ДЕЙСТВИЕ НИТРАТОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Нитраты, поступающие в организм человека, легко всасываются в верхних отделах ЖКТ (главным образом, в желудке). Часть нитратов всасывается в кровь без изменений. 42—90% общего количества нитратов выделяется с мочой через 8 ч, причем концентрация нитратов в моче зависит от потребленного количества.

Наибольшую опасность для человека представляют нитриты. Легко всасываясь в ЖКТ, они попадают в кровь и, проникая через мембрану эритроцитов, вступают в реакцию с гемоглобином. В ходе окислительно-восстановительной реакции железо, входящее в состав гемоглобина, переходит из двухвалентной формы в трехвалентную, в результате чего гемоглобин окисляется в метгемоглобин, а нитрит- ион восстанавливается в NO. 1 мг нитрита натрия может перевести в метгемоглобин 2000 мг гемоглобина. Взаимодействуя с восстановленным гемоглобином, оксид азота (N0) образует стабильные HbNO-комплексы. В итоге нарушается транспортная функция гемоглобина, и кислород, несмотря на усиленную оксигенацию крови, поступает в ткани в недостаточном количестве. Развиваются гемическая и тканевая гипоксии.

Во взрослом здоровом организме метгемоглобин под действием восстанавливающих ферментных систем (НАДН- метгемоглобинредуктаза) легко преобразуется в оксигемо- глобин.

В эритроцитах здорового человека в среднем содержится 2% метгемоглобина. Содержание метгемоглобина больше у грудных детей, чем у детей старшего возраста и взрослых, и у недоношенных детей по сравнению с доношенными.

В организме человека имеются системы, предотвращающие образование метгемоглобина. Первая связана с восстановлением или связыванием ксенобиотиков-окислителей до момента их действия на гемоглобин. Так, в присутствии энзима глютатионпероксидазы восстановленный глютатион взаимодействует с молекулами-окислителями, попавшими в эритроциты, предотвращая их метгемоглобинобразующее действие. Недостаток субстратов, поддерживающих содержание оксидантов в эритроцитах на низком уровне, может привести к накоплению этих веществ, умеренной метгемо- глобинемии, гемолизу и появлению в крови телец Гейнца. Тельца Гейнца представляют собой продукты денатурации гемоглобина.

НАДН-метгемоглобинредуктаза

HbFe(2+) + НАД

НАДН + HbFe(3+)—ОН

НАДФН-метгемоглобинредуктаза

HbFe(2+) + НАДФ

НАДФН + HbFe(3+)—ОН

Рис. 13.1. Механизмы восстановления метгемоглобина

Второй механизм обеспечивает восстановление образовавшегося в крови метгемоглобина до гемоглобина при участии двух ферментативных систем (рис. 13.1).

В обеих системах донорами электронов являются продукты анаэробного этапа метаболизма глюкозы и пентозо- фосфатного превращения. Поскольку в эритроцитах отсутствуют энзимы цикла трикарбоновых кислот и биологического окисления, единственными источниками энергии в клетках являются гликолиз и пентозофосфатный путь. Основным донором электронов для процесса восстановления метгемоглобина является восстановленный НАДНФ. Система достигает полного развития к четвертому месяцу жизни новорожденного.

В процессе пентозофосфатного пути окисления глюкозы под влиянием гексозо-6-фосфатдегидрогеназы образуется восстановленный НАДФ, который не только участвует в превращении метгемоглобина в гемоглобин в присутствии НАДФН-метгемоглобинредуктазы, но и переводит окисленный глютатион в восстановленную форму.

В опытах на животных установлена возможность тератогенного и эмбриотоксического действия нитратов. Это также связано с гипоксией вследствие метгемоглобинобразова- ния, так как от недостатка кислорода прежде всего страдают интенсивно размножающиеся клетки.

Если до 60-х гг. XX в. основная опасность нитратов связывалась с образованием метгемоглобина, то в настоящий момент на первый план выходит другой аспект их действия. Нитраты рассматриваются в качестве одного из основных предшественников канцерогенных N-нитрозосоединений. В ряде стран установлена прямая корреляция между количеством применяемых азотных удобрений и смертностью от рака желудка.

Хроническое воздействие нитратов угнетает некоторые стороны иммунного статуса.