51
клеточными рецепторами, а на взаимодействии со всей клеткой в целом.
Этот принцип вероятно лежит в основе наркотического действия разнообразных органических и неорганических веществ, общим свойством которых является то, что они представляют собой неэлектролиты.
Обнаружив это, известный токсиколог Н.В.Лазарев предложил термин
«неэлектролитное действие» для обозначения всех эффектов, которые прямо определяются физико-химическими свойствами вещества (наркотические,
раздражающее и пр.)
Изложенные закономерности действия химических веществ касаются лишь первичных пусковых механизмов этого действия. Изменения в организме , возникающие вслед за первичными, характеризуются в зависимости от интенсивности воздействия общим и избирательным вовлечением в развивающийся патологический процесс обменных нарушений, функциональными и органическими поражениями различных органов и систем. При этом развиваются различные клинические синдромы.
Некоторые промышленные яды поражают функции центральной нервной системы. К таким ядам относятся пары металлической ртути, марганец,
соединения мышьяка, сероуглерод, тетраэтилсвинец. Нейротропным действием обладают фосфорорганические ингибиторы, сероуглерод и лекарственные препараты нейротропного действия.
Клиническая картина нейротоксикаций выражается совокупностью психических, неврологических, соматовегетативных симптомов, которые являются следствием сочетания прямого токсического воздействия на нервную систему и поражением ряда органов и систем.
Вопросы для проверки усвоенного материала:
Особенности повторного воздействия вредных веществ.
Определение токсикологических характеристик.
Методы установления ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
52
Предварительная токсикологическая оценка ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ)).
Санитарные - гигиеническое нормированное.
Расчетные методы определения токсикологических характеристик веществ.
Особенности повторного воздействия вредных веществ (кумуляция,
функциональная кумуляция). Специфика кумулятивности в сложных экосистемах.
Коэффициент кумуляции. Индекс кумуляции. Явление сенсибилизации.
Полная токсикологическая оценка вещества. Пороговая доза и концентрация.
Клинико-статистическая оценка вещества.
Тема 6
Специфика и механизм действия вредных веществ на организм
(токсикокинетика)
Токсикокинетика или поступление веществ в организм, распределение между органами и тканями, метаболизм и выделение посторонних для организма веществ, требует их проникновения через ряд биологических мембран. Мембраны представляют собой структуры, образованные белково-
фосфолипидными комплексами, обладающие ограниченной проницаемостью для тех или иных соединений.
Существует различные взгляды на строение клеточной мембраны, но в основном принимается гипотеза трехслойной мембраны. При этом два белковых слоя, из которых один обращен в сторону цитоплазмы, а другой наружу, заключают слой двойного липида. Предполагают, что в клеточных мембранах существует ультрамикроскопические поры, образованные гидрофильным веществом в преимущественно липидных частях мембран.
Мембраны и поры имеют определенные заряды.
53
Прохождение различных веществ через мембраны, подразделяют на пассивный перенос, протекающий без затрат энергии и перенос активный.
Для последующего необходима энергия, которая образуется в результате метаболизма, осуществляемого в самой мембране. Известно что наличие липидного слоя объясняет способность прохождения через клеточную мембрану, и накапливание в клетке растворимых в липидах веществ без затраты энергии. В основе этого процесса лежит диффузный механизм.
Проникновение через поры веществ с размером молекул меньше величины пор рассматривается как фильтрация, которая также не требует затрат энергии. Активный перенос обеспечивает проникновение через мембраны нерастворимых в липидах веществ. Этот процесс относится к категории ферментативных и может осуществляться против градиента концентрации.
Среди посторонних веществ, проникающих в клетку в силу активного транспорта, называют различные промышленные яды – электролиты, а также катионы металлов.
Активный транспорт осуществляется путем образования временных комплексов с транспортируемым веществом. Таким путем проникают в клетку натрий, калий и др. металлы первой группы периодической системы элементов (ПСЭ)., а двухвалентные катионы – путем образования фосфатных хелатов. Так, марганец и магний транспортируются в виде белковофосфатного комплекса.
Пути поступления ядов в организм.
Производственные яды могут поступать в организм через дыхательные пути, ЖКТ, неповрежденную кожу и слизистые оболочки глаз.
В ЖКТ (желудочно-кишечный тракт) – возможно поступление при заглатывании со слизью из носоглотки при несоблюдении гигиены, с пищей и питьевой водой.
1.Через рот (перорально) и желудочно-кишечный тракт.
Некоторые вещества (фенолы, цианиды) всасываются в кровь уже в полости рта. Скорость всасывания ядов в различных отделах ЖКТ зависит от
54
кислотности (рН), наполненности желудочно-кишечного тракта пищей,
кровотока в сосудах ЖКТ.
В желудке всасываются все кислоты (в кислой среде они находятся в неионизированной форме и легко всасываются). Большая часть ядов всасывается в кишечнике (основания – атропин, анилин, металлы,
электролиты). Большое количество веществ, образующихся при пищеварении, наличие сорбентов (активированный уголь, целлюлоза) могут замедлить всасывание ядов. Резкое замедление местного кровотока в кишечнике усиливает местный токсический эффект (так как яд задерживается в области ЖКТ), т. е. поражение пищеварительного тракта.
2. Через кожу.
Через кожу проникают вещества хорошо растворимые в жирах и воде
(растворители, соли ртути и свинца).
Этот путь чаще наблюдается в производственных условиях. Яд может проникать непосредственно через кожу, через корни волос, через протоки сальных желез. Особенно хорошо проникают через кожу жирорастворимые вещества – разнообразные жирорастворимые газы и органические вещества
(ароматические, нитрированные и хлорированные углеводороды,
металлоорганические соединения, соли ртути в соединении с кожным салом).
Повреждения кожи – раны, ожоги способствуют проникновению токсических веществ в организм.
3. В дыхательные пути яды проникают в виде газов, паров, аэрозолей и их смесей.
В этом случае происходит наиболее быстрое их поступление в организм,
что объясняется большой поверхностью всасывания в легочных альвеолах
(до 150 м 2),интенсивным кровотоком, отсутствием условий для задержки ядов.
Всасывание летучих соединений начинается уже в верхних дыхательных путях, но наиболее полно происходит в легких. Некоторые реагирующие с водой пары и газы (хлористый водород, фтористый водород, сернистый газ,
55
пары неорганических кислот) подвергаются химическим превращениям в дыхательных путях, в легких они могут разрушать альвеолярную мембрану,
что ведет к нарушению дыхательной функции и развитию токсического отека легких.
Водонерастворимые аэрозоли (пыль, дым, туман) могут содержать взвесь частиц угля, силикатов, оксидов металлов; 80-90 % таких крупных частиц задерживается в верхних дыхательных путях, 70-90 % легких частиц поступает в альвеолы. В процессе самоочищения из дыхательных путей частицы удаляются вместе с мокротой. Мелкие частицы в легких могут поглощаться тканевыми макрофагами или проникать в кровь. При поступлении в дыхательные пути водорастворимых аэрозолей всасывание происходит по всей поверхности дыхательных путей. Причем из носоглотки часть ядов со слюной может попадать в желудок.
Всасывание ядовитых соединений через дыхательную систему относится к наиболее быстрому пути поступления в организм. Это объясняется как очень большой поверхностью легочных альвеол (ячеек) ( по подсчетам она составляет 100-120 м2), так и непрерывным током крови по легочным капиллярам. Всасывание летучих соединений происходит уже частично в верхних дыхательных путях и трахее. Напримере раздражающих веществ это доказано для фтористого и хлористого водорода, сернистого газа,
ацетальдегида, а на примере летучих неэлектролитов – для этанола и ацетона.
Всасывание нереагирующих газообразных и парообразных неэлектролитов осуществляется в легких по закону простой диффузии в направлении падения градиента концентрации . Подобным образом происходит поступление из воздуха углеводородов, галогенноуглеводородов,
спиртов, эфиров и многих других летучих неэлектролитов. Скорость и величина задержки таких веществ определяется их физико-химическими свойствами и в меньшей степени физиологическим состоянием организма
(интенсивностью дыхания и кровообращения). При вдыхании постоянной концентрации токсического вещества содержание яда в крови сначала