Основные механизмы действия токсических веществ

Направление пассивной канальцевой диффузии ионизированных органических электролитов зависит от рН мочи: если канальцевая моча более щелочная, чем плазма, в мочу легко проникают слабые органические кислоты; если реакция мочи более кислая, в нее проходят слабые органические основания.

Кроме того, в почечных канальцах осуществляется активный транспорт сильных органических кислот и оснований эндогенного происхождения (например, мочевой кислоты, холина, гистамина и т.д.), а также чужеродных соединений сходной с ними структуры с участием тех же переносчиков (например, чужеродных соединений, содержащих аминогруппу -- диметилгидрозан, бензидин и др.). Образующиеся в процессе меаболизма многих ядовитых веществ конъюгаты с глюкуроновой, серной и другими кислотами также концентрируются в моче благодаря активному канальцевому транспорту и имеют высокий почечный клиренс.

Металлы выделяются преимущественно почками не только в свободном состоянии, если они циркулируют в виде ионов, но и в связанном, в виде органических комплексов (например, этилендиаминтетрауксусная кислота -- ЭДТА), которые подвергаются клубочковой ультрафильтрации, а затем через канальцы проходят путем активного транспорта. Выделение токсичных веществ начинается уже в полости рта, где в слюне обнаруживаются многие электролиты, тяжелые металлы и т.д. Однако Заглатывание слюны обычно способствует возвращению этих веществ в желудок.

Через кишечник выводятся многие органические яды и образующиеся в печени их метаболиты, которые с желчью поступают в него, часть их выделяется из организма с калом, а часть повторно всасывается в кровь и выделяется с мочой. Возможен еще более сложный путь, обнаруженный, например, у морфина, ноксирона и др., когда из кишечника чужеродное вещество попадает в кровь и снова возвращается в печень (кишечно-печеночная циркуляция яда).

Большинство металлов, задерживающихся в печени, может связываться с желчными кислотами (марганец) и с желчью выделяться через кишечник. При этом большую роль играет форма, в которой данный металл депонируется в тканях. Например, металлы в коллоидном состоянии длительно остаются в печени и выделяются преимущественно с калом.

Таким образом, через кишечник с калом удаляются следующие вещества: 1) не всосавшиеся в кровь при их пероральном поступлении; 2) выделенные из печени с желчью; 3) поступившие в кишечник через его стенки. В последнем случае основным способом транспорта ядов служит их пассивная диффузия по градиенту концентрации.

Большинство летучих неэлектролитов выделяется из организма в основном в неизмененном виде с выдыхаемым воздухом. Начальная скорость выделения газов и паров через легкие определяется их физико-химическими свойствами: чем меньше коэффициент растворимости в воде, тем быстрее происходит их выделение, особенно той части, которая находится в циркулирующей крови.

Выделение их фракции, депонированной в жировой ткани, задерживается и происходит гораздо медленнее, тем более что это количество может быть очень значительным, так как жировая ткань может составить более 20 % общей массы тела человека. Например, около 50 % поступившего ингаляционным путем хлороформа выделяется в течение первых 8--12 ч, а остальная часть -- во второй фазе выделения, которая длится несколько суток.

Многие неэлектролиты, подвергаясь медленной биотрансформации в организме, выделяются в виде основных продуктов распада: воды и углекислого газа, которые выходят с выдыхаемым воздухом. Последний образуется при метаболизме многих органических соединений, в том числе бензола, стирола, четыреххлористого углерода, метилового спирта, этиленгликоля, ацетона и т.д.

Через кожу, в частности с потом, выходят из организма многие токсичные вещества -- неэлектролиты, а именно этиловый спирт, ацетон, фенолы, хлорированные углеводороды и т.д. Однако, за редким исключением (например, концентрация сероуглерода в поте в несколько раз выше, чем в моче), общее количество удаляемого таким образом токсичного вещества невелико и не играет существенной роли в его тотальном клиренсе.

Иммунные механизмы “химического гомеостаза”.

Сохранение химического гомеостаза обеспечивается многими механизмами с участием различных органов и систем организма.

Указанные выше системы детоксикации и элиминации образовались в процессе эволюции как межсистемная кооперация, основанная на взаимодействии между макрофагально-лимфоцитарной системой иммунитета, макросомальными ферментами печени и секреторно-транспортной системой почек. Каждая из этих систем обладает возможностью распознавания, метаболизма и выведения из организма ксенобиотиков или избытка эндогенных веществ, как при “классическом” иммунитете (ср. лат. immunitas -- избавление).

Распределение обязанностей между этими системами заключается в том, что макрофагально-лимфоцитарная система иммунитета ответственна за обезвреживание главным образом макромолекул, а печеночно-почечная система занята биотрансформацией и выведением средне- и низкомолекулярных веществ. Было предложено рассматривать указанную систему защиты как “химический иммунитет”.

Единство функции этой системы подтверждается сходными реакциями на ингибирующие и стимулирующие вещества. Агенты, угнетающие иммунные ответы, снижают также активность монооксигеназной системы печени (цитохром Р-450) и канальцевую секрецию ксенобиотиков. Такими агентами являются гидрокортизон, циклофосфан, левомицетин, а также рентгеновское облучение.

Вещества с иммуностимулирующим действием индуцируют активность цитохрома Р-450 и увеличивают канальцевую секрецию (ретаболил, тестостерон, оротат калия, левамизол и др.). Подобным эффектом обладает ультрафиолетовое облучение крови.

Таким образом, иммунная система как бы объединяет управление всеми процессами метаболизма и детоксикации химических веществ, что позволяет в настоящее время определить новое направление в развитии научных исследований в области иммунотоксикологии.

8. ОСНОВНЫЕ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РАЗВИТИЕ ОТРАВЛЕНИЙ

Для проявления токсического действия необходимо, чтобы Токсичное вещество достигло “рецепторов токсичности” в досаточно большой дозе и в течение короткого времени.

Характер взаимодействия токсичного вещества с организмом зависит от многих факторов, относящихся как к самому токсическому агенту в конкретно сложившейся “токсической ситуации”, так и к пострадавшему организму. Последние можно разделить на две основные группы: а) внутренние, присущие пострадавшему, и б) внешние, влияющие на формирование ответной реакции на химическую травму.

Общая классификация факторов, определяющих развитие отравлений

I.Основные факторы, относящиеся к ядам: физико-химические свойства; токсическая доза и концентрация в биосредах; характер связи с рецепторами токсичности; особенности распределения в биосредах; степень химической чистоты и наличие примесей; устойчивость и характер изменений при хранении.

II. Дополнительные факторы, относящиеся к конкретной “токсической ситуации”: способ, вид и скорость поступления в организм; возможность кумуляции и привыкание к ядам; совместное действие с другими токсичными и лекарственными веществами.

III. Основные факторы, характеризующие пострадавшего: видовая чувствительность; масса тела, питание и характер физической нагрузки; пол; возрастные особенности; индивидуальная вариабельность и наследственность; влияние биоритмов и т.д.; возможность развития аллергии и токсикомании.

IV. Дополнительные факторы, влияющие на пострадавшего: температура и влажность окружающего воздуха; барометрическое давление; шум и вибрация; лучистая энергия и т.д.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными факторами следует считать определенные качества ядов и особенности пострадавшего организма, а дополнительными -- прочие факторы окружающей среды и конкретно сложившейся “токсической ситуации”. Решающего влияния на характер и выраженность отравлений эти факторы не оказывают, указанное разделение их на основные (внутренние) и дополнительные (внешние) является чисто условным, но необходимым. Влияние дополнительных факторов редко может существенно изменить физико-химические свойства ядов и их токсичность, но, безусловно, сказывается на клинической картине отравления, его тяжести и последствиях.

Токсиколог любой специальности всегда должен иметь в виду эти факторы независимо от того, какую он преследует цель: гигиеническую, когда вскрываются причины и обстоятельства отравления; судебно-медицинскую, при которой оцениваются его вид и степень, или же клиническую, связанную с необходимостью неотложного лечения и реабилитации пострадавшего.

Размещено на Allbest.ru