विषविज्ञान के सामान्य सिद्धांत

विषविज्ञान के सामान्य सिद्धांत वे मूलभूत अवधारणाएँ हैं जो यह नियंत्रित करती हैं कि रासायनिक, भौतिक और जैविक कारक जीवित प्रणालियों में हानिकारक प्रभाव कैसे उत्पन्न करते हैं। यह क्षेत्र कुछ एकीकृत विचारों के इर्द-गिर्द व्यवस्थित है: कि खुराक ही जहर बनाती है, कि जोखिम और प्रभाव को निश्चित संबंधों के माध्यम से जोड़ा जाता है, कि नुकसान पहुँचाने की एक एजेंट की आंतरिक क्षमता (खतरा) वास्तविक परिस्थितियों में नुकसान की संभावना (जोखिम) से भिन्न होती है, और यह कि शरीर विदेशी पदार्थों को इस तरह से रासायनिक रूप से परिवर्तित करता है जो या तो उन्हें विषमुक्त कर सकता है या, विरोधाभासी रूप से, उन्हें सक्रिय कर सकता है।

Definition

विषविज्ञान जीवित जीवों पर रासायनिक, भौतिक और जैविक एजेंटों के प्रतिकूल प्रभावों का अध्ययन है, जिसमें उन प्रभावों के तंत्र, जोखिम और प्रतिक्रिया के बीच संबंध, और परिणामी जोखिम का आकलन शामिल है।

Scope

यह क्षेत्र पाठक को किसी विशिष्ट जहर या नैदानिक ​​सिंड्रोम के बजाय एक विज्ञान के रूप में विषविज्ञान के वैचारिक मूल से परिचित कराता है। यह खुराक और प्रतिक्रिया के बीच संबंधों, खतरे और जोखिम के बीच अंतर, उन मार्गों को जिनके माध्यम से एजेंट शरीर में प्रवेश करते हैं, तीव्र और दीर्घकालिक विषाक्तता के अस्थायी पैटर्न, और ज़ेनोबायोटिक्स (xenobiotics) के चयापचय प्रबंधन को रेखांकित करता है। विशिष्ट विषैले एजेंटों, अंग-विशिष्ट विषविज्ञान और नैदानिक ​​प्रबंधन पर अन्यत्र चर्चा की गई है; यहाँ ध्यान उस साझा शब्दावली और तर्क पर है जो पूरे अनुशासन का आधार है।

Sub-topics

• तीव्र और दीर्घकालिक विषाक्तता
• खुराक-प्रतिक्रिया संबंध
• खतरे बनाम जोखिम का आकलन
• संपर्क के मार्ग
• ज़ेनोबायोटिक चयापचय और जैवसक्रियण

Core questions

• जोखिम की मात्रा का प्रतिकूल प्रभाव की मात्रा और संभावना से क्या संबंध है?
• एक एजेंट के आंतरिक खतरे को वास्तविक जोखिम की स्थितियों में उसके द्वारा उत्पन्न जोखिम से क्या अलग करता है?
• एजेंट अपने क्रिया स्थल तक किन मार्गों से पहुँचते हैं, और मार्ग विषैले परिणाम को कैसे आकार देता है?
• शरीर की चयापचय प्रणाली यह कैसे निर्धारित करती है कि एक विदेशी रसायन विषमुक्त होता है या अधिक विषैला हो जाता है?
• एकल उच्च जोखिम और लंबे समय तक कम-स्तर के जोखिम से होने वाली चोटों में क्या अंतर है?

Key concepts

• खुराक और जोखिम
• खतरा बनाम जोखिम
• जोखिम के मार्ग
• तीव्र और दीर्घकालिक विषाक्तता
• ज़ेनोबायोटिक चयापचय और बायोएक्टिवेशन
• लक्ष्य अंग विषाक्तता
• थ्रेशोल्ड और कोई-देखा-प्रतिकूल-प्रभाव-स्तर नहीं

Key theories

खुराक-प्रतिक्रिया सिद्धांत ("खुराक ही जहर बनाती है")

एक विषैले प्रभाव की गंभीरता या आवृत्ति प्राप्त खुराक का एक श्रेणीबद्ध कार्य है; लगभग कोई भी पदार्थ पर्याप्त खुराक पर हानिकारक हो सकता है और उससे कम पर सहनीय हो सकता है, जिससे खुराक-प्रतिक्रिया संबंध का परिमाणीकरण विषविज्ञान का केंद्रीय कार्य बन जाता है।

हॉर्मेसिस

कुछ एजेंटों के लिए खुराक-प्रतिक्रिया वक्र द्विभाजित होता है, जिसमें कम खुराक पर उत्तेजना और उच्च खुराक पर निषेध होता है, एक ऐसा पैटर्न जो जोखिम मूल्यांकन में उच्च से कम खुराक तक विशुद्ध रूप से रैखिक बहिर्वेशन को चुनौती देता है।

Mechanisms

विषैले प्रभाव तब उत्पन्न होते हैं जब कोई एजेंट सामान्य कार्य को बाधित करने के लिए पर्याप्त सांद्रता पर एक जैविक लक्ष्य तक पहुँचता है। मध्यवर्ती चरणों को टॉक्सिकोकाइनेटिक्स (अवशोषण, वितरण, चयापचय और उत्सर्जन, जो यह निर्धारित करते हैं कि एक एजेंट का कितना हिस्सा लक्ष्य तक पहुँचता है) और टॉक्सिकोडायनामिक्स (लक्ष्य के साथ बातचीत और डाउनस्ट्रीम चोट) द्वारा व्यवस्थित किया जाता है। चयापचय महत्वपूर्ण है: एंजाइम प्रणाली, विशेष रूप से साइटोक्रोम P450 परिवार, लिपोफिलिक रसायनों को उत्सर्जन के लिए पानी में घुलनशील मेटाबोलाइट्स में परिवर्तित कर सकती है, लेकिन वही प्रतिक्रियाएं प्रतिक्रियाशील मध्यवर्ती उत्पन्न कर सकती हैं जो सेलुलर मैक्रोमोलेक्यूल्स (macromolecules) को बांधती हैं और क्षति शुरू करती हैं। देखी गई खुराक-प्रतिक्रिया संबंध इन प्रक्रियाओं का शुद्ध परिणाम है जो जोखिम के मार्ग, अवधि और पैटर्न पर एकीकृत होते हैं।

Clinical relevance

इस क्षेत्र के सिद्धांत इस बात का आधार हैं कि चिकित्सक, नियामक और वैज्ञानिक रासायनिक और दवा सुरक्षा के बारे में साक्ष्य की व्याख्या कैसे करते हैं, विषाक्तता अध्ययनों को कैसे पढ़ते हैं, और यह कैसे समझते हैं कि एक सेटिंग में हानिकारक एजेंट को दूसरी सेटिंग में क्यों सहन किया जा सकता है। वे बताते हैं कि विषैले जोखिम की अवधारणा और आकलन कैसे किया जाता है और साक्ष्य मूल्यांकन के लिए पृष्ठभूमि प्रदान करते हैं; वे व्यक्तिगत निदान, जोखिम प्रबंधन या उपचार निर्णयों का आधार नहीं हैं।

Evidence & guidelines

इस क्षेत्र में मात्रात्मक खुराक-प्रतिक्रिया और जोखिम-मूल्यांकन अभ्यास नेशनल रिसर्च काउंसिल (1983) द्वारा संहिताबद्ध ढांचे पर आधारित है, जिसने खतरे की पहचान, खुराक-प्रतिक्रिया मूल्यांकन, जोखिम मूल्यांकन और जोखिम लक्षण वर्णन को अलग किया। मध्य घातक खुराक (ट्रेवन, 1927) और बायोएक्टिवेशन (गुएंगरिच, 2008) की समकालीन यांत्रिक समझ जैसी मूलभूत विधियों को कैसारेट और डौल के विषविज्ञान जैसे मानक संदर्भ ग्रंथों में संक्षेपित किया गया है।

History

यह कहावत कि "खुराक ही जहर बनाती है," जिसे सोलहवीं शताब्दी के चिकित्सक पैरासेल्सस को जिम्मेदार ठहराया जाता है, इस क्षेत्र के वैचारिक इतिहास को आधार बनाती है। मात्रात्मक विषविज्ञान ने बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में आकार लिया जब ट्रेवन (1927) ने विषैले शक्ति को व्यक्त करने और तुलना करने के तरीके के रूप में मध्य घातक खुराक को औपचारिक रूप दिया। बीसवीं शताब्दी के दौरान यह अनुशासन तीव्र घातकता से तंत्र, पुरानी और कम खुराक के प्रभावों, और खतरे से जोखिम के औपचारिक अलगाव की ओर बढ़ा, जिसे नेशनल रिसर्च काउंसिल (1983) द्वारा नियामक विज्ञान के लिए समेकित किया गया।

Debates

क्या हमेशा एक सीमा होती है जिसके नीचे कोई नुकसान नहीं होता है?

कई एंडपॉइंट्स के लिए एक नो-इफेक्ट थ्रेशोल्ड (no-effect threshold) माना जाता है, लेकिन जीनोटॉक्सिक कार्सिनोजेन (genotoxic carcinogens) और कुछ अन्य एंडपॉइंट्स के लिए गैर-थ्रेशोल्ड या द्विभाजित (हॉर्मेटिक) मॉडल पर बहस की जाती है, जिसके कम खुराक वाले जोखिम के बहिर्वेशन के लिए बड़े निहितार्थ हैं।

Key figures

• Paracelsus
• John W. Trevan
• Edward J. Calabrese
• F. Peter Guengerich

Seminal works

• trevan-1927
• nrc-1983
• calabrese-2003

Frequently asked questions

"खुराक ही जहर बनाती है" का क्या अर्थ है?

यह केंद्रीय विषवैज्ञानिक सिद्धांत को दर्शाता है कि कोई पदार्थ हानिकारक है या नहीं, यह प्राप्त मात्रा पर निर्भर करता है: लगभग कोई भी एजेंट पर्याप्त उच्च खुराक पर विषैला हो सकता है और एक निश्चित स्तर से नीचे सहन किया जा सकता है, इसलिए खुराक और प्रभाव के बीच का संबंध, न कि केवल पदार्थ, विषाक्तता को परिभाषित करता है।

विषविज्ञान औषध विज्ञान से कैसे भिन्न है?

दोनों इस बात का अध्ययन करते हैं कि रसायन जीवित प्रणालियों के साथ कैसे बातचीत करते हैं, लेकिन औषध विज्ञान लाभकारी और चिकित्सीय प्रभावों पर जोर देता है जबकि विषविज्ञान प्रतिकूल प्रभावों, उनके तंत्र और उनके द्वारा उत्पन्न जोखिम के आकलन पर जोर देता है।