Вы здесь

Токсическое действие веществ, их судьба в организме

Токсическое действие веществ, их судьба в организме зависят от их химической активности, так как биологическое действие является результатом химического взаимодействия между данным веществом и биологическими субстратами организма, входящими в состав биологических жидкостей, клеток и их мембран, биологически активных соединений (ферменты, гормоны, медиаторы и т. д.). Это взаимодействие, обусловленное прежде всего физико-химической активностью токсического вещества, определяет степень задержки вещества в организме, процессы его биотрансформации, депонирования и выведения из организма.

Общая характеристика промышленных ядов

После поступления газов, паров и аэрозолей токсических веществ в легкие, они резорбируются в кровь. Степень резорбции для различных веществ весьма различна и зависит от их физико-химических свойств и прежде всего от растворимости в биологических жидкостях и способности проникать через альвеолярные, сосудистые и клеточные мембраны. После резорбции в кровь и распределения по органам яды подвергаются превращениям, или биотрансформации, а также депонированию. Почти все неорганические яды, а также многие органические вещества длительно задерживаются в организме, накапливаясь в различных органах и тканях.

Циркуляция в организме металлов осуществляется путем образования биокомплексов с жирными кислотами и аминокислотами, например с глутаминовой, аспарагиновой кислотами, цистеином, метионином и др. Комплексы с аминокислотами образуют ртуть, свинец, медь, цинк, кадмий, кобальт, марганец и другие металлы. Однако наиболее устойчивы комплексы металлов с белками, что обусловливает их длительную циркуляцию и депонирование в мягких тканях и паренхиматозных органах.



Металлы накапливаются в основном в тех же тканях, в которых они содержатся как микроэлементы, а также в органах с интенсивным обменом веществ (печень, почки, эндокринные железы). Преимущественное депонирование свинца, бериллия, урана в в костной ткани связано с их способностью образовывать устойчивые, малорастворимые соединения с фосфором и отложением их в костной ткани в виде фосфатов. Ртуть и кадмий накапливаются в паренхиматозных органах (почки, печень), что обусловлено образованием устойчивых комплексов этих металлов с белками. Хром, достигая клетки, фиксируется на клеточных мембранах, причем в значительных количествах накапливается на мембране эритроцитов. Распределение в организме органических и элементоорганических соединений связано с их взаимодействием с липидными компонентами тканей и прежде всего с липидными компонентами клеточных мембран, что определяет их проникновение в клетку и дальнейшую биотрансформацию.

Превращение в организме экзогенных веществ (ксенобиотиков) происходит в основном по пути их окисления и восстановления. В результате окисления токсические свойства ксенобиотиков, как правило, уменьшаются. В результате окисления алифатические и ароматические спирты через стадию альдегидов превращаются в соответствующие кислоты, например метиловый спирт через формальдегид превращается в муравьиную кислоту, бензиловый альдегид — в бензойную кислоту. Бензол окисляется в организме до фенола, толуол — до бензойной кислоты.

Профессиональные вредности

Продукты окисления некоторых органических веществ могут быть более токсичны, чем исходные вещества. Так, многие фосфор-органические инсектициды подвергаются в организме окислению с образованием более активных метаболитов: октаметил превращается в более токсичный фосфоамидоксид, тиофос — в более токсичный параоксон. Уменьшение активности, т. е. истинная детоксикация ядов в организме, достигается в результате синтетических реакций путем конъюгации первичных продуктов биотрансформации с эндогенными соединениями — глюкуроновой, серной, уксусной и аминокислотами. Все указанные процессы биотрансформации ксенобиотиков катализируются соответствующими ферментными системами. Помимо микросомальных ферментов, превращение ксенобиотиков катализируют и другие ферменты, содержащиеся в плазме крови, цитозоле, митохондриях клеток печени, почек и других органов.