Пути поступления, распределения и проявления действия вредных химических веществ
Поступление ксенобиотиков в организм, распределение в нах и тканях, метаболизм и выведение их из организма в тельной степени определяются способностью проходить через логические мембраны, характером взаимодействия их с этими бранами. Процессы поступления в организм, распределения и
вращения, которым подвергается вредное вещество в Г\nгс.,нхс•••'"
протекают во времени.
Путь поступления химического соединения в организм
ляется в первую очередь объектом окружающей среды, в VГ\'Т'Г\''"''
находится вредное вещество, его физико-химическими f'D,,.,.JX,f''Т'Y>_,
ми, характером контакта с ним и некоторыми другими Г\n,""'·""''
тельствами.
Через дыхательные пути химические вещества поступают в низ:-.1 в виде газов, паров и аэрозолей, парагазовых или аэрозольных комплексов. Этот путь имеет перnостепенное
нис, поскольку всасывание веществ происходит с очень ""·'"-"LU'-'• поверхности легочных альвеол (100-120 м2), намного ""·"'n'-тт'''"' ющей площадь всасывающей поверхности пищеварительного нала и кожи. Проникновение газов и паров из альвеолярного
духа в кровь подчиняется закону простой диффузии, в
ствии с которым процесс перехода веществ из газообразной
в жидкую происходит вследствие разности парциального давле
и продолжается до наступления равновесия концентраций в
фазах. Распределение летучих соединений между жидкой и га:юсю..:
разной фазами в момент равновесия характеризуется r..uJI.j_/\.jJJпцn
ентом распределения Оствальда, по величине которого можно дить о скорости насыщения крови летучими веществами. Чем
коэффициент распределения, тем быстрее достигается равн,ов( Сl1rа и насыщается кровь.
Физико-химические свойства веществ, и в первую очередь чение коэффициента растворимости паров в крови сказываются на количестве вещества, поступающего в кровь
воздуха, а также на скорости, с которой устанавливается oa·внiJB('I'i сие между содержанием вещества в воздухе и в крови. Так,
ства с высоким коэффициентом растворимости (спирт, длительно переходят из воздуха в кровь, соединения с коэффициентом растворимости (углеводороды) быстро ют равновесной концентрации между кровью и воздухом.
Хорошо растворимые вещества (хлорид водорода, аммиак) гут всасываться в кровь из верхних отделов дыхательных
Крупнодисперсная пыль или жидкий аэрозоль оседает в ocJHOIB
ном в полости носа, в носовой части глотки и трахее,
ная ее часть заглатывается. В альвеолы проникают частицы
рами до 1 -2 мкм. Адсорбированные на пылевых частицах моле кулы паров и газов могут усиливать или ослаблять действие аэро золей.
В проuессе самоочищения дыхательных путей частицы, осев-
шие на слизистой оболочке дыхательных путей, вместе со слизью
продвигаются вверх и постепенно удаляются из организма. Однако в случае водорастворимых токсичных аэрозолей резорбция яда (спо
собность вызвать токсический эффект) может происходить по всей
длине дыхательных путей.
Ингаляционный путь поступления близок к внутреннему вве
дению, поскольку в этом случае вещества минуют защитный барь
ер печени.
В пишеварительном канале всасывание веществ может происхо
дить во всех отделах. Особенность заключается в том, что при всасы
вании через слизистую оболочку рта и прямой кишки химические агенты попадают в кровоток, минуя печень. Из полости рта всасыва ются все липидарастворимые соединения, фенолы, цианиды. В кис лой среде желудочного содержимого химические вещества могут рас падаться с образованием более токсических соединений. Поскольку растворимосТЪ веществ в желудочном соке значительно выше, чем в воде, опасность их воздействия при этом пути поступления возраста ет. Так, соединения свинца, плохо растворимые в воде, хорошоуа створяются в желудочном соке и поэтому легко всасываются. Боль шая часть токсических соединений, всасывающихся через стенку пищеварительного канала в кровь, поступает через систему ворот ной вены в печень и обезвреживается.
Через неповрежденную кожу всасываются попавшие на нее
жидкости, газы либо твердые частицы, растворяющиеся в пото вой жидкости и кожном жире. Всасывание осуществляется как че рез волосяные фолликулы, потовые и сальные железы, так и не посредственно через эпителий. Лучше проникают через кожу хо рошо растворимые в жирах и липидах неэлектролиты -углеводо роды жирного и ароматического ряда и их производные, металло органические соединения. Однако для проникновения через кожу эти вещества должны обладать водорастворимостью.
Распределение веществ между кровью и тканями подчиняется
законам свободной диффузии и активного транспорта через мембра
ны. Вещества, растворимые в липоидах, проникают во все органы
и ткани, накапливаясь (депонируясь) преимущественно в тканях,
богатых липидами (костный мозг, семенные железы, сальник). При
голодании, лихорадке, стрессовых ситуациях возможно обратное
поступление токсических веществ из депо в кровь.
Многие химические вещества, в частности, вступающие во вза
имодействие с белками, распределяются в организме равномерно;
в отдельных случаях токсические вещества накапливаются в опре
деленных органах избирательно (йод- в щитовидной железе, сви-
8 3<JIIhKO 225
нец и стронций- в костях и т. д.). Однако избирательность ления не предопределяет избирательности действия вещества нец, накапливаясь в костях, воздействует на костный мозг после выхода из депо).
Метаболизм (биотрансформация) - превращение химичес:ки веществ осуществляется теми же путями, которыми
руются естественные для организма вещества. Попадая в
вещества (в том числе и новые химические соединения, с vn-гn,nи
ми организм ранее никогда не сталкивался) включаются сформированные биохимические реакции. Процессы
мации направлены в основном на обезвреживание
токсических веществ и являются одними из защJ'IТJно-поисnюс:оt)К• тельных механизмов, уравновешивающих взаимоотношения низма с окружающей средой.
Метаболизм чужеродных веществ осуществляется путем ления, восстановления, гидролиза и синтеза, в результате образуются менее токсические полярные водорастворимые соещr"'! нения, вьщеляемые из организма с мочой. В отдельных случаях
:s:
:t
o;S
...
|
|
!:;
|
1-<
|
v
|
u
v
=:::.
=:>(
|
u
v
=u
можно образование соединений, более токсических, чем ..·--v·..... ные (тионовые эфиры фосфорной кислоты окисляются до котоксических тиоловых, токсичность метилового спирта и ленгликоля определяется действием их метаболитов -qJlJp vtШlЬ.LJ(e гида, муравьиной и щавелевой кислот). Указанное явление вается летальным синтезом.
В основном метаболизм вредных химических веществ ""'Г\'·'""'n"' дит в печени, хотя способность к детоксикации свойственна почкам, стенкам желудка и кишечника, легким и другим
и тканям. Следует отметить, что на относительно низких vn.nнняr: воздействия химических веществ резервы защитных реакций таточны. С увеличением интенсивности воздействия ХИМ11ЧiесJ<и:к веществ относительная активность метаболизма снижается.
Выведение водорастворимых соединений из организма осуще-, ствляется преимущественно через почки. Через легкие вь:ще:ляю1rся летучие жирорастворимые вещества, не изменяющиеся или мед ленно изменяющиеся в организме (бензин, бензол, хлориды, тыреххлористый углерод, этиловый эфир). Плохо растворимые и нерастворимые в воде вещества (свинец, ртуть, марганец, сурь . ма) выделяются через пищеварительный канал, в том числе вме-· сте со слюной в полости рта. Через кожу сальными железами вьще ляются все жирорастворимые вещества, потовыми железами -. ртуть, медь, мышьяк, сероводород (рис. 6.2).
Проявления действия химических веществ разнообразны. Ин-· токсикация может протекать в виде различных патологических стояний - воспаления, дистрофии, лихорадки, аллергии, опухо.: левого процесса, нарушений в развитии плода, повреждения на следственного аппарата клетки.
t=: о
1-<
|
|
О) :t
|
:s: 15
|
:z::
v о:: v
:]
о.
t:: u ron.
|
:z::
| |
;;..,
u1-<
о
t::
=
t::
\0
ci
C=l..
rn
Для каждого вешества, как и для родственных групп
ских соединений, характерна собственная картина ин:токсикю
Она обычно лежит в основе классификации токсических
(ядов) по типу преимушественных поражений при
Большинство токсических вешеств не отличается острой " "'-''""' лениостью действия на определенный орган или систему. Это называемые политрапные яды (например, наркотические "'"'·"'n...... в той или иной мере поражают многие органы). Для токсических вешеств свойственна острая направленность nатж" ··• и вызываемые ими изменения носят строго определенные
тер и локализацию.