NOAEL → RfD". Введите NOAEL (мг/кг/сут) из токсикологического исследования. Настройте коэффициенты UF (межвидовой, внутривидовой, длительность, база данных) и MF. Кликните "Рассчитать RfD".

3

Оценка экспозиции ADD

Вкладка "Оценка экспозиции". Выберите путь поступления (ингаляция/перорально/дерма). Введите концентрацию вещества в среде, скорость поступления, частоту и длительность воздействия, массу тела и усредняющее время.

4

Коэффициент и индекс опасности

Вкладка "HQ / HI". Добавьте строки для каждого вещества. Введите фактическую экспозицию (из ADD) и RfD. Нажмите "Рассчитать HQ / HI" — получите оценку риска для каждого вещества и суммарный индекс опасности HI.

5

Формула Видмарка (BAC)

Вкладка "Формула Видмарка". Выберите пол, введите объём (мл) и крепость (%) напитка, массу тела и время с момента употребления (ч). Получите BAC в промилле и мг/л с указанием допустимого предела ПДД РФ.

6

Справочники антидотов и ПДК

Вкладки "Антидоты" и "ПДК/ДСД" содержат справочную информацию. В "Антидотах" — 20 пар яд-антидот с дозами. В "ПДК/ДСД" — нормативы по ГН 2.2.5.3532–18 и ГН 2.1.6.3492–17. Используйте поиск для быстрого нахождения.

Часто задаваемые вопросы

LD50 (lethal dose 50%) — доза вещества, вызывающая гибель 50% подопытных животных при однократном введении. Рассчитывается методом пробит-анализа: строится зависимость пробита (norm_inv(p) + 5) от логарифма дозы. Пересечение прямой регрессии с горизонталью probit = 5 (р = 50%) даёт logLD50. По ГОСТ 12.1.007-76 вещества делятся на классы: I (LD50 < 15 мг/кг — чрезвычайно опасные) до IV (> 5000 мг/кг — малоопасные). LD50 — условная токсикометрическая величина, которая не переносится напрямую на человека.
NOAEL (No Observable Adverse Effect Level) — наибольшая доза, не вызывающая статистически значимого побочного эффекта в хронических экспериментах. LOAEL (Lowest Observable Adverse Effect Level) — наименьшая доза, при которой эффект уже выявляется. Референтная доза (RfD) рассчитывается делением NOAEL на совокупный коэффициент неопределённости UF: RfD = NOAEL / UF_total. Стандартный UF = 100 (10 — межвидовой, 10 — внутривидовой). В России аналог — ДСД (допустимая суточная доза), нормируемая по МУ 1.2.1000-01.
MOS (Margin of Safety) — коэффициент безопасности: MOS = NOAEL / Экспозиция. Показывает, во сколько раз фактическое воздействие ниже токсического уровня. По критерию ВОЗ и EFSA, MOS ≥ 100 считается приемлемым для большинства химических веществ. При MOS < 10 требуется детальная оценка риска. MOS широко применяется для оценки пищевых добавок, остатков пестицидов и производственных химикатов.
ADD (Average Daily Dose) рассчитывается по формуле EPA: ADD = (C × IR × EF × ED) / (BW × AT). Здесь C — концентрация в среде, IR — скорость поступления (воздух: 20 м³/сут взрослого), EF — частота воздействия (дни/год), ED — длительность (лет), BW — масса тела (70 кг), AT — усредняющее время. Для некарциногенов AT = ED × 365, для канцерогенов AT = 25 550 дней (70 лет). Методика регламентирована Р 2.1.10.1920-04 (МУ по оценке риска для здоровья населения, РФ).
Коэффициент опасности HQ = Экспозиция / RfD. При HQ ≤ 1 риск некарциногенных эффектов считается приемлемым. Индекс опасности HI = ΣHQ — суммарный показатель при воздействии нескольких веществ (при условии одинакового органа-мишени). HI > 1 указывает на потенциальный риск для здоровья. Методология разработана EPA (USA) и адаптирована в российских руководящих документах Р 2.1.10.1920-04.
Формула Видмарка (Erik Widmark, 1932): BAC = A / (r × W) − β × t. A — масса чистого алкоголя (г), r — коэффициент распределения (мужчины: 0,68; женщины: 0,55), W — масса тела (кг), β — скорость окисления алкоголя (мужчины: 0,15 ‰/ч; женщины: 0,17 ‰/ч), t — время (ч). Предел допустимого содержания алкоголя в России: 0,16 мг/л в выдыхаемом воздухе или 0,35 мг/мл в крови (КоАП РФ ст. 12.8). Расчёт приблизителен: реальный BAC зависит от скорости всасывания, наличия пищи, полиморфизма алкогольдегидрогеназ.
Антидотом при отравлении парацетамолом (ацетаминофеном) является N-ацетилцистеин (АЦЦ). Стандартная схема в/в: 150 мг/кг за 1 ч (нагрузочная доза), затем 50 мг/кг за 4 ч, затем 100 мг/кг за 16 ч. Максимально эффективен в первые 8 ч после передозировки. Механизм: восполнение запасов глутатиона, нейтрализация токсического метаболита NAPQI. При поступлении позже 24 ч — показано определение концентрации парацетамола и АСТ. Экстренный номер: 8-800-2000-112.
ПДК — предельно допустимая концентрация вредного вещества в окружающей или рабочей среде. В России действуют ГН 2.2.5.3532–18 (ПДК в воздухе рабочей зоны) и ГН 2.1.6.3492–17 (ПДК в атмосферном воздухе населённых пунктов). Пример: ПДК бензола в рабочей зоне = 5 мг/м³ (канцероген 1 кл.); ПДК свинца = 0,01 мг/м³ (1 кл. опасности). ДСД (допустимая суточная доза) для питьевой воды регулируется СанПиН 1.2.3685–21.
В России классификация по ГОСТ 12.1.007-76: I класс (чрезвычайно опасные) — LD50 < 15 мг/кг (для крыс, перорально); II класс (высоко опасные) — 15–150 мг/кг; III класс (умеренно опасные) — 151–5000 мг/кг; IV класс (малоопасные) — > 5000 мг/кг. Пример: паратион (ФОС) — LD50 ≈ 13 мг/кг (I кл.); аспирин — LD50 ≈ 200 мг/кг (III кл.); поваренная соль NaCl — LD50 ≈ 3000 мг/кг (III–IV кл.). Классификация ВОЗ несколько отличается от российской.
Выберите нужный раздел с помощью вкладок: LD50/пробит — для построения кривой доза-ответ методом пробит-анализа; NOAEL→RfD — для расчёта референтной дозы с учётом коэффициентов неопределённости; MOS — для оценки коэффициента безопасности; Оценка экспозиции — для расчёта ADD по методологии EPA; HQ/HI — для оценки коэффициента и индекса опасности при воздействии нескольких веществ; Формула Видмарка — для расчёта BAC; Антидоты — для поиска антидота по токсиканту; ПДК/ДСД — для справки по российским гигиеническим нормативам.

Похожие инструменты

🏥

Калькулятор интервального голодания

Подберите схему интервального голодания (16/8, 5:2, OMAD). Расчёт окна питания, калорий и времени приёмов пищи.

⚗️

Калькулятор разбавления растворов

Расчёт разбавления по формуле C1V1=C2V2, молярности, массовой доли, серийного разбавления. Для химиков, биологов и фармацевтов.

🏠

Калькулятор сна и циклов (время отбоя)

Рассчитайте идеальное время сна и пробуждения по циклам (90 минут). Перевод часов сна в годы жизни.

🌿

Калькулятор экологии

Рост популяции, индексы Шеннона и Симпсона, модель Лотки-Вольтерра, экологический след, метод повторного отлова, таблицы выживаемости.

📐

Калькулятор матриц

Вычисление определителя, обратной матрицы, ранга и собственных значений. Удобный интерфейс с решением.

💰

Калькулятор для фрилансера (самозанятый, ИП)

Сравните налоговые режимы: самозанятый (НПД 4/6%), ИП на УСН 6/15%, Патент. Расчет чистого дохода и оптимального режима.

🌿

Калькулятор переработки отходов: вес, деньги, эко-след

Посчитайте вес отходов, потенциальный доход от сдачи вторсырья и ваш вклад в экологию (CO2, деревья).

📐

Калькулятор описательной статистики

Рассчитать среднее, медиану, моду, дисперсию и другие показатели онлайн. Полный статистический анализ ряда чисел.

🧮

Калькулятор пипсов Forex

Стоимость пипса для любой валютной пары. Размер лота, маржа, прибыль/убыток в рублях.

💻

ETL Калькулятор: тайминг, ресурсы, Incremental vs Full, SLA, ошибки

Комплексный калькулятор ETL (Extract-Transform-Load). Оценка времени извлечения, трансформации и загрузки, подбор CPU/RAM/диска, сравнение Incremental и Full Load, расчёт SLA, анализ ошибок и Dead Letter Queue.

🧮

Калькулятор IQ и коэффициента интеллекта

Оценка IQ по баллу теста (Векслер, Равен, Кеттел), расчёт перцентиля и g-фактора. Краткий ориентировочный тест на интеллект. Норма 100±15.

⚙️

Калькулятор акустики помещения (RT60)

Время реверберации RT60 по формуле Сабина. Подбор акустической обработки для студии и кинотеатра.

💰

Калькулятор сложных процентов и инвестиций

Рассчитайте рост капитала с учетом сложных процентов (ежедневно, ежемесячно), регулярных пополнений и ставку CAGR. Калькулятор FV и PV.

🏠

Калькулятор китайского гороскопа по году рождения

Узнайте свое животное-покровителя и стихию по китайскому календарю (12 животных, 5 элементов). Точный расчет знака.

⚙️

Калькулятор литья под давлением

Расчёты литья пластмасс: усилие смыкания, впрыск, цикл, охлаждение, пресс-форма, себестоимость

Лиана Арифметова
Создатель

Лиана Арифметова

Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».

⚖️

Отказ от ответственности

Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.

Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.

Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.

Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.

Теги:#Здоровье и медицина#Биология#здоровье#медицина#диагностика#лечение#токсикология#LD50#NOAEL#токсин#ПДК#отравление#химия#калькулятор#бесплатно#онлайн#расчёт