Θανατηφόρα δόση

Στην τοξικολογία, η θανατηφόρα δόση (lethal dose) (LD) είναι μια ένδειξη της θνησιμότητας (lethality) μιας δεδομένης ουσίας ή τύπου ακτινοβολίας. Επειδή η αντίσταση ποικίλει από ένα άτομο σε ένα άλλο, η "θανατηφόρα δόση" αντιπροσωπεύει μια δόση (που συνήθως καταγράφεται ως δόση ανά χιλιόγραμμο βάρους του ατόμου) στην οποία ένα δεδομένο ποσοστό ατόμων θα πεθάνει. Η θανάσιμη συγκέντρωση είναι μια μέτρηση θανάσιμης δόσης που χρησιμοποιείται για αέρια ή σωματίδια. Η LD μπορεί να βασιστεί στην έννοια του τυπικού ατόμου (standard person), ενός θεωρητικού ατόμου που έχει τελείως "κανονικά" χαρακτηριστικά και συνεπώς δεν ισχύει για όλους τους υποπληθυσμούς.

Μέση μολυσματική δόση

Η μέση (διάμεσος) μολυσματική δόση (ID₅₀) είναι ο αριθμός των οργανισμών που δέχτηκε ένα άτομο ή πειραματόζωο με προσδιορισμένη την οδό χορήγησης (π.χ., 1.200 οργανισμοί/άτομο στοματικώς). Λόγω των δυσκολιών στην καταμέτρηση των ενεργών οργανισμών σε μια δόση, οι μολυσματικές δόσεις μπορεί να εκφράζονται με όρους βιολογικής ανάλυσης, όπως τον αριθμό των LD₅₀ σε κάποιες δοκιμές ζώων. Στον βιολογικό πόλεμο μολυσματική δοσολογία είναι ο αριθμός των μολυσματικών δόσεων ανά λεπτό για ένα κυβικό μέτρο (π.χ., ICt₅₀ είναι 100 μεσαίες δόσεις - min/m³).

Ελάχιστη θανατηφόρα δόση

Η ελάχιστη θανατηφόρα δόση  (Lowest lethal dose) (LDLo) είναι η ελάχιστη ποσότητα φαρμάκου που μπορεί να θανατώσει ένα συγκεκριμένο ζωικό είδος κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες. Η δόση δίνεται ανά μονάδα σωματικού βάρους (συνήθως δηλώνεται σε χιλιοστογραμμάρια ανά χιλιόγραμμο) μιας ουσίας που είναι γνωστό ότι είναι θανατηφόρα σε ένα συγκεκριμένο είδος. Όταν μπαίνει σε παρένθεση μια LDLo, δηλώνονται συνήθως το συγκεκριμένο είδος και η μέθοδος χορήγησης(π.χ. με κατάποση, με εισπνοή, ενδοφλεβίως).

Μέση θανατηφόρα συγκέντρωση

Η μέση (διάμεσος) θανατηφόρα συγκέντρωση (Median lethal concentration) αναφέρεται για αέρια και αερολύματα και είναι η ανάλογη έννοια (που δίνεται σε mg/m³ ή ppm, μέρη ανά εκατομμύριο) , αν και αυτή εξαρτάται επίσης από τη διάρκεια της έκθεσης, που πρέπει επίσης να συμπεριληφθεί στον ορισμό.
Μια συγκρίσιμη μέθοδος είναι η LCt₅₀, που συσχετίζει τη θανάσιμη δόση από έκθεση, όπου C είναι η συγκέντρωση και t ο χρόνος. Εκφράζεται συχνά με όρους mg-min/m³. LCt₅₀ είναι η δόση που θα προκαλέσει ανικανότητα παρά θάνατο. Αυτές οι μετρήσεις χρησιμοποιούνται συνήθως για να δείξουν τη σχετική αποτελεσματικότητα των παραγόντων χημικού πολέμου (chemical warfare) και οι δόσεις συνήθως χαρακτηρίζονται από ρυθμούς αναπνοής (π.χ., σε ανάπαυση = 10 l/min) για εισπνοή, ή βαθμό ένδυσης για διείσδυση δέρματος. Η έννοια του Ct προτάθηκε πρώτα από τον Φριτς Χάμπερ και μερικές φορές αναφέρεται ως νόμος του Χάμπερ, που υποθέτει ότι η έκθεση 1 λεπτού σε 100 mg/m³ είναι ισοδύναμη με 10 λεπτά από 10 mg/m³ (1 × 100 = 100, ίσον με 10 × 10 = 100).
Κάποιες χημικές ουσίες, όπως το υδροκυάνιο, αποτοξινώνονται εύκολα από το ανθρώπινο σώμα και δεν ακολουθούν τον νόμο του Χάμπερ (Haber's Law). Έτσι, σε αυτές τις περιπτώσεις, η θανατηφόρα συγκέντρωση μπορεί να δοθεί απλώς ως LC₅₀ και χαρακτηρίζεται από τη διάρκεια έκθεσης (π.χ., 10 λεπτά). Τα Δελτία Δεδομένων Ασφάλειας Υλικού (Material Safety Data Sheet) για τοξικές ουσίες χρησιμοποιούν συχνά αυτήν τη μορφή του όρου ακόμα κι αν η ουσία ακολουθεί τον νόμο Χάμπερ.

Ελάχιστη θανατηφόρα συγκέντρωση

The LCLo είναι η χαμηλότερη συγκέντρωση μιας χημικής ουσίας, που δίνεται για μια περίοδο χρόνου, που αποβαίνει μοιραία για ένα μεμονωμένο ζώο. Η LCLo λαμβάνεται συνήθως για μια οξεία έκθεση (μικρότερη από 24 ώρες). Συσχετίζεται με την LC₅₀, τη μέση θανατηφόρα συγκέντρωση. Η LCLo χρησιμοποιείται για αέρια και αερολύματα.

Περιορισμοί

Ως μέτρο τοξικότητας, η θανατηφόρα δόση είναι κάπως αναξιόπιστη και τα αποτελέσματα μπορεί να διαφέρουν πολύ μεταξύ των εργαστηρίων δοκιμών λόγω παραγόντων όπως τα γενετικά χαρακτηριστικά του δείγματος του πληθυσμού, το ελεγχόμενο είδος ζώου, περιβαλλοντικούς παράγοντες και τρόπο χορήγησης.
Μπορεί επίσης να υπάρχει μια ευρεία ποικιλία ανάμεσα στα είδη· αυτό που είναι σχετικά ασφαλές για επιμύες μπορεί να είναι ιδιαίτερα τοξικό για τους ανθρώπους (συγκρίνετε την τοξικότητα της παρακεταμόλης)και αντίστροφα. Παραδείγματος χάρη, η σοκολάτα, σχετικά αβλαβής για τους ανθρώπους, είναι γνωστό ότι είναι τοξική για πολλά ζώα. Όταν χρησιμοποιείται για τον έλεγχο δηλητηρίου από δηλητηριώδεις οργανισμούς, όπως τα φίδια, τα αποτελέσματα της LD₅₀ μπορεί να οδηγούν λανθασμένα λόγω των φυσιολογικών διαφορών μεταξύ ποντικών, επιμυών και ανθρώπων. Πολλά δηλητηριώδη φίδια είναι εξειδικευμένοι θηρευτές ποντικών και το δηλητήριο τους μπορεί να προσαρμόζεται ειδικά για να αποδυναμώσει τους ποντικούς· και οι μαγκούστες μπορεί να είναι ιδιαίτερα ανθεκτικές. Αν και τα περισσότερα θηλαστικά έχουν μια πολύ παρόμοια φυσιολογία, τα αποτελέσματα της LD₅₀ μπορεί να έχουν ή να μην έχουν ισοδύναμη συμπεριφορά σε κάθε θηλαστικό, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου.

Δικαιώματα των ζώων

Οι ομάδες Animal rights και Animal welfare, έχουν εκστρατεύσει κατά των δοκιμών σε ζώα της LD₅₀, ιδιαίτερα, για την περίπτωση κάποιων ουσιών, που προκαλούν στα ζώα αργούς και επώδυνους θανάτους. Πολλές χώρες, συμπεριλαμβανόμενου του Ηνωμένου Βασιλείου, έχουν κάνει βήματα για την απαγόρευση της LD₅₀ από το στόμα και ο ΟΟΣΑ κατάργησε την απαίτηση για στοματικές δοκιμές το 2001.