WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаДПЮ, Військова справа → Предмет та завдання військової токсикології. загальна характеристика хімічної зброї. основи токсикології - Реферат

Предмет та завдання військової токсикології. загальна характеристика хімічної зброї. основи токсикології - Реферат

Більш докладні дані щодо фізико-хімічних властивостей окремих ОР та отрут наведені у відповідних розділах підручника.

1.4. Токсикокінетика

Токсикокінетика вивчає шляхи надходження, розподілу, метаболічного перетворення та виведення ОР і отрут з організму.

Шляхи надходження ОР та отрут в органiзм залежать вiд їх агрегатного стану, фiзичних та хiмiчних властивостей.

Основним шляхом надходження отруйних речовин в органiзм людини є органи дихання, шкiра, шлунково-кишковий тракт, слизова оболонка очей, поверхнi ран і опіків.

Через органи дихання потрапляють в органiзм практично всi ОР та отрути, якi перебувають в пароподібному та аерозольному станах. Основним мiсцем всмоктування ОР є альвеолярно-капiлярна поверхня легень (площа поверхнi альвеол становить 100-150 м2). Велика поверхня всмоктування, мала товщина альвеолярних мембран, iнтенсивний потiк кровi по легеневих капiлярах забезпечують найшвидший доступ отрут в органiзм.

Всмоктування летких сполук здiйснюється за законом простої дифузiї у напрямку падiння градiєнта концентрацiї (неелектролiти, вуглеводнi, галогеновуглеводнi, спирти, ефiри та iн.).

Швидкiсть проходження отрут визначається їх фiзико-хiмiчними особливостями.

Велике значення має коефiцiєнт розчинностi пари отруйної речовини у водi (коефiцiєнт Оствальда: вода - повiтря). Чим бiльше цей коефiцiєнт, тим бiльше речовини з повiтря поступає у кров i тим довше процес досягнення кiнцевої рiвноважної концентрацiї мiж кров'ю та повiтрям.

Зв'язування летких неелектролiтiв бiлками плазми та еритроцитами пiдвищує коефiцiєнт розподiлу мiж артерiальною кров'ю i альвеолярним повiтрям над коефiцiєнтом розчинностi в водi. Iз легень (малого кола кровообiгу) отрути, обминаючи печiнковий бар'єр, досягають великого кола кровообiгу.

Через шкiру отрути проникають трьома шляхами: через епiдермiс, волосянi фолiкули i вивіднi протоки сальних залоз. Через шкiру потрапляють жиророзчиннi стiйкi отруйнi речовини, тобто неелектролiти. Швидкiсть проникнення отрут через неушкоджену шкiру прямо пропорцiйна їх розчинностi в лiпiдах, в подальшому їх перехiд у кров залежить вiд здiбностi розчинюватися у водi.

Жиророзчиннi нестiйкi леткi ОР випаровуються швидко з шкiри i не проникають в органiзм (фосген, синильна кислота).

Термiчнi та хiмiчнi опiки, механiчнi пошкодження шкiри (садна, подряпини, рани) сприяють проникненню токсичних речовин в органiзм. Речовини з малим коефiцiєнтом розподiлу, наприклад бензин, не здiбні викликати отруєння через шкiру, тому що швидко виводяться з органiзму через легенi.

Проникаючи через шкiру, отрути можуть потрапити у велике коло кровообiгу, обминаючи печiнку.

У шлунково-кишковий тракт отрути надходять з отруєними продуктами харчування та водою. Всмоктування ОР проходить в ротовiй порожнинi, шлунку i значною мiрою у тонкому кишечнику.

Слизовою оболонкою шлунково-кишкового тракту добре всмоктуються жиророзчиннi ОР. Всмоктування отрут проходить в основному за законом дифузiї. Жиророзчиннi речовини проникають через клiтиннi мембрани слизових оболонок по порах чи мiжмембранних просторах.

Течією кровi iз шлунково-кишкового тракту токсичнi речовини доставляються в печiнку, яка виконує бар'єрну функцiю стосовно багатьох отруйних речовин.

З метою наукових дослiджень, поряд з традицiйними вищеперерахованими шляхами надходження отрут в органiзм, використовуються пiдшкiрний, внутрiшньом'язовий, внутрішньоперитонеальний, внутрішньовенний шляхи введення.

Розподілення отрут в організмі

Отрути, якi міститься в кровi і зв'язанi з білками плазми (переважно з альбумiном) чи еритроцитами (метали i металоїди) або розчиннi в плазмi (неелектролiти), перш ніж потрапити в той чи iнший орган (тканину) проходять ряд внутрiшнiх клiтинних та мембранних бар'єрiв (гематоенцефальний, плацентарний).

Iснують три основні мiсця (сектори) розподiлу стороннiх речовин: позаклiтинна рiдина (близько 14 л), внурішньоклiтинна рiдина (28 л) та жирова тканина.

Залежно від розподiлу в тканинах i проникнення в клiтини, отрути розподiляються на двi основнi групи: неелектролiти та електролiти.

Неелектролiти розчиняються в жирах i лiпоїдах, добре проникають через лiпопротеїднi мембрани‚ для них бар'єрiв не iснує.

Але кiлькiсть речовини, яка надходить у тканину, перебуває в пропорцiйнiй залежностi вiд iнтенсивностi її кровопостачання.

Так мозок, маючи розгалужену кровоносну систему, насичується етиловим ефiром, спиртами швидше, ніж iншi тканини, якi мають велику кiлькiсть жиру, але повiльний кровообiг. У кiнцевому результатi неелектролiти накопичуються в лiпiдах.

Електролiти (водорозчиннi речовини) важче проникають через плазматичнi мембрани клiтин. Якщо поверхня клiтини заряджена негативно, то вона не пропустить анiонiв, а при позитивному зарядi клiтини вона не пропускає катiонiв.

Водорозчиннi отрути здатні розповсюджуватися у водяному секторi органiзму, особливо в позаклiтиннiй рiдинi.

Важкорозчиннi сполуки (важкi метали) накопичуються у сполучнiй тканинi, паренхiматозних органах, кiстках і утворюють депо (свинцю та фтору ― в кiстках, зубах; марганцю — у печiнцi, кiстках; ртутi — в нирках, товстому кишечнику).

Метаболічні перетворення, біотрансформація

ОР та отрут в організмі

Метаболiчнi перетворення займають особливе мiсце у детоксикацiї стороннiх токсичних речовин, оскiльки вони є основним пiдготовчим етапом до виведення отрут з органiзму. Бiотрансформацiя йде по двох основних напрямках: метаболiчнi реакцiї розпаду (окислення, вiдновлення, гiдролiз), якi проходять із затратою енергiї, i реакцiї синтезу (сполучення з бiлками, амiнокислотами, глюкуроновою та сiрчаною кислотами), які проходять без витрат енергії.

Не пiдлягають перетворенням лише хiмiчно iнертнi речовини, такi як бензин, що видiляються з органiзму в незмiненому станi.

У результатi цих реакцiй виникають нетоксичнi сполуки (водорозчиннi), якi краще‚ нiж початкова речовина‚ можуть виводитися з органiзму i застосовуватись в iнших метаболiчних перетвореннях з наступним виведенням з органiзму. Але деякi сполуки в результатi трансформацїї набувають бiльш високої токсичностi, це так званий "летальний синтез".

Наприклад, метиловий спирт окиснюється до більш токсичних продуктів ― формальдегiду i мурашиної кислоти.

Метаболiзм стороннiх отрут проходить в шлунково-кишковому трактi, легенях, нирках, але‚ головним чином‚ у печiнцi, в мiкросомальній фракцiї її клiтин, яка має монооксигеназну ферментну систему за змiшаною функцiєю. Головна ферментна реакцiя детоксикацiї в печiнцi ― окислення ксенобiотикiв на цитохромi Р-450 в мембранах ендоплазматичної сiтки гепатоцита з наступним виведенням окисленого ксенобiотика через екскреторнi органи.

В мiкросомальнiй фракцiї печiнки мiстяться i ферменти, які вiдновлюють чужорiднi сполуки (цитохром-с-редуктаза, цитохром-в-редуктаза).

Багато ферментних систем не мiкросомального походження мiстяться у розчиннiй фракцiї гомогенатiв печiнки, нирок та легень, каталiзуючи реакцiї окислення, вiдновлення та гiдролiзу деяких токсичних речовин (альдегiдiв, кетонiв).

Особливу роль серед механiзмiв знешкодження отрут виконують реакцiї синтезу або кон'югацiї, в результатi яких утворюються нетоксичнi комплеси ― кон'югати. Молекула стає бiльш полярною i легко виводиться з органiзму. В цi реакцiї вступають глюкуронова кислота, цистеїн, глiцин, сiрчана кислота, метил, ацетил.

Шляхи виведення ОР та отрут з організму

Стороннi речовини виводяться з органiзму через нирки, кишечник, легенi та шкiру. Через нирки видiляються в основному розчиненi у водi токсичнi речовини та їх метаболiти за допомогою фiльтрацiї i активного транспорту в ниркових канальцях.

Процес фiльтрацiї здiйснюється шляхом пасивної дифузiї. При цьому провідним фактором ниркового кліренсу є концентрацiйний iндекс (к):

к = С в сечі/С в плазмі‚ к=Сс/Сп (1. 2)

де С ― концентрація токсичної речовини в сечі;

Сп ― концентрація токсичної речовини в плазмі;

Значення к‚ менше за одиницю засвiдчує про переважну дифузiю ОР з плазми в сечу, а при значеннi к‚ більшому за одиницю‚ ― навпаки.

Активний транспорт в ниркових канальцях здiйснюється стосовно сильних органiчних кислот та хімічних сполук ендогенного походження (сечова кислота, холiн, гiстамiн та iн.), а також чужерiдних речовин, схожих з ними за структурою.

Loading...

 
 

Цікаве