<<
>>

ТОКСИКОКИНЕТИКА КСЕНОБИОТИКОВ

Общее представление. Подавляющее большинство веществ может проникать в организм через один или несколько тканевых барьеров: кожные покровы, дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт (ЖКТ).

В зависимости от того, какой из барьеров преодолевает вещество, говорят о резорбции через слизистые оболочки, чрезкожном, пероральном или ингаляционном пути поступления ксенобиотика в организм. Важное значение может иметь взаимосвязь различных способов поступления. Так, токсические соединения, поступившие в организм через ЖКТ, могут выводиться из него через легкие и тем самым оказывать на них повреждающее действие. Возможно вовлечение ксенобиотиков в «порочный круг», основой которого является ретенция, т.е. их задержка из-за тесной физиологической связи ЖКТ и печени (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Пути поступления и распределения в организме человека ксенобиотиков

Фекалии

Чрезкожное поступление. Площадь кожных покровов взрослого человека составляет в среднем 1,6 м2, пятилетнего ребенка — 0,8 м2. Кожа — не просто пассивный барьер, отделяющий организм от окружающей среды. В эпидермальном слое осуществляется метаболизм некоторых ксенобиотиков, хотя общая активность процессов не превышает 2 — 6% от метаболической активности печени. Проникновение веществ через кожу осуществляется тремя путями: через эпидермис, через сальные и потовые железы, через волосяные фолликулы. Для хорошо проникающих через кожу низкомолекулярных и липофильных соединений основным является трансэпидермальный путь. На процесс резорбции в наибольшей степени влияют физико-химические свойства ксенобиотиков, и прежде всего их липофильность.

Основная особенность поступления ксенобиотиков через кожу — их токсичность даже в низких дозах. Показано, например, что мыши, получающие при нанесении на кожу 0,3 мкг диоксина на килограмм веса, поглощали 40% аппли- цированной дозы.

В то же время мыши, получающие перорально от 32 до 320 мкг диоксина на килограмм веса, накапливали меньше 20% дозы. Этот факт может играть важное значение в отношении действия химических факторов на человека, так как обычные концентрации, действующие на него, имеют место при низких дозах и на протяжении длительных периодов времени. Примером может служить поступление алюминия через кожу за счет использования дезодорантов, поставляемых в аэрозольных баллончиках.

Резорбция через слизистые оболочки. Слизистые оболочки лишены рогового слоя и жировой пленки на поверхности. Их функция состоит в осуществлении обмена веществами между организмом и внешней средой. Эти отличия от кожи объясняют, почему многие вещества достаточно легко проникают через слизистые оболочки. Резорбция веществ через слизистые определяется главным образом следующими факторами:

  • агрегатное состояние вещества (газ, аэрозоль, взвесь, раствор);
  • доза и концентрация ксенобиотика;
  • вид слизистой оболочки, ее толщина;
  • продолжительность контакта;
  • интенсивность кровоснабжения анатомической структуры.

Пербралыюе поступление. Некоторые ксенобиотики — структурные аналоги жизненно важных химических соединений — могут поступать в организм при помощи активного транспорта. Таким же способом проникают гликозиды, среди которых немало высокотоксичных веществ (амигда- лин, дигитоксин, буфотоксин и др.). Однако основным является механизм пассивной диффузии веществ через эпителий ЖКТ.

Ингаляционное поступление. Легкие — орган, предназначенный для осуществления обмена веществами, в частности жизненно важными газами, между организмом и окружающей средой. Помимо вдыхаемого 02 и другие вещества, находящиеся в форме газа или пара, могут легко проникать через легкие в кровоток. Благоприятным условием всасывания веществ является также большая площадь поверхности легких, составляющая у взрослого человека в среднем 70 м2, у четырехлетнего ребенка — 22 м2.

Аэрозоль — это смесь фаз. При ингаляции аэрозолей глубина их проникновения в дыхательные пути зависит от размера частиц. Обычно размеры частиц в аэрозоли колеблются от 0,5 до 15 мкм, что определяется концентрацией распыленного в воздухе вещества: чем выше концентрация, тем крупнее частицы. Глубокому проникновению частиц в дыхательные пути препятствует их седиментация на слизистые оболочки. Крупные частицы накапливаются на слизистой верхних отделов дыхательных путей, частицы среднего диаметра — в более глубоких отделах, и, наконец, мельчайшие частицы могут достичь поверхности альвеол. Седиментации крупных частиц способствуют анатомические особенности органов дыхания. У больших частиц скорость движения в струе воздуха и инерционность больше, чем у мелких, поэтому при каждом изгибе воздухоносных путей они сталкиваются с встречающимися на их пути поверхностями и сорбируются на них.

После резорбции в кровь вещество в соответствии с градиентом концентрации распределяется по всем органам и тканям. По большей части вещества распределяются в организме неравномерно. Неодинаково и время пребывания ксенобиотиков в различных органах и тканях. Некоторые избирательно накапливаются в том или ином органе, ткани, даже клетках определенного типа. Так, свинец, стронций де- понируются преимущественно в костях и т.д. Токсический процесс далеко не всегда характеризуется повреждением именно тех структур, в которых вещество аккумулируется в наибольшем количестве. Свинец, накопившийся в костях, практически не обладает биологической активностью.

Различные токсиканты могут образовывать с биологическими молекулами ковалентные связи и таким образом накапливаться в тканях. Типичными примерами являются металлы, образующие ковалентные связи с белками и другими лигандами и т.д. Мышьяк вследствие высокого сродства к кератину депонируется в ногтях и волосах, свинец — в костной ткани. Чрезмерное поступление железа в организм приводит к развитию гемосидероза, который может сохраняться на протяжении всей жизни.

Другой механизм депонирования - накопление липо- фильных веществ в жировой ткани. Таким образом, в организме в течение многих лет сохраняются полициклические (полигалогенированные) ароматические углеводороды (ПАУ), некоторые хлорорганические инсектициды (ДДТ и т.д.).

Выделение через легкие. Через легкие выделяются летучие (при температуре тела) вещества и летучие метаболиты нелетучих веществ. Выведение осуществляется в соответствии с теми же закономерностями, что и резорбция. Основным механизмом процесса является диффузия ксенобиотика, циркулирующего в крови, через альвеолярно-капиллярный барьер. Переход летучего вещества из крови в воздух альвеол определяется градиентом концентрации или парциальным давлением между средами.

Почечная экскреция. Почки — важнейший орган выделения в организме. Через почки выводятся продукты обмена веществ, многие ксенобиотики и продукты их метаболизма. Масса почек — чуть менее 0,3% массы тела, однако через этот орган протекает более 25% минутного объема крови. Благодаря хорошему кровоснабжению находящиеся в крови вещества, подлежащие выведению, быстро переходят в почки, а затем выделяются с мочой.

Выделение печенью. В отношении ксенобиотиков, попавших в кровоток, печень выступает и как орган экскреции, и как основной орган их метаболизма. Печень выделяет химические вещества в желчь, причем не только экзогенные, но и эндогенные, такие как желчные кислоты, желчные пигменты, электролиты.

Выделяющиеся вещества должны проходить через барьер, образуемый эндотелием печеночных синусов, базальной мембраной и гепатоцитами.

Процесс экскреции ксенобиотиков осуществляется в два этапа:

  • захват гепатоцитами;
  • выделение в желчь.

Другие пути выведения. Некоторое практическое значение имеет выведение веществ с молоком кормящих матерей и секретом потовых, сальных, слюнных желез. Как правило, в основе появления ксенобиотика в секрете желез лежит механизм простой диффузии. Эти способы экскреции практически не сказываются на продолжительности нахождения веществ в организме, но могут лежать в основе появления отдельных признаков интоксикации (угреобразная сыпь при отравлении полигалогенированными полициклически- ми углеводородами; свинцовая кайма на деснах). Возможно отравление новорожденных, питающихся молоком матери, такими веществами, как галогенсодержащие инсектициды, металлы и т.д.

Элиминация ксенобиотиков в молоко зависит от их свойств. Хорошо растворимые в воде ксенобиотики таким путем практически не выделяются. Жирорастворимые соединения с большим периодом полувыведения обнаруживаются в молоке порой в значительных количествах. Так, в эксперименте установлено, что элиминация хлорсодержащих инсектицидов в коровье молоко может составлять до 25% от введенного количества.

<< | >>
Источник: Стожаров, А. Н.. Медицинская экология ; учеб. пособие / А. Н. Стожаров. - Минск : Выш. шк. — 368 с.. 2008

Еще по теме ТОКСИКОКИНЕТИКА КСЕНОБИОТИКОВ:

  1. ДЕТОКСИКАЦИЯ КСЕНОБИОТИКОВ
  2. ХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ КСЕНОБИОТИКОВ
  3. ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ КСЕНОБИОТИКОВ
  4. СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КСЕНОБИОТИКОВ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ
  5. КСЕНОБИОТИКИ, ПОСТУПАЮЩИЕ В ОРГАНИЗМ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПОЛУЧЕНИЯ, ОБРАБОТКИ ИЛИ ХРАНЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
  6. ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ
  7. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
  8. Тема 4. Химические веществаи здоровье человека
  9. ОЦЕНКА РИСКА ДЛЯ НЕКАНЦЕРОГЕННЫХ ВЕЩЕСТВ (ОБЩЕТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ)
  10. ВРЕДНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
  11. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
  12. КОНЪЮГАЦИЯ
  13. 8.1. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ Понятие о пульмонотоксичности
  14. МНОЖЕСТВЕННАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ
  15. БИОЛОГИЧЕСКАЯ СРЕДА
  16. ОКАЗАНИЕ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ ПРИ ОТРАВЛЕНИИ НИТРАТАМИ И НИТРИТАМИ
  17. Основные химические вещества, влияющие на здоровье человека
  18. Тема 4. Химические веществаи здоровье человека
  19. Механизмы нейро- и нефротоксичности