Главните неоргански и органски ксенобиотици вообичаени во биосфера
Ванадиум
Соединенијата на ванадиум се користат во металуршката, машинската, текстилната и стаклената индустрија во форма на ферованадиум, се користи за производство на челик и леано железо.
Главните патишта на влегување во човечкото тело се органите за дишење, излачување главно преку урината.
Ванадиумот и неговите соединенија се неопходни за нормален човечки живот. Тие имаат ефект на заштеда на инсулин, го намалуваат нивото на гликоза и липиди во крвта и ја нормализираат активноста на ензимите на црниот дроб.
Во прекумерни количини, соединенијата на ванадиум имаат генотоксичен ефект (предизвикувајќи хромозомски аберации), може да го нарушат основниот метаболизам, селективно да ги инхибираат или активираат ензимите вклучени во метаболизмот на фосфатите, синтезата на холестерол и можат да го променат нормалниот состав на протеинските фракции во крвта (зголемување на количината на слободни амино киселини). 4- и 5-валентен ванадиум е способен да формира сложени соединенија со голем број на биолошки активни супстанции: рибоза, AMP, ATP, серин, албумин, аскорбинска киселина.
Соединенијата на ванадиум доаѓаат во контакт со површината на клеточните мембрани, особено црвените крвни зрнца, нарушувајќи ја нејзината пропустливост и може да предизвикаат клеточна смрт.
Врз основа на природата на оштетувањето на органите и ткивата, соединенијата на ванадиум може да се класифицираат како генерално токсични отрови. Тие предизвикуваат оштетување на кардиоваскуларниот, респираторниот и централниот нервен систем. Симптомите на акутно труење со соединенија на ванадиум се слични на нападите на бронхијална астма.
Хроничното труење со соединенија на ванадиум се карактеризира со главоболка, вртоглавица, бледа кожа, конјунктивитис, кашлица понекогаш со крвав спутум, крварење од носот, тремор на екстремитетите (тремор). Најтешката клиничка слика се развива при вдишување на испарувања и прашина од производството на V 2 O 3 (ова соединение се користи како мрсна во текстилната индустрија) и може да резултира со фатална.
Кадмиум
Широко се користи за производство на пигменти од кадмиум неопходни за производство на лакови, бои и емајли за садови. Неговите извори можат да бидат локални емисии од индустриски комплекси, металуршки постројки, чад од цигари и оџаци и издувни гасови од автомобилите.
Акумулирајќи се во природната средина, кадмиумот влегува во човечкото тело преку синџирите на исхрана. Неговите извори се производи од животинско потекло (свински и говедски бубрези, јајца, морска храна, остриги) и растително потекло (зеленчук, бобинки, печурки, особено ливадски шампињони, 'ржан леб). Многу кадмиум е содржан во чадот од цигарите (една испушена цигара го збогатува телото на пушачот со 2 mg кадмиум).
Кадмиумот има политропен ефект врз телото.
Кадмиумот има висок афинитет за нуклеинските киселини, што предизвикува нарушување на нивниот метаболизам. Ја нарушува синтезата на ДНК, ја инхибира ДНК полимеразата и го попречува додавањето на тимин.
Ензимскиот токсичен ефект на кадмиумот се манифестира првенствено во способноста да ги блокира SH групите во оксиредуктазата и сукцинат дихидрогеназата, акцепторите на холин. Кадмиумот може да ја промени активноста на каталазата, алкалната фосфатаза, цитохром оксидазата, карбоксипептидазата и да ја намали активноста на дигестивните ензими, особено трипсинот.
На клеточно ниво, вишокот на кадмиум доведува до зголемување на мазната ЕР, промени во митохондријалните мембрани и зголемување на лизозомите.
Целите во човечкото тело се нервниот, екскреторниот и репродуктивниот систем. Кадмиумот добро продира низ плацентата, може да предизвика спонтани абортуси (Л. Чопикашвили, 1993) и, заедно со другите тешки метали, придонесува за развој на наследна патологија.
По постигнување на концентрација на кадмиум од 0,2 mg/kg телесна тежина, се појавуваат симптоми на труење.
Акутното труење со кадмиум може да се манифестира како токсична пневмонија и пулмонален едем.
Хроничното труење се манифестира во форма на хипертензија, болки во срцето, бубрежни заболувања, болки во коските и зглобовите. Се карактеризира со сува и ронлива кожа, губење на косата, крварење од носот, суво и болно грло и појава на жолта граница на вратот на забите.
Манган
Манганот е широко користен во индустриите за производство на челик и железо, во електричното заварување, во производството на бои и лакови и во земјоделството при хранење на фармски животни.
Патиштата на влез се првенствено преку респираторниот систем, но можат да навлезат во гастроинтестиналниот тракт, па дури и непроменета кожа.
Манганот се депонира во мозочните клетки, паренхимните органи и коските.
Во телото, манганот е вклучен во стабилизацијата на нуклеинските киселини, учествува во процесите на редупликација, поправка, транскрипција, оксидативна фосфорилација, синтеза на витамини Ц и Б1, го подобрува метаболизмот и има липотропен ефект. Ги регулира процесите на хематопоеза, метаболизмот на минералите, процесите на раст и репродукција. Кога манганот и неговите соединенија влегуваат во човечкото тело во подолг временски период и во големи количини, тие имаат токсичен ефект.
Манганот има мутаген ефект. Се акумулира во митохондриите, ги нарушува енергетските процеси во клетката и може да ја инхибира активноста на лизозомалните ензими, аденазин фосфатазата и други.
Манганот има невротоксично, алергиско дејство, ја нарушува функцијата на црниот дроб, бубрезите и тироидната жлезда. Жените кои се изложени на манган долго време доживуваат менструални неправилности, спонтани абортуси и раѓање на предвремено родени бебиња.
Се манифестира хронично труење со соединенија на манган
следните симптоми: зголемен замор, болки во мускулите, особено во долните екстремитети, апатија, летаргија, летаргија.
Меркур
Живата може да се испушти во животната средина од индустриските отпадни води од погоните за производство на пластика. каустична сода, хемиски ѓубрива. Во прилог на ова, извори
жива се: подни мастики, масти и креми за омекнување на кожата, амалгамски пломби, бои на база на вода, фотографски филм.
Патиштата на влегување во телото се главно преку гастроинтестиналниот тракт, често со морска храна (риба, школки), ориз итн. Се излачува од телото преку бубрезите.
Живата има генотоксичен ефект, предизвикувајќи оштетување на ДНК и генски мутации. Докажано е ембриотоксично, тератогено (неуспехот да се донесе бременост до крај, раѓање на деца со развојни абнормалности) и канцерогени ефекти. Меркур има афинитет за нервниот и имунолошкиот систем. Под влијание на живата, бројот на Т-лимфоцити се намалува и може да се развие автоимун гломерулонефритис.
Труењето со жива доведува до развој на болеста Минамато.
Во 1953 година, во Јапонија во областа на заливот Минамато, 120 луѓе се разболеле од труење со жива, од кои 46 починале.
Клиничката слика обично започнува по 8-24 часа и се изразува со општа слабост, треска, црвенило на фаринксот, сува кашлица без спутум. Потоа се појавуваат стоматитис (воспалителни процеси на усната шуплина), абдоминална болка, гадење, главоболка, несоница, депресија, несоодветни емоционални реакции и стравови.
Олово
Главните извори на олово се издувните гасови од автомобилите, емисиите на моторите на авионите, старата боја на куќите, водата што тече низ цевките обложени со олово и зеленчукот што се одгледува во близина на автопатите.
Главните патишта на влегување во телото се гастроинтестиналниот тракт и респираторните органи.
Оловото е кумулативен отров што постепено се акумулира во човечкото тело, во коските, мускулите, панкреасот, мозокот, црниот дроб и бубрезите.
Токсичноста на оловото е поврзана со неговите комплексни својства. Формирањето на сложени соединенија на олово со протеини, фосфолипиди и нуклеотиди доведува до нивна денатурација. Оловните соединенија го инхибираат енергетскиот биланс на клетката.
Оловото има ефект на оштетување на мембраната, се акумулира во цитоплазматската мембрана и мембранските органели.
Имунотоксичниот ефект се манифестира со намалување
неспецифичен отпор на телото (намалена активност на плунковниот лизозим, бактерицидна активност на кожата).
Мутагени и канцерогени ефекти на оловото се докажани.
Труењето со олово може да се манифестира со следните симптоми: губење на апетит, депресија, анемија (оловото ја намалува стапката на формирање на црвени крвни зрнца во коскената срцевина и ја блокира синтезата на хемоглобинот), конвулзии, несвестица итн.
Труењето со олово кај децата може да резултира со смрт во тешки случаи или, во умерени случаи, со ментална ретардација.
Хром
Соединенијата на хром се широко користени во националната економија, во металуршката и фармацевтската индустрија, во производството на челик, линолеум, моливи, фотографија итн.
Патишта на влез: органите за дишење, гастроинтестиналниот тракт, може да се апсорбираат преку недопрена кожа. Се излачува од сите екскреторни органи.
Во биолошки дози, хромот е постојана и неопходна компонента на различни ткива и е активно вклучен во процесите на клеточниот метаболизам.
Влегувајќи во телото во вишок концентрации, хромот се акумулира во белите дробови, црниот дроб и бубрезите.
Механизам на патогено дејство.
Влегувајќи во клетката, соединенијата на хром ја менуваат нејзината митотична активност. Особено, тие можат да предизвикаат одложување на митозата, да ја нарушат цитотомијата, да предизвикаат асиметрични и мултиполарни митози и да доведат до формирање на мултинуклеарни клетки. Ваквите прекршувања го докажуваат канцерогениот ефект на соединенијата на хром.
Генотоксичниот ефект на соединенијата на хром се манифестира во неговата способност да ја зголеми фреквенцијата на хромозомските аберации, да предизвика генски мутации како што се „замена на базен пар“ или „поместување на рамката за читање“ и промовирање на формирање на полиплоидни и анеуплоидни клетки. (А.Б. Бенгалев, 1986).
Покрај мутагеното и канцерогеното дејство, соединенијата на хром може да предизвикаат денатурација на протеините во крвната плазма, да ги нарушат ензимските процеси во телото и да предизвикаат промени во респираторниот систем, гастроинтестиналниот тракт, црниот дроб, бубрезите и нервниот систем. Промовирајте го развојот на алергиски процеси, особено дерматитис.
Акутното труење со соединенија на хром се манифестира со вртоглавица, треска, гадење, повраќање и болки во стомакот.
Со постојан долготраен контакт со соединенија на хром, се развива бронхитис, бронхијална астма, дерматитис и рак на белите дробови. На кожата, најчесто на страничните површини на рацете, во долниот дел на потколеницата, се појавуваат чудни хромирани чирови. Чировите на почетокот се површни, малку болни, имаат изглед на „птичја око“, подоцна се продлабочуваат и стануваат многу болни.
Цинк
Соединенијата на цинкот се користат за топење на олово-цинкова руда, за производство на варосуване, за топење на алуминиум и за поцинкување на прибор. цемент.
Патишта на влез - главно респираторни органи, излачувани главно преку цревата. Депонирани во коските, косата, ноктите.
Цинкот е биоелемент и е дел од многу ензими и хормони (инсулин).
Влегувајќи во телото прекумерно, цинкот ја нарушува пропустливоста на клеточните мембрани, се акумулира во цитоплазмата и јадрото на клетката, може да формира комплекси со фосфолипиди, амино киселини и нуклеински киселини и да ја зголеми активноста на лизозомалните ензими. При вдишување на цинковата пареа, протеините на мукозните мембрани и алвеолите се денатурираат, чија апсорпција доведува до развој на „леарска треска“, чии главни манифестации се: појава на сладок вкус во устата, жед, чувство на замор, болка во градите, поспаност и сува кашлица. Потоа температурата се зголемува на 39-40 C, придружена со треска и трае неколку часа и се спушта на нормални бројки.
Болната состојба обично трае 2-4 дена. Во тестот на крвта се забележува зголемување на шеќерот, во урината појава на шеќер, цинк и бакар.
Како заштита, се препорачува употреба на маски за гас, специјални заштитни очила и заштитна облека во претпријатијата за производство на цинк. Постојана вентилација на просториите. Јадење храна која содржи витамин Ц.
Механизми за одбрана на телото од ксенобиотици
Научниците открија дека животните и луѓето имаат многу различни одбранбени механизми против ксенобиотиците. Главните:
Систем на бариери кои спречуваат пенетрација на ксенобиотиците во внатрешноста околината на телотои заштита на особено важни органи;
специјални транспортни механизми за отстранување на ксенобиотиците од телото;
ензимски системи кои ги претвораат ксенобиотиците во соединенија кои се помалку токсични и полесно се отстрануваат од телото;
ткивни депоа каде што може да се акумулираат некои ксенобиотици. Ксенобиотик кој влегува во крвта, по правило, се транспортира до најважните органи - централните нервниот систем, ендокрини жлезди итн., во кои се наоѓаат хистохематските бариери. За жал, хистохематската бариера не е секогаш непремостлива за ксенобиотиците. Покрај тоа, некои од нив можат да ги оштетат клетките кои формираат хистохематски бариери и тие стануваат лесно пропустливи.
Транспортните системи кои ги отстрануваат ксенобиотиците од крвта се наоѓаат во многу органи на цицачи, вклучително и кај луѓето. Најмоќните се наоѓаат во клетките на тубулите на црниот дроб и бубрезите.
Липидната мембрана на овие клетки не дозволува да поминат ксенобиотиците растворливи во вода, но оваа мембрана содржи посебен протеин носител кој ја препознава супстанцијата што треба да се отстрани, формира транспортен комплекс со неа и ја носи низ липидниот слој од внатрешно опкружување. Потоа друг носач ја отстранува супстанцијата од клетката во надворешната средина. Со други зборови, сите антропогени органска материјакои формираат негативно наелектризирани јони (бази) во внатрешната средина ги отстранува еден систем, а оние што формираат позитивно наелектризирани јони (киселини) ги отстранува друг. До 1983 година, беа опишани повеќе од 200 соединенија со различни хемиски структури кои транспортниот систем на органска киселина во бубрегот може да ги препознае и отстрани.
Но, за жал, системите за отстранување на ксенобиотиците не се семоќни. Некои ксенобиотици можат да ги уништат транспортните системи, на пример, синтетичките пеницилински антибиотици - цефалоридини - го имаат овој ефект, поради оваа причина тие не се користат во медицината.
Следниот одбранбен механизам се ензимските системи кои ги претвораат ксенобиотиците во помалку токсични и полесни за отстранување соединенија. За ова, се користат ензими кои катализираат или кршење на која било хемиска врска во ксенобиотска молекула, или, обратно, нејзината комбинација со молекули на други супстанции. Најчесто, резултатот е органска киселина која лесно се отстранува од телото.
Најмоќните ензимски системи се наоѓаат во клетките на црниот дроб. Хепатоцитите дури можат да ги неутрализираат опасните супстанции како што се полицикличните ароматични јаглеводороди кои можат да предизвикаат рак. Но, понекогаш, како резултат на работата на овие ензимски системи, се формираат производи кои се многу потоксични и поопасни од оригиналниот ксенобиотик.
Депо за ксенобиотици. Некои од нив селективно се акумулираат во одредени ткива и долго времесе чуваат во нив; во овие случаи зборуваат за таложење на ксенобиотик. Така, хлорираните јаглеводороди се многу растворливи во масти и затоа селективно се акумулираат во масното ткиво на животните и луѓето. Едно од овие соединенија, ДДТ, сè уште се наоѓа во масното ткиво на луѓето и животните, иако неговата употреба во повеќето земји во светот беше забранета пред 20 години. Тетрациклинските соединенија се слични на калциумот и затоа селективно се депонираат во растечкото коскено ткиво итн.
Основна литература
1. Шилов И.А.Екологија. - М.: постдипломско училиште, 1998.
2. Коробкин В.И., Переделски Л.В.Екологија. – Ростов н/а: Издавачка куќа Феникс 2000.-576 стр.
3. Королев А.А.Медицинска екологија. – М.: „Академија“ 2003. – 192 стр.
4. Самикина Л.Н., Федосеикина И.В., Богданова Р.А., Дудина А.И., Куликова Л.Н., Самикина Е.В.Медицински проблеми за обезбедување квалитет на живот - Самара: ИПК ДОО Содружество, 2007. – 72 стр.
Понатамошно читање.
1. Агаџајан Н.А., Воложин А.И., Евстафиева Е.В.Човечка екологија и концепт за опстанок. - М.: GOU VUNMC Министерство за здравство на Руската Федерација, 2001 година.
2.Алексеев С.В., Јанушчијант О.И.,Хигиенски проблем на детската екологија во современи услови. Еколошка безбедност на градовите: Апстракти. извештај научни – практично конф. – St.-Pb, 1993 година.
3. Бурлакова Т.И., Самарин С.А., Степанов Н.А.Улогата на факторите на животната средина во инциденцата на рак кај населението на индустриски град. Хигиенски проблеми за заштита на јавното здравје. Конференциски материјали. Самара., 2000 година.
4. Буклешева М.С., Горбатова И.Н.Некои обрасци на формирање на морбидитет кај децата во областа на голем петрохемиски комплекс./Клинички и хигиенски аспекти на спречување на професионални болести во претпријатијата во градовите во регионот на Средна Волга: колекција на научни трудови. tr. MNIIG im. Ф.Ф. Ерисман. - М., 1986 година.
5. Galkin R. A., Makovetskaya G. A., Stukalova T. I. и сор.Проблеми на здравјето на децата во техногените провинции./ Животна средина и здравје: Проц. извештај научни – практично Конф. - Казан, 1996 г.
6. Добло А. Д., Логашова Н. Б.Еколошки и хигиенски аспекти на водоснабдувањето на регионот./Хигиенски проблеми на заштита на јавното здравје. Конференциски материјали / Самара, 2001 година.
7. Жукова В.В., Тимохин Д.И.Хигиенски проблеми на одржување на здравјето на населението од големите градови. / Хигиена на крајот на 21 век: Зборник на конференција. Воронеж. – 2000 година.
8. Makovetskaya D. A., Gasilina E. S., Kaganova T. I.Агресивни фактори и детско здравје. / Материјали на 6. Меѓународен конгрес „Екологија и човеково здравје“. Самара, 1999 година.
9. Потапов А. И., Јастребов Г. Г.Тактики и стратегии за сложени хигиенски истражувања. // Хигиенски проблеми за заштита на јавното здравје. Конференциски материјали. Самара, 2000 година.
10. Сукачева И. Ф., Кудрина Н. В., Матјунина И. О.Еколошко-хигиенска состојба на акумулацијата Саратов во градот Самара. / Хигиенски проблеми на јавното здравје. Конференциски материјали. / Самара, 2001 година.
11. Спиридонов А. М., Сергеева Н. М.За статусот животната срединаи здравје на населението во регионот Самара // Екологија и човеково здравје: Саб. научни тр./ - Самара.
Со развојот на индустриското општество, се случија промени во формирањето на биосферата. Многу туѓи супстанции, производ на човековата активност, влегле во животната средина. Како резултат на тоа, тие влијаат на животната активност на сите живи организми, вклучувајќи го и нашиот.
Што се ксенобиотици?
Ксенобиотиците се синтетички супстанции кои имаат негативен ефект врз секој организам. Во оваа група спаѓаат индустриски отпад, производи за домаќинството (прав, детергенти за миење садови), градежни материјали итн.
Голем број ксенобиотици се супстанции кои го забрзуваат појавувањето на земјоделските култури. Многу важно за земјоделствотоја зголемува отпорноста на културата на разни штетници, како и дава добар изглед. За да се постигне овој ефект, се користат пестициди, кои се супстанци туѓи за телото.
Градежни материјали, лепила, лакови, покуќнина, адитиви за храна- сето тоа се ксенобиотици. Доволно чудно, некои припаѓаат на оваа група биолошки организми, на пример, вируси, бактерии, хелминти.
Како делуваат ксенобиотиците на телото?
Супстанциите кои се туѓи за сите живи суштества имаат штетен ефект врз многу метаболички процеси. На пример, тие можат да го запрат функционирањето на мембранските канали, да ги уништат функционално важните протеини, да ја дестабилизираат плазмалмата и клеточниот ѕид и да предизвикаат алергиски реакции.
Секој организам, до еден или друг степен, е прилагоден на елиминација на токсичните отрови. Сепак, големите концентрации на супстанцијата не можат целосно да се отстранат. Метални јони, токсични органски и неоргански материиКако резултат на тоа, тие се акумулираат во телото и по одреден временски период (често неколку години) доведуваат до патологии, болести и алергии.
Ксенобиотиците се отрови. Тие можат да навлезат во дигестивниот систем, респираторниот тракт, па дури и преку непроменета кожа. Рутата на влез зависи од состојба на агрегација, структурата на материјата, како и условите на животната средина.
Преку носната шуплина со воздух или прашина, во телото влегуваат гасовити јаглеводороди, етил и метил алкохол, ацеталдехид, водород хлорид, етери и ацетон. Феноли, цијаниди, тешки метали(олово, хром, железо, кобалт, бакар, жива, талиум, антимон). Вреди да се напомене дека микроелементите како железо или кобалт се неопходни за телото, но нивната содржина не треба да надминува илјада дел од процентот. Во повисоки дози тие исто така доведуваат до негативни ефекти.
Класификација на ксенобиотици
Ксенобиотиците не се само хемикалииорганско и неорганско потекло. Оваа група вклучува биолошки фактори, вклучувајќи вируси, бактерии, патогени протисти и габи, хелминти. Доволно чудно, но како што се бучавата, вибрациите, зрачењето, зрачењето, исто така, припаѓаат на ксенобиотиците.
Од страна на хемиски составСите отрови се поделени на:
- Органски (феноли, алкохоли, јаглеводороди, халогени деривати, етери итн.).
- Органоелемент (органофосфор, органожива и други).
- Неоргански материи (метали и нивни оксиди, киселини, бази).
Според нивното потекло, хемиските ксенобиотици се поделени во следниве групи:
Зошто ксенобиотиците влијаат на здравјето?
Појавата на туѓи материи во телото може сериозно да влијае на неговата изведба. Зголемената концентрација на ксенобиотици доведува до појава на патологии и промени на ниво на ДНК.
Имунитетот е една од главните заштитни бариери. Влијанието на ксенобиотиците може да се прошири на имунолошкиот систем, попречувајќи го нормалното функционирање на лимфоцитите. Како резултат на тоа, овие клетки не функционираат правилно, што доведува до слабеење на одбраната на телото и појава на алергии.
Клеточниот геном е чувствителен на ефектите на кој било мутаген. Ксенобиотиците, продирајќи во клетката, можат да ја нарушат нормалната структура на ДНК и РНК, што доведува до појава на мутации. Ако бројот на вакви настани е голем, постои ризик од развој на рак.
Некои отрови делуваат селективно на целниот орган. Така, постојат невротропни ксенобиотици (жива, олово, манган, јаглерод дисулфид), хематотропни (бензен, арсен, фенилхидразин), хепатотропни (хлорирани јаглеводороди), нефротропни (соединенија на кадмиум и флуор, етилен гликол).
Ксенобиотици и луѓето
Економските и индустриските активности имаат штетно влијание врз здравјето на луѓето поради големо количествоотпад, хемикалии, фармацевтски производи. Ксенобиотиците денес се наоѓаат речиси насекаде, што значи дека веројатноста за нивно влегување во телото е секогаш голема.
Сепак, најмоќните ксенобиотици со кои луѓето се среќаваат насекаде се лековите. Фармакологијата како наука го проучува ефектот на лековите врз живиот организам. Според експертите, ксенобиотиците од ова потекло се причина за 40% од хепатитис, и тоа не е случајно: главната функција на црниот дроб е да ги неутрализира отровите. Затоа овој орган најмногу страда од големи дози на лекови.
Превенција од труење
Ксенобиотиците се супстанци туѓи за телото. Човечкото тело има развиено многу алтернативни патишта за елиминирање на овие токсини. На пример, отровите може да се неутрализираат во црниот дроб и да се испуштат во околината преку респираторниот, екскреторен систем, лојните, потните, па дури и млечните жлезди.
И покрај ова, самиот човек мора да преземе мерки за да ги минимизира штетните ефекти на отровите. Прво, треба внимателно да ја изберете вашата храна. Додатоците од групата „Е“ се силни ксенобиотици, па затоа треба да се избегнува купување на такви производи. Само не вреди изгледизберете зеленчук и овошје. Секогаш внимавајте на рокот на употреба, бидејќи откако ќе истече, во производот се формираат отрови.
Секогаш вреди да се знае кога да престанете да земате лекови. Се разбира, за ефикасен третман ова е често неопходна потреба, но погрижете се тоа да не прерасне во систематско непотребно консумирање на фармацевтски производи.
Избегнувајте работа со опасни реагенси, алергени и разни синтетички супстанции. Минимизирајте го влијанието на хемикалиите за домаќинството врз вашето здравје.
Заклучок
Не е секогаш можно да се набљудуваат штетните ефекти на ксенобиотиците. Понекогаш тие се акумулираат во големи количини, претворајќи се во темпирана бомба. Супстанциите туѓи за телото се штетни за здравјето, што доведува до развој на болести.
Затоа, запомнете ги минималните превентивни мерки. Можеби нема веднаш да забележите никакви негативни ефекти, но по неколку години, ксенобиотиците може да доведат до сериозни последици. Не заборавајте за ова.
8085 0
Ксенобиотиците ги загадуваат сите природни средини - воздухот, водните тела, почвата и флора. Индустриски отпад и други загадувачи природна срединаимаат способност брзо да се шират во воздухот и водата, станувајќи дел од природниот циклус. Овие токсични соединенија се акумулираат во водни тела и почва, понекогаш на места далеку од извори на контаминација, олеснети од ветер, дожд, снег, како и миграција на загадувачи со вода (море, реки, езера). Од почвата влегуваат во растенијата и животните.
Почвата зазема централно место во циклусот на ксенобиотиците кои се јавуваат во биосферата. Тој е во постојана интеракција со други еколошки системи, како што се атмосферата, хидросферата, флората и е важна алка во влегувањето на различни компоненти, вклучувајќи ги и токсичните, во човечкото тело. Ова се случува првенствено преку храната. На сите живи суштества им е потребна храна како извор на енергија, градежни материјалии хранливи материи кои ги обезбедуваат виталните функции на телото. Меѓутоа, ако содржи не само корисни, туку и штетни материи, станува опасно. Ксенобиотиците предизвикуваат болести и смрт на растенијата и животните. Особено опасни се ксенобиотиците кои се отпорни на околината и способни да се акумулираат во неа.
Распространетоста на ксенобиотиците во животната средина зависи од климатските и метеоролошките услови и природата на водните тела. Така, зголемената влажност на воздухот, насоката на ветерот и врнежите (дожд, снег) придонесуваат за распространетост и губење на ксенобиотиците. Слатководните тела, морињата и океаните се разликуваат по степенот на акумулација на ксенобиотици. Видот на почвата, различните растенија и нивните компоненти се разликуваат и во степенот на апсорпција и задржување на ксенобиотиците. И различни животни имаат различна чувствителност на ксенобиотици. Степенот на акумулација на ксенобиотици во телото на животните се определува со упорноста на овие туѓи супстанции.
Така, канадските истражувачи покажале дека водата на езерото Мичиген содржи само 0,001 мг пестицид ДДТ на литар, додека месото од ракчиња содржело 0,4 мг/л, маснотиите од риба - 3,5 мг/л, а галебовите кои јаделе риба од ова езеро - 100 mg/l. Следствено, на секоја следна алка во синџирот на исхрана има постепено зголемување на концентрацијата на перзистентниот пестицид ДДТ, а најмала содржина на оваа супстанца е забележана во езерската вода. Затоа, не е изненадувачки што органохлорните пестициди се наоѓаат не само во маснотиите на морските риби и фармските животни, туку дури и кај пингвините кои живеат на Антарктикот.
Човек секогаш мора да запомни дека неговите активности во една точка на планетата можат да предизвикаат неочекувани последици во друга точка. На пример, се чини дека пепелта живее на ненаселени карпи во Атлантскиот Океани се храни исклучиво со риби. Сепак, станува загрозен вид поради ДДТ кој се користи на копно, кој се акумулира во морските синџири на исхрана. Друг пример би бил поларниот мраз, кој содржи значителни преостанати количества на ДДТ пренесени од врнежите.
Својства на ксенобиотиците кои доаѓаат од надворешната средина во човечкото тело:
- способноста на ксенобиотиците да се шират во нашата средина многу подалеку од границите на нивната оригинална локација (реки, ветрови, дожд, снег итн.);
- загадувањето на животната средина е многу упорно;
- и покрај големата разлика во хемиска структура, ксенобиотиците имаат одредени заеднички физички својства, кои ја зголемуваат нивната потенцијална опасност за луѓето;
- Комбинациите на различни ксенобиотици се особено опасни за здравјето на луѓето;
- ксенобиотиците се карактеризираат со низок интензитет на метаболизам и отстранување, како резултат на што тие се акумулираат во ткивата на растенијата и животните;
- токсичноста на ксенобиотиците за повисоките цицачи е обично повисока отколку за животинските видови од понизок филогенетски ред;
- способноста на ксенобиотиците да се акумулираат во прехранбените производи;
- Ксенобиотиците ја намалуваат хранливата вредност на храната.
Во текот на еволуцијата на Земјата, односите се развиле на таков начин што некои организми служеле како храна за други и на тој начин биле воспоставени стабилни синџири на исхрана. Како резултат на тоа, луѓето станаа главна крајна точка на бројни патишта за храна и можат да бидат вклучени во овие синџири на исхрана на речиси секое ниво. И ова не е изненадувачки, бидејќи животот од своето основање беше формиран како верижен процес. Просперитетот на секој организам во голема мера е определен од неговата позиција во синџирот на исхрана, а тоа е обезбедено со ефективноста на интеракциите не само со претходните, туку и со следните членови на синџирот на исхрана. Со други зборови, значајна улога игра не само изворот на исхрана и неговата ефективна апсорпција, туку и потрошувачката на даден член на еколошкиот систем од други.
Миграциските патишта, т.е. Патиштата на храна низ кои се движат хранливите материи се различни, вклучувајќи кратки и долги. Пример за долг синџир на исхрана: водни тела - почва - растенија - животни - храна - луѓе. Пример за краток синџир на исхрана: резервоари - водни организми - риби - луѓе.
Органските материи формирани во природата мигрираат низ синџирите на исхрана во различни еколошки системи (атмосферски воздух, водни тела, почва) и влегуваат во човечкото тело во вид на прехранбени производи од растително и животинско потекло. Меѓутоа, храната ги содржи не само нашите пријатели, туку и непријателите, бидејќи во исто време бројни непрехранбени, туѓи супстанции, создадени од хемиизацијата на индустријата и земјоделството и кои се токсични за луѓето и другите живи суштества, се движат по синџирот на исхрана. . Затоа, не случајно многу научници зборуваат за отрови во нашата храна. Неодамна, многу научници зборуваат и за заштита на внатрешната средина на човечкото тело.
Академик Покровски вели: „Ние сме длабоко убедени дека важен интегрален критериум за мерките за заштита на храната насочени кон спречување на болести треба да бидат показателите за хемиската чистота на внатрешната средина на човечкото тело, со ослободување од туѓи, особено упорни супстанции. Треба да се признае дека акумулацијата на која било постојана туѓа супстанција во внатрешната средина на телото е крајно непожелно, а во некои случаи и опасно“. Овој концепт предвидува целосно очигледни мерки насочени кон намалување на нивоата на загадување на сите еколошки објекти, вклучително и храната, со токсични материи. Така, чистотата на околината е неопходен предуслов за чистотата на внатрешната средина на човечкото тело.
Ксенобиотиците имаат негативно влијаниена хранливи материи (протеини, јаглени хидрати, масти, витамини, минерални соли), со што се намалува хранливата вредност на прехранбените производи.
Треба да се има предвид дека контаминацијата на прехранбените производи со ксенобиотици е можна не само при нивното примање, туку и при складирање, преработка, транспорт и продажба на јавноста. Загадувачите на животната средина се доста стабилни со тенденција да се шират, се акумулираат во синџирите на исхрана и се способни да подлежат на биотрансформација со зголемена токсичност. Тежината на предизвиканите ефекти варира во голема мера во зависност од степенот и времетраењето на изложеноста на ксенобиотици. Голем број ксенобиотици може да се акумулираат во човечкото тело и, според тоа, да имаат долгорочно штетно дејство.
Негативниот ефект на ксенобиотиците врз човечкото тело зависи од нивниот физички хемиски својства, концентрација, времетраење на изложеноста, способност да се депонира во телото и селективно да се влијае на одредени ткива и органи. Следствено, многу ксенобиотици предизвикуваат специфично оштетување на различни органи. Неповолни фактори на животната срединапредизвикуваат или предизвикуваат состојба на стрес кај голем дел од популацијата со последователни метаболички нарушувања. Водечката улога на ксенобиотиците во развојот на алергиски состојби е исто така несомнена.
Како резултат на акумулацијата на ксенобиотиците во човечкото тело, се нарушуваат функциите на внатрешните органи и се развиваат различни болни состојби, вклучително и сериозни болести со смрт или инвалидитет. Меѓу овие болести, кои можат да бидат акутни или хронични, особено загрижува можноста за развој на малигни тумори и леукемија - рак на крвта. Ѓаволската самоза лежи токму во подмолноста на синџирите на исхрана, особено во микроскопската природа на храната со постојано снабдување со ксенобиотици. Како резултат на тоа, се развиваат тешки долгорочни последици, особено деформирано, неодржливо потомство.
Улогата на почвата како централно место во циклусот на супстанции е веќе забележана. Ова е средина каде што комуницираат повеќето елементи на биосферата: вода и воздух, климатски и физичко-хемиски фактори и, конечно, живи организми вклучени во формирањето на почвата. Токму таа игра водечка улога во создавањето синџири на исхрана.
Така, прехранбениот тракт е главниот пат за миграција на супстанции штетни за луѓето, т.е. Ксенобиотиците влегуваат во телото главно со храна (70% од сите оние кои редовно влегуваат во телото, само 20% со воздух и 10% со вода).
Сите прехранбени производи содржат компоненти кои доаѓаат од воздухот, водата и почвата како нивни примарни извори. Во зависност од карактерот прехранбен производпатеката на трансформација на овие почетни супстанции може да биде повеќе или помалку долга, права или извртена, и бидејќи загадувањето на животната средина е поврзано со стабилна тенденција за дистрибуција и акумулација на ксенобиотиците во синџирите на исхрана (патеки), како и со способноста да се подложат на трансформација со зголемена токсичност, сериозноста на последиците предизвикани од нив зависи од степенот на нивната токсичност (или упорност) и времетраењето на изложеноста. Подмолноста на навлегувањето на ксенобиотиците во синџирите на исхрана е во тоа што човекот постојано јаде, што значи дека и во мали количини, штетните материи постојано влегуваат во неговото тело. Како што веќе беше забележано, миграционите рути, т.е. патеките за храна (синџирите) на хранливи материи, корисни и штетни за луѓето, се разновидни.
Извори на загадување на животната средина со ксенобиотици
|
Извори на загадување |
Ксенобиотик |
Најконтаминиран производ |
|
Производи од електричната индустрија |
Полихлорирани бифеноли |
Риба, човечко млеко |
|
Нечистотии во полихлорирани бифеноли |
Диоксини |
Риба, кравјо млеко, говедска маст |
|
Фунгициди, индустриски нуспроизводи |
Хексахлоробензен |
Животински масти, млечни производи производи |
|
Производство на пестициди |
Риба, човечко млеко |
|
|
Пестициди |
Халогени јаглеводороди |
Риба, човечко млеко |
|
Производство на хлор и натриум хидроксид, опрема за обработка на комуникации |
Алкил жива соединенија | |
|
Автомобилски издувни гасови, производи за согорување на јаглен |
Житарици, зеленчук, риба, кисела храна |
|
|
Седиментна тиња, производи од металуршки процеси (топење) |
Житарици, зеленчук, месни производи |
|
|
Производи металуршки процеси |
Млеко, зеленчук, овошје |
|
|
Конзервната индустрија |
Конзервирана храна |
Дали човечкото тело има способност до одреден степен да ги неутрализира штетните ефекти на ксенобиотиците?
Одговорот може да биде позитивен, бидејќи човечкото тело има одредени одбранбени механизми кои овозможуваат да се неутрализираат патогените ефекти на ксенобиотиците.
Овие механизми вклучуваат:
- збир на процеси со кои овие туѓи материи се отстрануваат од телото преку природни патишта на елиминација (издишен воздух, жолчка, цревата, бубрезите);
- активна неутрализација на ксенобиотиците во црниот дроб;
- трансформација на туѓи супстанции во помалку активни хемиски соединенија;
- заштитна улога на имунолошкиот систем на телото.
Лисовски В.А., Евсеев С.П., Голофеевски В.Ју., Мироненко А.Н.
Медицински супстанции и индустриско загадување, пестициди и хемиски производи за домаќинството, адитиви и конзерванси за храна - ова е протокот на туѓи соединенија што ја паѓаат нашата планета и организмите што живеат на неа со сè поголема сила.
Овие синтетички компоненти се додаваат на огромна разновидност на странски супстанции природно потекло, кои се формирани од растенија, габи, бактерии и други организми. Не за џабе овие соединенија се нарекуваат „ксенобиотици“, односно „вонземски живот“.
Во таква акутна ситуација, сите живи суштества одамна би биле под смртна закана доколку немале механизми кои неуморно ја одржуваат нивната „хемиска чистота“. Организмите на вишите животни и луѓето, како одговор на воведувањето на антигени, формираат антитела и со тоа ги неутрализираат нивните ефекти врз телото. Сепак, само високомолекуларни ксенобиотици - протеини, гликопротеини, некои полисахариди и нуклеински киселини. Како се неутрализираат ксенобиотиците со мала молекуларна тежина? Истражувањата покажаа дека оваа функција ја врши системот на цитохром P-450 оксигеназа присутен во црниот дроб на цицачите.
Не без причина тие зборуваат за „бариерната“ улога на црниот дроб, кој е еден вид филтер што го чисти телото од штетни материи. Со помош на овој ензимски систем, многу неполарни, а со тоа и нерастворливи во вода, соединенија кои се токсични за телото - лековити супстанции, лекови и сл. - се претвораат и со тоа се неутрализираат соединенија во растворливи во вода за да можат да се отстранат од телото.
Цитохром P-450 се наоѓа кај многу животни, растенија и бактерии. Не се наоѓа кај анаеробните бактерии кои живеат во услови без кислород.
А. И. Арчаков го нарекува цитохром P-450 „мембрански имуноглобулин“. Вториот се наоѓа во мембраните на ендоплазматскиот ретикулум. До 4980 година, беа познати најмалку 20 форми на цитохром P-450. Мноштвото форми е карактеристично за повисоките организми, додека бактериите содржат само еден вид цитохром P-450.
Постоењето на повеќе форми веројатно ја објаснува широката специфичност на супстратот на системот на оксигеназа, кој може да оксидира широк спектар на молекули. Се претпоставува дека како одговор на воведувањето на одредена класа на ксенобиотици во телото, се синтетизира и одредена група на цитохром P-450, исто како што како одговор на воведувањето на макромолекуларен антиген, се појавуваат антитела строго комплементарни за него.
Така, во телото на цицачите постојат два системи за имунонадзор. Првиот од нив е лимфоидниот систем, кој ги уништува клетките и високомолекуларните соединенија, вториот е системот на монооксигеназа, кој ги детоксифицира ксенобиотиците. Ако првиот имунолошкиот системго штити телото од туѓи макромолекули, вториот - од туѓи нискомолекуларни супстанции. Се претпоставува дека понекогаш и двата имунолошки системи дејствуваат заедно. Откако ксенобиотикот се оксидира од системот на оксигеназа, неговата оксидирана форма се врзува за специфичен протеин. Добиениот конјугат добива антигенски својства и почнува да предизвикува формирање на антитела. Улогата на конјугазата повторно ја игра цитохром P-450. Излегува дека ксенобиотик, влегувајќи во телото на животното, предизвикува не само негова оксидација, туку и биосинтеза на соодветните антитела.
Со помош на оксигеназниот систем не се оксидираат само егзогени ксенобиотици, туку и голем број ендогени (внатрешни) кои се формираат во телото: стероидни хормони, масни киселини, простагландини итн.
Постои уште еден систем во црниот дроб на цицачите кој им помага да ги отстранат ксенобиотиците од телото. Ова е додавање или конјугација на разни видови лекови, отрови, наркотици и други соединенија на глутатион, како резултат на што ксенобиотиците се неутрализираат и потоа се отстрануваат од телото.
Сепак, има погрешни пожари во работата на системите за неутрализација. Има случаи кога овие системи, обидувајќи се да неутрализираат некоја токсична супстанција, ја претвораат во канцероген, односно во соединение способно да предизвика малигнен тумор.
Сè што е кажано се однесува на системите за неутрализирање на ксенобиотиците кај цицачите, каде што овие процеси интензивно се проучуваат и продолжуваат да се проучуваат, но што е со растенијата? Прашањето е далеку од празно, бидејќи растенијата главно треба да го преземат на себе бескрајниот прилив на туѓи материи што самиот човек и индустријата што тој ја создал врне на нивната површина. За жал, ваквите студии, доколку се спроведат, биле спроведени во екстремно ограничени количини. А информациите што ги имаме главно се однесуваат на способноста на растителните ткива да конвертираат хербициди (главно 2,4-дихлорофеоцетна киселина), како и некои инсектициди. Дури и познатиот ДДТ во овој поглед сè уште останува речиси неистражен, згора на тоа, постои мислење дека растенијата не се способни да го метаболизираат.
Сепак, ограничените информации кои сè уште се достапни во литературата ни овозможуваат да заклучиме дека растенијата имаат и ксенобиотски системи за детоксикација кои потсетуваат во нивните својства на оксигеназниот систем на микрозоми на црниот дроб кај цицачите. Цитохром P-450 е пронајден кај растенија кои припаѓаат на 20 видови, чии спектрални карактеристики се изненадувачки слични со спектрите на соодветните цитохроми од црниот дроб на цицачите. Утврдено е дека микрозоми на повеќе од 20 растителни видови содржат активност на оксигеназа способна да конвертира голем број ксенобиотици. Овој ензимски систем зависи од присуството на липиден кофактор и е инхибиран од истите инхибитори како и микрозомалните оксигенази на црниот дроб. Растенијата исто така содржат голем број на ензими одговорни за додавање на глутатион во хербицидите. Се претпоставува дека таквиот механизам за неутрализација може да ја објасни нечувствителноста на некои растенија на хербициди.
Добивањето директни докази за вклученоста на системот на монооксигеназа во способноста на растенијата да ги детоксифицираат егзогените и ендогени ксенобиотици и со тоа да ја одржуваат нивната хемиска хомеостаза бара поголемо внимание од фитоимунолозите отколку што досега му беше посветено. Можно е резултатите од овие студии да покажат дека растенијата на нашата планета функционираат не само како „зелени бели дробови“, кои произведуваат кислород за време на фотосинтезата, туку и како „зелен црн дроб“, метаболизирајќи ги ксенобиотиците и ја штитат биосферата од загадување.
За одржување на хомеостазата, биолошките објекти во процесот на еволуција имаат развиено посебни системи и механизми за биохемиска детоксикација. Механизми за заштита од изложеност на ксенобиотици во различни видови биолошки објектиможе да бидат различни. Сепак, одбранбените системи на телото се исти, и тие се класифицирани според нивната намена и механизмите на дејствување.
По цел тие се разликуваат:
Системи кои служат за ограничување на токсичните ефекти на ксенобиотиците (бариери, складишта на ткива);
Системи кои служат за елиминирање на токсичните ефекти на ксенобиотиците (транспортни и ензимски системи).
Механизмите на дејство на одбранбените системи зависат од патиштата на пенетрација на ксенобиотиците во телото.
Бариери.Постојат два бариерни одбранбени системи во животинското и човечкото тело:
Бариери кои спречуваат ксенобиотиците да навлезат во внатрешната средина на телото;
Бариери кои штитат особено важни органи (мозок, централен нервен систем, ендокрини жлезди итн.).
Улога бариери кои ја штитат внатрешната средина на телото,врши од страна на кожата и епителот на внатрешната површина на гастроинтестиналниот тракт и респираторниот тракт. Кожата на животните и луѓето сочинува повеќе од една четвртина од телесната тежина (за просечно лице до 20 кг). Кожата се состои од три главни слоеви: епидермисот (горниот слој на кожата), дермисот (внатрешниот слој или самата кожа) и поткожното масно ткиво (сл. 9). Горниот слој на кожата има сложена структура и се состои од роговиден, проѕирен, зрнест, шилест и герминален слој. Функцијата на бариерата ја вршат длабокиот дел од роговиден слој и проѕирните слоеви. Основни структурна компонентабариери - структурни протеини. Роготната супстанција ја формираат а-кератини (од гр. рог керас), што ги содржи во молекулата остатоците од сите 20 природни амино киселини.
Транспарентниот слој е формиран од единечни и повеќеслојни плочи на клетки. Секоја клетка е опкружена со тенок филм од маснотии - липидна мембрана, непропустлива за материи растворливи во вода. Сепак, супстанциите кои се високо растворливи во липиди можат да ја надминат оваа бариера. Главната структурна компонента на липидната мембрана е глицеролипидот.
Липиди(од гр. липос масти) се супстанции слични на маснотии кои се дел од сите живи клетки. Според хемиска структураПостојат три главни групи на липиди:
Масни киселини и производи од нивната ензимска оксидација;
Глицеролипиди (содржат остаток од глицерол во молекулата);
Липиди кои не содржат остаток на глицерол во молекулата (освен првата).
Способноста на кожните бариери да ја заштитат внатрешната средина на телото од пенетрација на ксенобиотиците во неа зависи од:
Природата на ксенобиотиците (состав, хемиски својства, реактивност, хидрофилност итн.) Хидрофилните материи се раствораат во водени ткивни раствори, а супстанциите растворливи во масти се раствораат во липидите. Кожните бариери ја штитат внатрешната средина на телото од пенетрација на супстанции растворливи во вода во него, од ефектите водени растворикиселини, хидроксиди, соли. Меѓутоа, преку овие бариери продираат органски растворувачи и супстанции кои се раствораат во нив. Особено опасни се супстанциите кои се дифилни по природа;
Големината на ксенобиотските молекули (честички) ја одредува можноста за нивно навлегување во внатрешната средина на телото преку кожата и кожните канали на потните и лојните жлезди. Главниот пат е апсорпција преку кожата. Големи молекули(протеин) остануваат на површината на кожата без да навлезат длабоко, а малите честички можат да навлезат внатре.;
Возраст на телото Пропустливоста на кожата за вода не се менува со возраста.
Во случаите кога ксенобиотиците навлегуваат во роговиден слој и липидните мембрани, епителот на внатрешната површина на гастроинтестиналниот тракт и респираторниот тракт и навлегуваат во крвотокот, функцијата на бариери кои ги штитат особено важните органи ја врши хистохематски бариери(од гр.хистос ткиво + хаима крв), лоцирано помеѓу ткиво и крв. Некои ксенобиотици можат да ги оштетат клетките кои формираат хистохематски бариери. Хистохематските бариери најмногу се оштетени од јоните преодни метали, формирајќи органски комплекси со протеини, амино киселини (кадмиум, цинк, хром, жива јони).
За одржување на виталните функции на телото, старите бариерни клетки се заменуваат со нови. Црвените крвни зрнца целосно се обновуваат месечно, роговитата супстанца се отстранува од кожата дневно (до 6 g), а кожата целосно се обновува во рок од еден месец. Епителот на внатрешната површина на гастроинтестиналниот тракт и респираторниот тракт се обновува неделно.
Депо за ксенобиотици.Некои ксенобиотици се акумулираат во одредени ткива на телото и можат да опстојуваат таму долго време. Ткивните складишта, собирајќи ксенобиотици во едно ткиво, ја штитат внатрешната средина на телото од него и помагаат во одржувањето на хомеостазата. Меѓутоа, ако ксенобиотикот се задржува во складиштето долго време и неговата концентрација значително се зголемува со текот на времето, тогаш неговиот токсичен ефект ќе се претвори од хроничен во акутен.
Способноста на ксенобиотиците да се акумулираат во одредени ткива или органи се одредува според нивниот состав, структура и физичко-хемиски својства.
Не-електролити, метаболички релативно инертни и со добра растворливост во липоиди, се акумулираат во сите органи и ткива. Покрај тоа, во првата фаза од влегувањето на отровот во телото, одлучувачки фактор ќе биде снабдувањето со крв во органот, што го ограничува постигнувањето на динамичка рамнотежа. крвното ткиво.Меѓутоа, во иднина, главниот фактор што влијае на дистрибуцијата на отровот е капацитетот на сорпција на органот (статичка рамнотежа). За супстанции растворливи во липиди, најголем капацитет имаат масното ткиво и органите богати со липиди (коскената срцевина и сл.). За многу супстанции растворливи во липиди, масното ткиво е главното складиште, кое го задржува отровот и во поголеми количини и подолго време од другите ткива и органи. Во исто време, времетраењето на зачувувањето на отровите во магацинот за маснотии се одредува според нивните физичко-хемиски својства. На пример, десатурацијата на масното ткиво по труење на животните со бензен се случува во рок од 30-48 часа, а со инсектицидот ДДТ - во текот на многу месеци.
За дистрибуција на метални јони во телото, за разлика од органските не-електролити, не се идентификувани општи обрасци кои се однесуваат физички и хемиски својствавторите со нивната дистрибуција. Меѓутоа, во вкупни јониметалите имаат тенденција да се акумулираат најмногу во истите ткива и органи каде што вообичаено се наоѓаат во големи количини како елементи во трагови. Дополнително, селективно таложење на метални јони се наоѓа во ткивата каде што има поларни групи способни да донираат електрони и да формираат координативни врски со металните атоми и во органи со интензивен метаболизам. На пример, тироидната жлезда апсорбира манган, кобалт, никел, хром, арсен, рениум; надбубрежните жлезди и панкреасот - манган, кобалт, хром, цинк, никел; хипофизата - манган, олово, молибден; тестисите апсорбираат кадмиум и цинк.
Таложењето на јоните на повеќето преодни метали во телото првенствено се должи на нивната способност да формираат разни органски комплекси со протеини и амино киселини. Јоните на металите како цинк, кадмиум, кобалт, никел, талиум, бакар, калај, рутениум, хром, жива се рамномерно распоредени во телото. Тие се наоѓаат при интоксикација во сите ткива. Во исто време, се забележува одредена селективност на нивната акумулација. Селективно таложење на жива и кадмиум во која било форма се јавува во бубрезите, што е поврзано со специфичниот афинитет на овие метали за SH групата на бубрежно ткиво. Во форма на груби колоиди, некои слабо растворливи ретки земјени метали селективно се задржуваат во органите како што се црниот дроб, слезината и коскената срцевина, кои се богати со ретикулоендотелни клетки. Јоните на тие метали селективно се акумулираат во коскеното ткиво неоргански соединенијакои се добро дисоцирани во телото, како и метални јони кои формираат силни врски со фосфор и калциум. Таквите метали вклучуваат олово, берилиум, бариум, стронциум, галиум, итриум, циркониум, ураниум и ториум. Покрај тоа, олово, кога се вдишува подолго време, исто така се наоѓа во максимални количини во црниот дроб, бубрезите, слезината и срцевиот мускул.
Ослободувањето на металните јони од телото се покорува на експоненцијален закон. По престанокот на внесувањето, нивната содржина во телото брзо се нормализира. Во многу случаи, ослободувањето се одвива нерамномерно, повеќефазно и секоја фаза има своја експоненцијална крива. На пример, поголемиот дел од вдишената жива пареа се отстранува од телото преку бубрезите во рок од неколку часа, но отстранувањето на нејзините преостанати количини се одложува за неколку дена; ослободувањето на резидуални количества ураниум трае до 900 часа, а ослободувањето на цинк трае повеќе од 150 дена.
Транспортни системи.Според нивната намена во телото на животните и луѓето, транспортните системи се поделени во две групи. Првата група вклучува транспортни системи кои ја чистат внатрешната средина на целото тело. Втората група се состои од транспортни системи кои го отстрануваат ксенобиотикот од најважниот орган.
Транспортните системи од првата група се наоѓаат во многу органи, но најмоќните од нив се во клетките на тубулите на црниот дроб и бубрезите.
Храната и другите материи во желудникот само делумно се вари. Поголемиот дел од дигестивниот процес се одвива во тенкото црево. Сварената храна и мали молекулиа ксенобиотските јони минуваат низ ѕидовите на тенкото црево во крвта и со крвотокот влегуваат во црниот дроб. Несварената храна и ксенобиотските молекули или јони кои не минуваат низ ѕидовите на тенкото црево се елиминираат од телото.
Во клетките на црниот дроб, структурниот протеин носител ги идентификува штетните материи и ги одвојува од корисните. Супстанциите корисни за телото (гликоза, складирана во форма на гликоген и други јаглехидрати, амино киселини и масни киселини) се ослободуваат во крвта за да се пренесат до оние клетки чија витална активност ја обезбедуваат. Мал дел од молекули на гликоза и аминокиселини се враќаат во црниот дроб за да се претворат во протеини потребни за крвта.
Баластните супстанции и некои ксенобиотици се транспортираат преку жолчката во цревата и се излачуваат од телото. Другите ксенобиотици се подложени на хемиски трансформации во црниот дроб, што ги прави помалку токсични и порастворливи во вода, лесно се излачуваат од телото.
Во процесот на отстранување на ксенобиотиците и производите од нивната трансформација од телото, одредена улога играат белите дробови, органите за варење, кожата и разните жлезди. Највисока вредноство исто време имаат бубрези. Функцијата на бубрезите, која ги одредува процесите на елиминација, се користи во случаи на труење со зголемено мокрење за брзо отстранување на токсичните материи од телото. Сепак, многу ксенобиотици (жива, итн.) имаат штетно дејство врз бубрезите. Покрај тоа, производите за трансформација на ксенобиотикот може да се задржат во бубрезите. На пример, во случај на труење со етилен гликол, при неговата оксидација, во телото се формира оксална киселина и кристалите на калциум оксалат се таложат во бубрежните тубули, спречувајќи мокрење.
Транспортните системи од втората група се наоѓаат, на пример, во коморите на мозокот. Ги отстрануваат ксенобиотиците од цереброспиналната течност(течност што го капе мозокот) во крвта.
Механизмот за отстранување на ксенобиотиците од транспортните системи на двете групи е ист. Транспортните ќелии формираат слој, од кој едната страна се граничи со внатрешната средина, а другата со надворешната средина. Липидната мембрана на клетките од овој слој не дозволува ксенобиотиците растворливи во вода да навлезат во внатрешната средина на клетката. Но, оваа мембрана содржи посебен транспортен протеин - протеин носител, кој идентификува штетна супстанција, со него формира транспортен комплекс и го носи низ липидниот слој од внатрешната средина до надворешната.
Најголемиот дел од ксенобиотиците се излачуваат преку два транспортни системи: за органски киселинии за органски бази.
Бројот на молекули на протеински превозници во мембраната е ограничен. При висока концентрација на ксенобиотици во крвта, сите молекули на транспортниот протеин во мембраната можат да бидат окупирани, а потоа процесот на пренос станува невозможен. Покрај тоа, некои ксенобиотици ги оштетуваат или дури ги убиваат транспортните клетки.
Транспортот на металните јони се врши главно со крв во форма поврзана со протеинските фракции на крвта. Црвените крвни зрнца играат голема улога во транспортот на многу метални јони (на пример, олово, хром, арсен).
Ензимски системи.Во процесите на детоксикација на ксенобиотиците кои влегуваат во крвотокот, одлучувачка улога имаат ензимските системи кои ги претвораат токсичните ксенобиотици во помалку токсични соединенија кои се порастворливи во вода и полесно се отстрануваат од телото. Ваквите хемиски трансформации се случуваат под влијание на ензими кои го катализираат прекинот на кој било хемиска врскаво ксенобиотска молекула или, обратно, интеракцијата на ксенобиотските молекули со молекули на други супстанции.
Најмоќните ензимски системи се наоѓаат во клетките на црниот дроб. Во повеќето случаи, ензимските системи на црниот дроб ги неутрализираат ксенобиотиците кои влегуваат во крвта што тече од цревата и влегуваат во црниот дроб и го спречуваат нивното влегување во општиот крвоток. Типичен пример за процесот на детоксикација на ксенобиотиците од ензимските системи на црниот дроб е биохемиската трансформација во телото на бензенот, кој е слабо растворлив во вода, во пирокатехол, кој е многу растворлив во вода и лесно се излачува од телото.
Биохемиската трансформација на бензенот во телото се одвива во три насоки: оксидација (хидроксилација) на бензенот во ароматични алкохоли, формирање на конјугати и целосно уништување на неговата молекула (руптура на ароматичниот прстен).
Друг пример за процесот на детоксикација на ксенобиотиците со ензимски системи на црниот дроб е оксидацијата на токсични сулфити во сулфат:
2SO 3 2– (aq) + O 2 (aq) 2SO 4 2– (aq)
Ензимот кој ја катализира оваа реакција содржи јон на молибден. Без овој микроелемент во клетките на црниот дроб, поголемиот дел од храната би била отровна за луѓето и животните.
Способноста на ензимските системи на црниот дроб да ги неутрализираат ксенобиотиците содржани во крвотокот е ограничена. Бидејќи процесите на детоксикација се поврзани со потрошувачката на супстанции кои се неопходни за животот на клетките, овие процеси може да предизвикаат нивен недостаток во телото. Како резултат на тоа, постои опасност од развој на секундарни болни состојби поради недостаток на потребните метаболити. На пример, детоксикацијата на многу ксенобиотици зависи од залихите на гликоген во црниот дроб бидејќи тие произведуваат глукуронска киселина. Кога големи дози на ксенобиотици влегуваат во телото, чија неутрализација се врши преку формирање на глукуронска киселина (на пример, деривати на бензен), содржината на гликоген (главната лесно мобилизирана резерва на јаглени хидрати) се намалува. Сепак, постојат супстанции кои, под влијание на ензимите на црниот дроб, се способни да ги отцепат молекулите на глукуронската киселина и со тоа да помогнат да се неутрализираат отровите. Една од овие супстанции е глициризин, кој е дел од коренот на сладунец.
Покрај тоа, кога ксенобиотиците влегуваат во крвотокот во големи дози, функцијата на црниот дроб може да се потисне. Преоптоварувањето на црниот дроб со ксенобиотици може да доведе и до нивна акумулација во масните ткива на телото и хронично труење.
