Правило Габера

Пра́вило Га́бера (англ. Haber's rule) в токсикологии устанавливает взаимосвязь между концентрацией ядовитого газа и временем, которое нужно его вдыхать, чтобы вызвать смерть или другой токсический эффект. Правило предложил немецкий химик Фриц Габер в начале 1900-х годов[1].

Основы

Правило Габера говорит, что для конкретного ядовитого газа выполняется равенство , где:
— концентрация газа (масса на единицу объёма)
— время вдыхания, необходимое для появления определённого токсического эффекта
— константа, которая зависит и от газа, и от самого эффекта. Из этого следует, например, что если концентрацию удвоить, то время сократится вдвое[2].

Правило делает равнозначными любые две комбинации концентрации и времени экспозиции, у которых произведение одинаково. Если обозначить концентрацию буквой , а время — , то при C₁ × t₁ = C₂ × t₂ обе схемы воздействия по правилу Габера дают одинаковый эффект. Правило Габера — лишь приближение, оно хорошо работает для некоторых вдыхаемых ядов в определённых условиях. Сам Габер признавал, что оно не универсально. Например, если вещество быстро выводится из организма, правило перестаёт работать, когда время экспозиции становится сравнимым с периодом полувыведения. В таких случаях уравнение записывают как интеграл ∫ = для произвольно меняющейся концентрации и общего времени . Тем не менее правило очень удобно: на логарифмическом графике () зависимость между и выглядит прямой линией[3][4].

В 1940 году статистик К. И. Блисс опубликовал работу по токсичности инсектицидов, где предложил более сложные модели — например, зависимость от в виде двух прямых отрезков на логарифмическом графике[5]. Но из-за простоты правило Габера продолжали широко применять. В последнее время некоторые учёные считают, что пора отказаться от этой простой модели и чаще использовать более точные и сложные подходы[6].

Примечания

  1. Byrd, Daniel, Barfield, Elizabeth (1989). Uncertainty in the Estimation of Benzene Risks: Application of an Uncertainty Taxonomy to Risk Assessments Based on an Epidemiology Study of Rubber Hydrochloride Workers. Environmental Health Perspectives via The National Institute of Environmental Health Sciences. 82: 283—287. doi:10.2307/3430786.
  2. Boyes, William, Bushnell, Philip, Crofton, Kevin, Evans, Marina, Simmons-Ellen, Jane (2000). Neurotoxic and Pharmacokinetic Responses to Trichloroethylene as a Function of Exposure Scenario. Environmental Health Perspectives via JSTOR. 108: 317—322. JSTOR 4619459.
  3. Bunce, Nigel, Remillard, Rene (2010). Haber's Rule: The Search for Quantitative Relationships in Toxicology. Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal via Taylor & Francis. 9 (4): 973—985. doi:10.1080/713610018.
  4. Belkebira, Emel, Rousselle, Christopher, Bodin, Laurent, Bonvallot, Nathalie (2011). Haber's Rule Duration Adjustments Should Not be Used Systematically for Risk Assessment in Public Health Decision-Making. Toxicology Letters via ScienceDirect. 204 (2): 148—155. doi:10.1016/j.toxlet.2011.04.026.
  5. Bliss, C L (1940). The relation between exposure time, concentration and toxicity in experiments on insecticides. Annals of the Entomological Society of America. 33 (4): 721—766. doi:10.1093/aesa/33.4.721.
  6. Miller, F J, Schlosser, P M, Janszen, D B (2000). Haber's Rule: a Special Case in a Family of Curves Relating Concentration and Duration of Exposure to a Fixed Level of Response for a Given Endpoint. Toxicology via ScienceDirect. 149 (1): 21—34. doi:10.1016/S0300-483X(00)00229-8. PMID 10963858.