Kuinka suojata kehoasi ksenobiootilta. Abstraktit ksenobiootit ja organismien suojaavat ominaisuudet. Miksi ksenobiootit vaikuttavat terveyteen

Lapsesta asti monet meistä ovat tunteneet sarjan voittamattomasta soturista, prinsessa Xenasta (Xena), joka taistelee pahan voimia vastaan. Tiedätkö, että "Xena" käännöksestä kreikkalainen tarkoittaa "ulkomaalaista"?

Militantin prinsessan lisäksi haitallisten, vieraiden aineiden perheellä on sama nimi.

Tutustu Xenobiotics!

Ksenobiootit ovat antibiootteja, torjunta-aineita, rikkakasvien torjunta-aineita, synteettisiä väriaineita, pesuaineita, hormoneja ja muita kemiallisia yhdisteitä. Niitä löytyy maaperästä, vedestä, ruoasta ja ilmasta. Nämä kehollemme vieraat aineet, jotka joutuvat kehoon, heikentävät immuunijärjestelmää ja aiheuttavat ja. Valitettavasti on yksinkertaisesti epärealistista nykyään eristäytyä täysin niiden haitallisista vaikutuksista.

Ksenobiootit häiritsevät monien elinten toimintaa ja aiheuttavat sen seurauksena ruoansulatuskanavan, hengityksen, sydän- ja verisuonijärjestelmän ja munuaisten sairauksia. Pitkäaikainen altistuminen ihmisille ksenobiootit aiheuttavat pahanlaatuisia kasvaimia.

Luontoäiti on tarjonnut mekanismeja suojellakseen vieraita vastaan. Immuunijärjestelmän solut, maksa, tuhoavat ne, ja siellä on jopa soluesteitä erilaisille myrkyllisille aineille.

Ja ihmiskunta, joka keksi nämä ksenobiootit, keksi myös suoliston sorbentit (Enterosgel). Enterosorbenttien ansiosta "haitalliset" molekyylit imeytyvät ja suojaavat soluja haitallisilta tekijöiltä varmistaen maksan täyden toiminnan.

Jotta puolustus olisi vahvaa, keho tarvitsee auttajia - ravinteita. Kuka se voisi olla?

vitamiinit

Vitamiinit suojaavat immuunisoluja vaurioilta.

Tärkeimmät vitamiinien lähteet: vihannekset, hedelmät, viljat, merilevät, vihreä tee.

Mineraalit

Immuniteetista vastaavat hivenaineet: seleeni, magnesium ja sinkki.

Näitä mineraaleja löytyy viljoista, palkokasveista, äyriäisistä, maksasta ja munista.

kolesteroli ja fosfolipidit

Nämä aineet ovat rakennuspalikoita solukalvot erityisesti maksasoluja. Näiden fosfolipidien riittävä saanti ruoan kanssa varmistaa maksasolujen "resistenssin" "vieraille". Rasvahappoja, koliinia, "hyvää" kolesterolia löytyy merikaloista, pähkinöistä, keltuaisista, pellavansiemenistä.

Oravat

Maksan työ liittyy suoraan siihen, mitä syömme päivittäin. Jos proteiinipitoisia ruokia ei saa riittävästi, maksan toiminta heikkenee.

Mistä elimistö saa tarvittavat proteiinit?

Pähkinöissä, vihreissä, palkokasveissa, munissa, siipikarjanlihassa, joki- ja merikaloissa, vähärasvaisessa juustossa, maidossa.

Selluloosa

Kun aloitamme taistelun ksenobiootteja vastaan, emme saa unohtaa ravintokuidun etuja. Ne, kuten Enterosgel, pitävät pinnallaan suuri määrä myrkyt ja karsinogeenit.

Ravintokuitu (kuitu) sisältää runsaasti hedelmä- ja vihannessosetta, marmeladia, kaura- ja vehnäleseitä, merilevää.

Phytonsidit

Kaikki tietävät fytonsidien edut. Niistä puhutaan aina paljon influenssan ja muiden virusinfektioiden torjunnassa. Suurin osa fytonsideista on sipulissa ja valkosipulissa. Runsaasti fytonsideja:

Porkkanat, piparjuuri, tomaatti, paprika, Antonovka omenat,.

Marjat: mustikat, karhunvatukat, koiranpuu, viburnum;

Inkivääri, kurkuma.

Haitalliset tuotteet: luettelo

Suuri osa ksenobiooteista päätyy elimistöön kulinaaristen tapojemme ansiosta. Jottemme altista itseämme perusteettomalle riskille, luopukaamme roskaruoasta!

Joten "mustalla" listalla:

makkarat, makkarat, savustetut lihat;

margariini, majoneesi, etikka;

makeiset ja makeat hiilihapotetut juomat;

Tarkoittaako tämä, että ne pitäisi jättää ruokavalion ulkopuolelle? Terveytesi, joten "ajattele itse, päätä itse!"

Valitettavasti ei aina ole mahdollista välttää "hitti" -luettelon tuotteita - tällaisia tapauksia varten on olemassa enterosorbentti nro 1 - Enterosgel! Tämä Neuvostoliiton puolustusministeriön määräyksestä luotu lääke auttaa tehokkaasti ja terveydellisesti torjumaan myrkytystä, allergioita, haitallisia elintarvikelisäaineita ja jopa.

Ksenobiootit- kaikkien keholle vieraiden aineiden yleisnimi eloton luonto. Suojausjärjestelmässä on 3 päätasoa:

1) este- iho, ylempien hengitysteiden rakenteelliset piirteet, kehon polkujen sisäpintaa peittävien epiteelisolujen selektiivinen läpäisevyys;

2) entsymaattinen- eri kudosten solujen entsyymit, ruoansulatuskanavan entsyymit voivat muuttaa kehoon päässeet ksenobiootit yhdisteiksi, kuten orgaanisiksi emäksiksi tai orgaanisiksi hapoiksi;

3) Kuljetus- sitä edustavat erilaisten kudosten erityiset solut, joiden rakenteessa on kantajaproteiini. Se pystyy sitoutumaan orgaanisten emästen tai happojen kanssa ja kuljettamaan niitä soluun tai sieltä pois. Tällaisten solujen kuljettimen kautta entsyymien muuntamat ksenobiootit kulkeutuvat vereen ja kiinnittyvät punasoluihin. Punasolut kuljettavat ne maksaan ja vapautuvat niistä siellä.

Suojajärjestelmä muodostettiin aikana biologinen evoluutio eläimille ja ihmisille miljoonia vuosia ja on erittäin tehokas verrattuna luonnollisiin ksenobiootteihin. Tuotannon kehittyminen on johtanut uuden kertymiseen ja syntymiseen kemialliset aineet jotka ylittävät kehon esteet. Monet tuhoavat niitä kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi, luoden olosuhteet luonnollisten ksenobioottien tunkeutumiselle ja avaamalla uusia portteja infektioille, mikä lisää infektioiden ja allergisten sairauksien kehittymisen mahdollisuutta. Kehon entsyymijärjestelmää rajoittaa perinnöllinen tieto, joten se ei sisällä entsyymejä, jotka pystyvät muuntamaan suurimman osan teollisista ksenobiooteista. Kuljetusjärjestelmä pystyy aluksi poistamaan vain tiettyjä kemiallisten yhdisteiden ryhmiä kehosta ja liittyy läheisesti entsyymijärjestelmän tehokkuuteen. Siksi monet nykyaikaiset ksenobiootit tunkeutuvat sisälle kehon ympäristö, eivät poistu siitä ja kerääntyvät tiettyihin kudoksiin, joita kutsutaan varastoiksi (useimmiten rasvakudokseen). Ksenobioottien tunkeutuminen kehoon voi johtaa akuuttiin tai krooniseen myrkytykseen, provosoida karsinogeneesiä, allergioita, lisätä mutaatioiden esiintymistiheyttä.

12.7 Kehon yksilöllisyyden ja eheyden hallintajärjestelmä (immuunijärjestelmä)

Kuten tiedetään, organismin perinnöllinen tieto pelkistyy tiedoksi sen proteiinien rakenteesta, eli kaikki organismin proteiinit syntetisoidaan sen yksilöllisen tiedon perusteella. Järjestelmää, joka hallitsee kehon yksilöllisyyttä ja eheyttä, kutsutaan immuunijärjestelmäksi. Immuunijärjestelmän reaktioita, joiden tarkoituksena on tunnistaa, neutraloida ja poistaa vieraita proteiiniyhdisteitä kehosta, kutsutaan immuniteetiksi. Kykyä saada aikaan immuunivaste joutuessaan kehoon kutsutaan immunogeenisyydeksi. Vain proteiinit, niiden yhdisteet ja suuret hiilihydraatit ovat immunogeenisiä. Kuitenkin, kun ei-immunogeenisen aineen kemiallinen kompleksi joutuu kehoon, esimerkiksi lääkeaine proteiinin kanssa, kehittyy myös immuunireaktio, ja tämän reaktion tuotteet ovat vuorovaikutuksessa koko kompleksin kanssa ja vain proteiinin kanssa. , ja vain kompleksiin sisältyvän ei-immunogeenisen aineen kanssa. Eli jos sen kompleksi muodostuu satunnaisten olosuhteiden tai lääkkeiden epäasianmukaisen käytön vuoksi oman tai minkä tahansa muun proteiinin kanssa, niin jonkin ajan kuluttua elimistön immuunireaktioiden tuotteet muodostuvat silloinkin, kun vain lääkettä vastaanotetaan. Siten kehittyy immuuni (allerginen) reaktio kaikille ei-immunogeenisille aineille. Proteiiniyhdisteitä, jotka aiheuttavat immuunireaktioita joutuessaan elimistöön ja pystyvät olemaan vuorovaikutuksessa näiden reaktioiden tuotteiden kanssa, kutsutaan ns. antigeenit.

Immuunireaktiot jaetaan kahteen ryhmään:

Epäspesifinen- nämä ovat sellaisia reaktioita, joiden tuotteet tuotetaan jatkuvasti kehossa, ovat jatkuvasti läsnä siinä ja pystyvät neutraloimaan suuria ryhmiä mahdollisia antigeenejä. Ensinnäkin ne ovat fagosyytit- immuunijärjestelmän solut, jotka kiertävät veressä tai ovat läsnä eri elimissä, jotka kykenevät imemään antigeenihiukkasia, sulattamaan niitä, jakamaan ne vaarattomiksi aineiksi, jotka erittyvät kehosta. Immuunijärjestelmän epäspesifisiä tuotteita ovat mm täydentää. Täydentää on veren seerumin entsyymijärjestelmä, joka hajottaa vieraita liukoisia antigeenejä. Sekä fagosytoosin että komplementin mahdollisuudet ovat rajalliset, koska ne neutraloivat vain antigeenejä, joilla on tiettyjä yhteisiä ominaisuuksia. Esimerkiksi läsnäolo sisällä kemiallinen rakenne tietty kemiallinen ryhmä. Antigeenit, joissa näitä ei ole yhteisiä ominaisuuksia, epäspesifisten reaktioiden tuotteet eivät neutraloidu.

Spesifiset immuunivasteet- Nämä ovat sellaisia reaktioita, joiden tuotteet syntyvät vain vastauksena antigeenin tunkeutumiseen ja voivat olla vuorovaikutuksessa vain tämän antigeenin kanssa. Spesifisten immuunivasteiden päätuote ovat vasta-aineet (At) tai immunoglobiinit (Ig). Immunoglobuliinit ovat veren seerumiproteiineja, joita immuunijärjestelmän solut tuottavat vasteena antigeenin tunkeutumiseen, jonka molekyylissä on kohta, joka voi olla vuorovaikutuksessa vain tämän antigeenin kanssa. Kun immunoglobuliini on vuorovaikutuksessa antigeenin kanssa, muodostuu kompleksi - "antigeeni-vasta-aine", joka voi:

A ) kiinnittyvät punasoluihin ja yhdessä niiden kanssa, joutuvat maksaan ja erittyvät sitten kehosta;

b) fagosyyttien tai komplementin tuhoama antigeenin alkuperäisistä ominaisuuksista riippumatta;

Antigeenin neutraloinnin muodosta riippuen immunoglobuliinit jaetaan luokkiin: IgA, IgM, IgG, IgE. Suurin ero spesifisten immuunireaktioiden ja kaikkien muiden kehon suojaavien reaktioiden välillä on se, että geneettisesti ohjelmoidut tuotteet eivät neutraloi tiettyjä antigeenejä, vaan kyky tuottaa vasta-aineita vasteena minkä tahansa antigeenin tunkeutumiseen, jotka kykenevät vain neutraloimaan. tämä antigeeni. Tästä johtuen spesifisten immuunireaktioiden mahdollisuudet ovat rajattomat ja tarjoavat suojaavan reaktion mitä tahansa todennäköistä tartunnanaiheuttajaa vastaan. Koska ne kuitenkin kehittyvät vasta sen jälkeen, kun antigeeni on tunkeutunut kehoon ja niiden kehittyminen vie aikaa, tartunnanaiheuttajalla on aikaa lisääntyä kehossa tuhoamalla sen, mikä johtaa sairauteen. Joskus lisääntymisnopeudella ja taudinaiheuttajan tuhoisella vaikutuksella on aikaa tehdä organismista elinkelpoiseksi ennen suojareaktioiden täydellistä kehittymistä. Toipumisen jälkeen elimistöön jää kuitenkin ”immunologisen muistin” soluja, jotka toistuvasti saman antigeenin tunkeutuessa johtavat tarvittavien vasta-aineiden erittäin nopeaan kertymiseen ja tautia ei välttämättä ole ollenkaan tai se menee ohi. miedossa muodossa.

Immuunipuutos - immuunijärjestelmän toiminnan häiriöt, jotka johtavat tiettyjen immuunireaktioiden tuotteiden puutteeseen tai täydelliseen puuttumiseen.

Primaariset immuunipuutokset - johtuvat perinnöllisyydestä. Näihin kuuluu useita harvinaisia perinnölliset sairaudet ja vastasyntyneiden fysiologinen immuunipuutos. Koska immuunijärjestelmän muodostuminen ei ole vielä valmistunut syntymähetkeen mennessä, alle 13-vuotiaan lapsen elimistössä muodostuu 1000-10 kertaa vähemmän vasta-aineita kuin aikuisella.

Toissijaiset immuunipuutokset - kehittyvät organismin ja ympäristön vuorovaikutuksen seurauksena. Tärkeimmät syyt:

1) mikä tahansa vamma aiheuttaa vamman vakavuuteen verrannollisen tilapäisen immuunipuutosen.

2) psykotrooppiset aineet, jotka estävät keskushermoston hermosto. Kaikki yleisanestesiassa tehdyt leikkaukset aiheuttavat immuunikatoa 2,5 kuukaudeksi.

3) riittämätön proteiiniravinto tai proteiiniaineenvaihdunnan häiriö.

4) mikä tahansa stressi.

6) kuljetus- ja tuotantopäästöjen komponentit vaimentavat immuunivasteita.

Kaikkien lueteltujen tekijöiden laaja levinneisyys elinympäristössä moderni mies Tämä johti siihen, että WHO:n mukaan jopa 80 %:lla maailman väestöstä on jatkuvasti tai ajoittain jokin immuunipuutos, joka on tärkein tekijä HIV-infektion leviämisessä.

HIV (ihmisen immuunikatovirus) on ainoa infektio, johon ei liity immuunikatoa, mutta joka aiheuttaa sen. HIV saastuttaa auttaja-T-lymfosyytit (Th), joiden päärooli on tunnistaa omia ja vieraita antigeenejä, ilman niiden signaalia vasta-aineita ei ala tuottaa. Infektoituneena solun virus pysyy siinä epäaktiivisena arvaamattoman pitkään: se ei lisäänty eikä tuhoa tartunnan saaneita soluja. Mutta tällainen solu syntetisoi joitain virusproteiineja, ja koska immuunijärjestelmä toimii edelleen normaalisti tänä aikana, nämä virusproteiinit tunnistetaan vieraiksi antigeeneiksi ja niille muodostuu vasta-aineita. Veriseerumissa olevien vasta-aineiden perusteella diagnosoidaan piilevä HIV:n kantaminen.

Kun virus aktivoituu, infektoituneet solut muodostavat monia uusia viruksia. Ne poistuvat solusta tuhoten sen ja tartuttavat ja tuhoavat välittömästi muita. Koska Th:n massakuoleman vuoksi immuunijärjestelmä lakkaa tunnistamasta vieraita antigeenejä, vasta-aineiden tuotanto kaikille infektioille pysähtyy. AIDS kehittyy, jossa ihminen sairastuu useisiin tartuntatauteihin kerralla, ja hänen elämäänsä tukee vain kompleksi moderneja antibiootteja, jotka estävät taudinaiheuttajien lisääntymistä.

HIV tarttuu sukupuoliteitse tai kun virus pääsee verenkiertoon. Viruksen tunkeutuminen vereen ei kuitenkaan aina johda infektioon. Vuonna 1999 2003 ihmisestä (tutkimuslaitosten työntekijät, joille taattiin, että virus pääsi onnettomuuden seurauksena vereen) vain 5 ihmistä sai tartunnan. Tutkimukset ovat osoittaneet, että kehon infektio veren kautta on mahdollista, jos immuunijärjestelmä on immuunipuutostilassa. Tämä selittää korkea prosentti sukupuolitaudit, tk. sukuelimet on mahdollisimman eristetty immuunireaktiotuotteiden vaikutuksesta. Suuri osa infektioista lääketieteellisissä laitoksissa selittyy sillä, että sairauden, leikkauksen ja erilaisten lääkkeiden aiheuttama stressi heikentää immuunijärjestelmää. Hiv:n laajalle levinneisyys huumeidenkäyttäjien keskuudessa selittyy myös kroonisen huumeidenkäytön aiheuttamalla immuunivajauksella.

Tärkeimmät epäorgaaniset ja orgaaniset ksenobiootit, jotka ovat yleisiä biosfääri

Vanadiini

Vanadiiniyhdisteitä käytetään metallurgiassa, koneenrakennusteollisuudessa, tekstiili- ja lasiteollisuudessa, ferrovanadiumina sitä käytetään teräksen ja valuraudan valmistukseen.

Pääasialliset reitit ihmiskehoon ovat hengityselimet, erittyminen pääasiassa virtsan mukana.

Vanadiini ja sen yhdisteet ovat välttämättömiä normaalille ihmiselämälle. Niillä on insuliinia säästävä vaikutus, ne alentavat veren glukoosi- ja lipidien tasoa ja normalisoivat maksaentsyymien toimintaa.

Ylimäärin vanadiiniyhdisteillä on genotoksinen vaikutus (aiheuttaa kromosomipoikkeavuuksia), ne voivat häiritä perusaineenvaihduntaa, selektiivisesti estää tai aktivoida entsyymejä, jotka osallistuvat fosfaattiaineenvaihduntaan, kolesterolisynteesiin ja voivat muuttaa veren proteiinifraktioiden normaalia koostumusta (lisätä vapaan aminon määrää). hapot). 4- ja 5-valenttinen vanadiini pystyy muodostamaan monimutkaisia yhdisteitä suurella määrällä biologisesti aktiivisia aineita: riboosi, AMP, ATP, seriini, albumiini, askorbiinihappo.

Vanadiiniyhdisteet joutuvat kosketuksiin solukalvojen, erityisesti erytrosyyttien, pinnan kanssa, häiritsevät sen läpäisevyyttä ja voivat aiheuttaa solukuoleman.

Elinten ja kudosten vaurioiden luonteen mukaan vanadiiniyhdisteet voidaan luokitella myrkyiksi, joilla on yleinen myrkyllisyys. Ne vahingoittavat sydän- ja verisuonijärjestelmää, hengitysteitä ja keskushermostoa. Akuutin vanadiiniyhdisteiden aiheuttaman myrkytyksen oireet ovat samanlaisia kuin keuhkoastman kohtaukset.

Krooniselle vanadiiniyhdisteiden aiheuttamalle myrkytykselle on ominaista päänsärky, huimaus, ihon kalpeus, sidekalvotulehdus, yskä, joskus verinen yskös, nenäverenvuoto, raajojen vapina (vapina). Vakavin kliininen kuva kehittyy höyryjen ja pölyn hengittämisestä V 2 O 3:n tuotannossa (tätä yhdistettä käytetään peittausaineena tekstiiliteollisuudessa), ja se voi olla hengenvaarallinen.

Kadmium

Sitä käytetään laajalti astioiden lakkojen, maalien ja emalien valmistukseen tarvittavien kadmiumpigmenttien saamiseksi. Sen lähteitä voivat olla paikalliset päästöt teollisuuskomplekseista, metallurgisista yrityksistä, tupakansavu ja savupiiput, auton pakokaasut.

kerääntymässä sisään luonnollinen ympäristö, kadmium pääsee ihmiskehoon ravintoketjujen kautta. Sen lähteitä ovat eläinperäiset tuotteet (sian ja naudan munuaiset, munat, äyriäiset, osterit) ja kasviperäiset tuotteet (vihannekset, marjat, sienet, erityisesti niityn herkkusienet, ruisleipä). Tupakansavu sisältää paljon kadmiumia (yksi poltettu savuke rikastuttaa tupakoijan kehoa 2 mg:lla kadmiumia).

Kadmiumilla on polytrooppinen vaikutus kehoon.

Kadmiumilla on suuri affiniteetti nukleiinihappoihin, mikä häiritsee niiden aineenvaihduntaa. Se häiritsee DNA-synteesiä, estää DNA-polymeraasia, häiritsee tymiinin lisäystä.

Kadmiumin entsymaattinen toksinen vaikutus ilmenee ensisijaisesti kyvyssä estää SH-ryhmiä kolja sukkinaattidihydrogenaasissa. Kadmium pystyy muuttamaan katalaasin, alkalisen fosfataasin, sytokromioksidaasin, karboksipeptidaasin aktiivisuutta, vähentämään ruoansulatusentsyymien, erityisesti trypsiinin, aktiivisuutta.

Solutasolla liiallinen kadmiumin määrä johtaa sileän ER:n lisääntymiseen, mitokondrioiden kalvojen muutoksiin ja lysosomien lisääntymiseen.

Kohteena ihmiskehossa on hermo-, eritys- ja lisääntymisjärjestelmät. Kadmium tunkeutuu hyvin istukan läpi, voi aiheuttaa spontaaneja abortteja (L. Chopikashvili, 1993) ja yhdessä muiden raskasmetallien kanssa edistää perinnöllisen patologian kehittymistä.

Kun kadmiumpitoisuus on 0,2 mg/kg, ilmaantuu myrkytysoireita.

Akuutti kadmiummyrkytys voi ilmetä toksisena keuhkokuumeena ja keuhkopöhönä.

Krooninen myrkytys ilmenee kohonneena verenpaineena, sydämen kipuna, munuaissairaudena, luu- ja nivelkivuna. Ominaista ihon kuivuminen ja hilseily, hiustenlähtö, nenäverenvuoto, kurkun kuivuus ja kutina, keltaisen reunan ilmaantuminen hampaiden kaulaan.

Mangaani

Mangaani on löytänyt laajan levinneisyyden teollisuudessa teräksen, valuraudan valmistukseen, sähköhitsaukseen, maalien ja lakkojen valmistukseen, maataloudessa kotieläinten ruokinnassa.

Sisäänpääsyreitit kulkevat pääasiassa hengitysteiden kautta, mutta voivat tunkeutua maha-suolikanavan ja jopa ehjän ihon läpi.

Mangaania kertyy aivosoluihin, parenkymaalisiin elimiin ja luihin.

Mangaani osallistuu kehossa nukleiinihappojen stabilointiin, on mukana reduplikaatio-, korjaus-, transkriptioprosesseissa, oksidatiivisessa fosforylaatiossa, C- ja B 1 -vitamiinien synteesissä, tehostaa aineenvaihduntaa ja sillä on lipotrooppinen vaikutus. Se säätelee hematopoieesia, mineraalien aineenvaihduntaa, kasvu- ja lisääntymisprosesseja. Joutuessaan ihmiskehoon pitkään ja suurina määrinä mangaanilla ja sen yhdisteillä on myrkyllinen vaikutus.

Mangaanilla on mutageeninen vaikutus. Se kerääntyy mitokondrioihin, häiritsee solun energiaprosesseja ja pystyy estämään lysosomaalisten entsyymien, adenatsiinifosfataasin ja muiden toimintaa.

Mangaanilla on neurotoksinen, allerginen vaikutus, se häiritsee maksan, munuaisten, kilpirauhasen toimintaa. Naisilla, jotka ovat olleet pitkään kosketuksissa mangaanin kanssa, havaitaan kuukautishäiriöitä, spontaaneja abortteja ja ennenaikaisten vauvojen syntymää.

Krooninen myrkytys mangaaniyhdisteillä ilmenee

seuraavat oireet: lisääntynyt väsymys, lihaskipu, erityisesti alaraajoissa, apatia, letargia, letargia.

Merkurius

Elohopeapäästöt ympäristöön voivat tulla muovitehtaiden teollisuuden jätevesistä. kaustinen sooda, kemialliset lannoitteet. Tämän lisäksi lähteet

elohopeaa ovat: lattiamastiksit, ihoa pehmentävät voiteet ja voiteet, amalgaamitäytteet, vesiohenteiset maalit, valokuvafilmit.

Kehon sisäänpääsyreitit kulkevat pääasiassa maha-suolikanavan kautta, usein merenelävien (kala, äyriäiset), riisin jne. kanssa. Erittyy kehosta munuaisten kautta.

Elohopealla on genotoksinen vaikutus, joka aiheuttaa DNA-vaurioita ja geenimutaatioita. Embryotoksiset, teratogeeniset (ei ole raskaana, synnyttävät lapsia, joilla on kehityshäiriöitä) ja karsinogeeniset vaikutukset on todistettu. Elohopealla on tropismia hermo- ja immuunijärjestelmälle. Elohopean vaikutuksesta T-lymfosyyttien määrä vähenee ja autoimmuuninen glomerulonefriitti voi kehittyä.

Elohopeamyrkytys johtaa Minamato-taudin kehittymiseen.

Vuonna 1953 Japanissa, Minamato Bayn alueella, 120 ihmistä sairastui elohopeamyrkytykseen, joista 46 ihmistä kuoli.

Kliininen kuva alkaa yleensä 8-24 tunnin kuluttua ja ilmaistaan yleisenä heikkoutena, kuumeena, nielun punoituksena, kuivana yskänä ilman ysköstä. Sitten stomatiitti (suuontelon tulehdus), vatsakipu, pahoinvointi, päänsärky, unettomuus, masennus, riittämättömät tunnereaktiot ja pelot liittyvät.

Johtaa

Tärkeimmät lyijyn lähteet ovat autojen pakokaasut, lentokoneiden moottoreiden päästöt, talojen vanha maali, lyijypäällysteisten putkien läpi virtaava vesi ja valtateiden lähellä kasvatetut vihannekset.

Tärkeimmät kehon sisäänpääsyreitit ovat maha-suolikanava ja hengityselimet.

Lyijy on kumulatiivista myrkkyä, se kerääntyy vähitellen ihmiskehoon, luihin, lihaksiin, haimaan, aivoihin, maksaan ja munuaisiin.

Lyijyn myrkyllisyys liittyy sen komplekseja muodostaviin ominaisuuksiin. Lyijyn monimutkaisten yhdisteiden muodostuminen proteiinien, fosfolipidien ja nukleotidien kanssa johtaa niiden denaturoitumiseen. Lyijyyhdisteet heikentävät solun energiatasapainoa.

Lyijyllä on kalvoa vaurioittava vaikutus, se kerääntyy sytoplasmiseen kalvoon ja kalvoorganelleihin.

Immunotoksinen vaikutus ilmenee vähenemisenä

kehon epäspesifinen vastustuskyky (syljen lysotsyymin toiminnan väheneminen, bakterisidinen iho).

Lyijyn mutageeniset ja karsinogeeniset vaikutukset on todistettu.

Lyijymyrkytys voi ilmetä seuraavin oirein: ruokahaluttomuus, masennus, anemia (lyijy hidastaa punasolujen muodostumista luuytimessä ja estää hemoglobiinin synteesiä), kouristukset, pyörtyminen jne.

Lyijymyrkytys lapsilla voi olla hengenvaarallinen vaikeissa tapauksissa tai kohtalaisen vakava henkisellä jälkeenjääneisyydellä.

Kromi

Kromiyhdisteitä käytetään laajalti kansantaloudessa, metallurgiassa, lääketeollisuudessa, teräksen, linoleumin, kynien valmistuksessa, valokuvauksessa jne.

Altistumistiet: hengityselimet, maha-suolikanava, voi imeytyä ehjän ihon läpi. Se erittyy kaikkien erityselinten kautta.

Biologisissa annoksissa kromi on eri kudosten jatkuva ja välttämätön komponentti, joka osallistuu aktiivisesti solujen aineenvaihduntaprosesseihin.

Ylimääräisinä pitoisuuksina kehoon joutuessaan kromi kerääntyy keuhkoihin, maksaan ja munuaisiin.

Patogeenisen vaikutuksen mekanismi.

Soluun joutuessaan kromiyhdisteet muuttavat sen mitoottista aktiivisuutta. Erityisesti ne voivat viivästyttää mitoosia, häiritä sytotomiaa, aiheuttaa epäsymmetrisiä ja multipolaarisia mitooseja ja johtaa monitumaisten solujen muodostumiseen. Tällaiset rikkomukset osoittavat kromiyhdisteiden karsinogeenisen vaikutuksen.

Kromiyhdisteiden genotoksinen vaikutus ilmenee sen kyvyssä lisätä kromosomipoikkeavuuksien esiintymistiheyttä, aiheuttaa geenimutaatioita, kuten "emäsparisubstituutiota" tai "kehyssiirtymää", edistää polyploidien ja aneuploidisten solujen muodostumista. (A.B. Bengaliev, 1986).

Mutageenisten ja karsinogeenisten vaikutusten lisäksi kromiyhdisteet voivat aiheuttaa veriplasman proteiinien denaturaatiota, häiritä entsymaattisia prosesseja kehossa, aiheuttaa muutoksia hengityselimessä, maha-suolikanavassa, maksassa, munuaisissa ja hermostossa. Edistää allergisten prosessien, erityisesti dermatiitin, kehittymistä.

Akuutti myrkytys kromiyhdisteillä ilmenee huimauksena, vilunväristyksenä, pahoinvointina, oksenteluna ja vatsakivuna.

Jatkuvalla pitkäaikaisella kosketuksella kromiyhdisteiden kanssa kehittyy keuhkoputkentulehdus, keuhkoastma, dermatiitti ja keuhkosyöpä. Erikoisia kromihaavoja ilmaantuu iholle, useammin käsien sivupinnoille, jalan alaosaan. Haavaumat ovat aluksi pinnallisia, hieman kipeitä, näyttävät "linnunsilmiltä", tulevaisuudessa ne syvenevät ja muuttuvat erittäin kipeiksi.

Sinkki

Sinkkiyhdisteitä käytetään lyijy-sinkkimalmin sulatuksessa, kalkin valmistuksessa, alumiinin sulatuksessa, astioiden galvanointissa Sinkkioksidia käytetään lasin, keramiikan, tulitikkujen, kosmetiikan ja hammassementin valmistuksessa. .

Sisääntuloreitit - pääasiassa hengityselimet, erittyvät pääasiassa suoliston kautta. Kertynyt luihin, hiuksiin, kynsiin.

Sinkki on bioelementti ja kuuluu moniin entsyymeihin ja hormoneihin (insuliini), jonka puute johtaa imusolmukkeiden surkastumiseen, T-auttajien toimintahäiriöihin.

Sinkki, joka joutuu kehoon liikaa, häiritsee solukalvojen läpäisevyyttä, kerääntyy solun sytoplasmaan ja ytimeen, pystyy muodostamaan komplekseja fosfolipidien, aminohappojen ja nukleiinihappojen kanssa ja lisäämään lysosomaalisten entsyymien aktiivisuutta. Kun sinkkihöyryä hengitetään, limakalvojen ja keuhkorakkuloiden proteiinit denaturoituvat, minkä imeytyminen johtaa "valukuumeen" kehittymiseen, jonka pääasialliset ilmenemismuodot ovat: makean maun ilmaantuminen suussa, jano, väsymys, rintakipu, uneliaisuus, kuiva yskä. Sitten lämpötila nousee 39-40 C:een, johon liittyy vilunväristyksiä ja kestää useita tunteja ja laskee normaaleihin lukemiin.

Kivulias tila kestää yleensä 2-4 päivää. Verikokeessa sokerin nousu, virtsan analyysi, sokerin, sinkin, kuparin esiintyminen.

Suojana voidaan suositella kaasunaamarien, erikoislasien ja haalarien käyttöä sinkin tuotantoyrityksissä. Tilojen jatkuva ilmanvaihto. Syö C-vitamiinia sisältäviä ruokia.

Kehon puolustusmekanismit ksenobiootteja vastaan

Tutkijat ovat havainneet, että eläinten ja ihmisten kehossa on useita erilaisia puolustusmekanismeja ksenobiootteja vastaan. Tärkeimmät ovat:

Estejärjestelmä, joka estää ksenobioottien tunkeutumisen kehon sisäiseen ympäristöön ja suojaa erityisen tärkeitä elimiä;

erityiset kuljetusmekanismit ksenobioottien poistamiseksi kehosta;

entsyymijärjestelmät, jotka muuttavat ksenobiootit yhdisteiksi, jotka ovat vähemmän myrkyllisiä ja helpompia poistaa kehosta;

kudosvarastot, joihin ksenobiootit voivat kerääntyä. Verenkiertoon päässyt ksenobiootti kuljetetaan yleensä tärkeimpiin elimiin - keskushermostoon, umpieritysrauhasiin jne., joissa histohematogeeniset esteet sijaitsevat. Valitettavasti histohemaattinen este ei ole aina ylitsepääsemätön ksenobiooteille. Lisäksi jotkut niistä voivat vahingoittaa soluja, jotka muodostavat histohematologisia esteitä, ja niistä tulee helposti läpäiseviä.

Kuljetusjärjestelmiä, jotka poistavat ksenobiootteja verestä, on löydetty monista nisäkkäiden elimistä, myös ihmisistä. Voimakkaimmat löytyvät maksan ja munuaistiehyiden soluista.

Näiden solujen lipidikalvo ei päästä vesiliukoisten ksenobioottien läpi, mutta tässä kalvossa on erityinen kantajaproteiini, joka tunnistaa poistettavan aineen, muodostaa sen kanssa kuljetuskompleksin ja ohjaa sen lipidikerroksen läpi sisäkerroksesta. ympäristöön. Sitten toinen kantaja tuo aineen ulos solusta ulkoiseen ympäristöön. Toisin sanoen kaikki antropogeeninen eloperäinen aine, jotka muodostavat negatiivisesti varautuneita ioneja (emäksiä) sisäisessä ympäristössä, erittyvät yhden järjestelmän kautta ja muodostavat positiivisesti varautuneita ioneja (happoja) - toinen. Vuoteen 1983 mennessä kuvattiin yli 200 eri kemiallisen rakenteellista yhdistettä, jotka pystyvät tunnistamaan ja poistamaan orgaanisen hapon kuljetusjärjestelmän munuaisissa.

Mutta valitettavasti ksenobioottiset eritysjärjestelmät eivät myöskään ole kaikkivoivia. Jotkut ksenobiootit voivat tuhota kuljetusjärjestelmiä, esimerkiksi penisilliinisarjan synteettisillä antibiooteilla - kefaloridiineilla on tällainen vaikutus, tästä syystä niitä ei käytetä lääketieteessä.

Seuraava puolustusmekanismi on entsyymijärjestelmät, jotka muuttavat ksenobiootit vähemmän myrkyllisiksi ja helpommin erittyviksi yhdisteiksi. Tätä varten käytetään entsyymejä, jotka katalysoivat joko minkä tahansa kemiallisen sidoksen katkeamista ksenobioottiseksi molekyyliksi tai päinvastoin sen yhdistelmää muiden aineiden molekyylien kanssa. Useimmiten tuloksena on orgaaninen happo, joka poistuu helposti kehosta.

Tehokkaimmat entsyymijärjestelmät löytyvät maksasoluista. Maksasoluissa jopa sellaiset vaaralliset aineet, kuten polysykliset aromaattiset hiilivedyt, jotka voivat aiheuttaa syöpää, voivat neutraloitua. Mutta joskus näiden entsyymijärjestelmien työn seurauksena muodostuu tuotteita, jotka ovat paljon myrkyllisempiä ja vaarallisempia kuin alkuperäinen ksenobiootti.

Varasto ksenobiooteille. Jotkut niistä kertyvät valikoivasti tiettyihin kudoksiin ja säilyvät niissä pitkään; näissä tapauksissa puhutaan ksenobiootin laskeutumisesta. Siten klooratut hiilivedyt liukenevat hyvin rasvoihin ja kerääntyvät siten selektiivisesti eläinten ja ihmisten rasvakudokseen. Yksi näistä yhdisteistä, DDT, löytyy edelleen ihmisten ja eläinten rasvakudoksesta, vaikka sen käyttö kiellettiin useimmissa maailman maissa 20 vuotta sitten. Tetrasykliinisarjan yhdisteet ovat samanlaisia kuin kalsium, ja siksi ne kertyvät selektiivisesti kasvavaan luukudokseen jne.

Pääkirjallisuus

1. Shilov I.A. Ekologia. -M.: valmistua koulusta, 1998.

2. Korobkin V.I., Peredelsky L.V. Ekologia. - Rostov n / a: Kustantaja "Phoenix" 2000.-576s.

3. Korolev A.A. Lääketieteellinen ekologia. - M .: "Akatemia" 2003. - 192s.

4. Samykina L.N., Fedoseikina I.V., Bogdanova R.A., Dudina A.I., Kulikova L.N., Samykina E.V. Lääketieteelliset ongelmat elämänlaadun varmistamisessa - Samara: OOO "IPK" "Sodruzhestvo", 2007. - 72s.

Lisäkirjallisuutta.

1. Agadzhanyan N.A., Volozhin A.I., Evstafieva E.V. Ihmisen ekologia ja selviytymiskonsepti. - M .: Venäjän federaation terveysministeriön GOU VUNMT:t, 2001.

2. Alekseev S. V., Yanushyants O. I., Lapsuuden ekologian hygieeninen ongelma nykyaikaisissa olosuhteissa. Kaupunkien ekologinen turvallisuus: proc. raportti tieteellinen - harjoitella. konf. - S.-Pb, 1993.

3. Burlakova T. I., Samarin S. A., Stepanov N. A. Ympäristötekijöiden rooli onkologisessa sairastumisessa teollisuuskaupungin väestössä. Kansanterveyden suojelun hygieeniset ongelmat. Konferenssin materiaalit. Samara, 2000.

4. Buklesheva M.S., Gorbatova I.N. Jotkut säännönmukaisuudet lapsiväestön esiintyvyyden muodostumisessa suuren petrokemian kompleksin alueella. / Ammattitautien ehkäisyn kliiniset ja hygieeniset näkökohdat Keski-Volgan alueen kaupunkien yrityksissä: tieteellinen kokoelma tr. MNIIG niitä. F. F. Erisman. - M., 1986.

5. Galkin R. A., Makovetskaya G. A., Stukalova T. I. et ai. Lasten terveysongelmat teknogeenisissa maakunnissa / Ympäristö ja terveys: Proceedings. raportti tieteellinen - harjoitella. Conf. - Kazan, 1996.

6. Doblo A.D., Logashova N.B. Alueen vesihuollon ekologiset ja hygieeniset näkökohdat / kansanterveyden suojelun hygieeniset ongelmat. Konferenssijulkaisut / Samara, 2001.

7. Zhukova V. V., Timokhin D. I. Hygieniaongelmat suurten kaupunkien väestön terveyden ylläpitämisessä. / Hygienia 2000-luvun vaihteessa: Konferenssin aineistoa. Voronezh. – 2000.

8. Makovetskaya D. A., Gasilina E. S., Kaganova T. I. Aggressiiviset tekijät ja lasten terveys. / Materiaalit 6 Kansainvälinen kongressi"Ekologia ja ihmisten terveys". Samara, 1999.

9. Potapov A.I., Yastrebov G.G. Monimutkaisen hygienian tutkimuksen taktiikka ja strategia. // Kansanterveyden suojelun hygieeniset ongelmat. Konferenssin materiaalit. Samara, 2000.

10. Sukacheva I. F., Kudrina N. V., Matyunina I. O. Samaran kaupungin Saratovin tekojärven ekologinen ja hygieeninen tilanne. / Kansanterveyden hygieniaongelmat. Konferenssin materiaalit. / Samara, 2001.

11. Spiridonov A. M., Sergeeva N. M. Valtiosta ympäristöön ja Samaran alueen väestön terveys // Ekologia ja ihmisten terveys: la. tieteellinen tr. / - Samara.

Homeostaasin ylläpitämiseksi evoluutioprosessissa olevat biologiset esineet ovat kehittäneet erityisiä järjestelmiä ja mekanismeja biokemialliseen myrkkyjen poistoon. Ksenobioottien vaikutuksilta suojautumismekanismit erityyppisissä biologisissa esineissä voivat olla erilaisia. Kehon puolustusjärjestelmät ovat kuitenkin samat, ja ne luokitellaan tarkoituksensa ja toimintamekanisminsa mukaan.

Erottele ajanvarauksella:

Järjestelmät, jotka rajoittavat ksenobioottien myrkyllisiä vaikutuksia (esteet, kudosvarastot);

Järjestelmät, jotka poistavat ksenobioottien myrkylliset vaikutukset (kuljetus- ja entsyymijärjestelmät).

Puolustusjärjestelmien toimintamekanismit riippuvat ksenobioottien tunkeutumisteistä kehoon.

Rajat. Eläinten ja ihmisten kehossa on kaksi suojajärjestelmää:

Esteet, jotka estävät ksenobioottien pääsyn kehon sisäiseen ympäristöön;

Esteet, jotka suojaavat erityisen tärkeitä elimiä (aivot, keskushermosto, endokriiniset rauhaset jne.).

Rooli esteet, jotka suojaavat kehon sisäistä ympäristöä, suorittaa maha-suolikanavan ja hengitysteiden sisäpinnan iho ja epiteeli. Eläinten ja ihmisten iho muodostaa yli neljänneksen ruumiinpainosta (jopa 20 kg keskimääräisellä ihmisellä). Iho koostuu kolmesta pääkerroksesta: epidermiksestä (ihon yläkerros), verinahasta (sisin kerros eli varsinainen iho) ja ihonalaisesta rasvakudoksesta (kuva 9). Ihon ylemmällä kerroksella on monimutkainen rakenne ja se koostuu kiimaisesta, läpinäkyvästä, rakeisesta, piikkimäisestä ja itukerroksesta. Esteen tehtävän suorittavat marraskeden syvä osa ja läpinäkyvät kerrokset. Esteiden tärkein rakenteellinen komponentti on rakenteelliset proteiinit. Kiimainen aine muodostuu a-keratiineista (alkaen gr. keras horn), joka sisältää molekyylin kaikkien 20 luonnollisen aminohapon jäännökset.

Läpinäkyvä kerros muodostuu yksi- ja monikerroksisista solulevyistä. Jokaista solua ympäröi ohuin rasvakalvo - lipidikalvo, joka ei läpäise vesiliukoisia aineita. Hyvin lipideihin liukenevat aineet voivat kuitenkin voittaa tällaisen esteen. Lipidikalvon päärakennekomponentti on glyserolipidi.

Lipidit(alkaen gr. liposrasva) - rasvan kaltaiset aineet, jotka ovat osa kaikkia eläviä soluja. Kemiallisen rakenteen mukaan lipidejä on kolme pääryhmää:

Rasvahapot ja niiden entsymaattisen hapettumisen tuotteet;

Glyserolipidit (sisältävät glyserolijäännöksen molekyylissä);

Lipidit, jotka eivät sisällä glyserolijäännöstä molekyylissä (lukuun ottamatta ensimmäisiä).

Ihonesteiden kyky suojata kehon sisäistä ympäristöä ksenobioottien tunkeutumiselta siihen riippuu:

Ksenobioottien luonne (koostumus, kemialliset ominaisuudet, reaktiivisuus, hydrofiilisyys jne.) Hydrofiiliset aineet liukenevat vesipitoisiin kudosliuoksiin ja rasvaliukoiset aineet lipideihin. Ihon esteet suojaavat kehon sisäistä ympäristöä vesiliukoisten aineiden pääsyltä siihen, altistumiselta vesiliuokset hapot, hydroksidit, suolat. Orgaaniset liuottimet ja niihin liukenevat aineet kuitenkin läpäisevät nämä esteet. Erityisen vaarallisia ovat aineet, joilla on difiilinen luonne.

Ksenobioottisten molekyylien (hiukkasten) koot määräävät niiden tunkeutumisen kehon sisäiseen ympäristöön ihon ja hiki- ja talirauhasten ihokanavien kautta. Pääasiallinen reitti tähän on imeytyminen ihon läpi. Suuret molekyylit (proteiini) jäävät ihon pinnalle tunkeutumatta syvälle, ja pienikokoiset hiukkaset voivat tunkeutua sisään .;

kehon ikä Ihon vedenläpäisevyys ei muutu iän myötä.

Tapauksissa, joissa ksenobiootit tunkeutuvat marrasketeen ja lipidikalvoihin, maha-suolikanavan ja hengitysteiden sisäpinnan epiteelin läpi ja päätyvät verenkiertoon, suoritetaan erityisen tärkeitä elimiä suojaavien esteiden toiminta. histohemaattiset esteet(alkaen gr. histos-kudos + haima-veri), joka sijaitsee kudoksen ja veren välissä. Jotkut ksenobiootit voivat vahingoittaa soluja, jotka muodostavat histohemaattisia esteitä. Histohemaattiset esteet vahingoittavat ennen kaikkea siirtymämetalli-ioneja, jotka muodostavat orgaanisia komplekseja proteiinien, aminohappojen (kadmium, sinkki, kromi, elohopeaionit) kanssa.

Kehon elintärkeän toiminnan ylläpitämiseksi vanhat estesolut korvataan uusilla. Punasolut uusiutuvat täysin kuukausittain, kiimainen aine poistetaan ihosta päivittäin (6 g asti), ja iho uusiutuu kokonaan kuukauden sisällä. Ruoansulatuskanavan ja hengitysteiden sisäpinnan epiteeli päivitetään viikoittain.

Varasto ksenobiooteille. Jotkut ksenobiootit kerääntyvät tiettyihin kehon kudoksiin ja voivat säilyä siellä pitkään. Kudosvarastot, jotka keräävät ksenobiootin yhteen kudokseen, suojaavat kehon sisäistä ympäristöä siltä ja edistävät homeostaasin säilymistä. Jos ksenobiootti kuitenkin pysyy varastossa pitkään ja sen pitoisuus kasvaa merkittävästi ajan myötä, sen myrkyllinen vaikutus muuttuu kroonisesta akuuttiin.

Ksenobioottien kyky kertyä tiettyihin kudoksiin tai elimiin määräytyy niiden koostumuksen, rakenteen ja fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien perusteella.

Ei-elektrolyytit, jotka ovat metabolisesti suhteellisen inerttejä ja joilla on hyvä rasvaliukoisuus, kerääntyvät kaikkiin elimiin ja kudoksiin. Samaan aikaan myrkyn kehoon pääsyn ensimmäisessä vaiheessa elimen verenkierto on ratkaiseva, mikä rajoittaa dynaamisen tasapainon saavuttamista. verikudosta. Tulevaisuudessa pääasiallinen myrkyn jakautumiseen vaikuttava tekijä on kuitenkin elimen sorptiokyky (staattinen tasapaino). Lipidiliukoisilla aineilla rasvakudoksella ja runsaasti lipidejä sisältävillä elimillä (luuydin jne.) on suurin kapasiteetti. Monille rasvaliukoisille aineille rasvakudos on päävarasto, joka pitää myrkkyä sekä suuria määriä että pidempään kuin muut kudokset ja elimet. Samaan aikaan myrkkyjen säilymisen kesto rasvavarastossa määräytyy niiden fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien perusteella. Esimerkiksi rasvakudoksen desaturaatio bentseenimyrkytyksen jälkeen tapahtuu 30-48 tunnin kuluessa ja hyönteismyrkkyllä DDT - useiden kuukausien ajan.

Metalli-ionien jakautumiseen kehossa, toisin kuin orgaanisissa ei-elektrolyyteissä, ei yleisiä malleja, joka yhdistää viimeksi mainittujen fysikaalis-kemialliset ominaisuudet niiden jakautumiseen. Yleensä metalli-ioneilla on kuitenkin taipumus kerääntyä eniten samoihin kudoksiin ja elimiin, joissa niitä tavallisesti löytyy suuria määriä hivenaineina. Lisäksi metalli-ionien selektiivistä kerrostumista esiintyy kudoksissa, joissa on polaarisia ryhmiä, jotka kykenevät luovuttamaan elektroneja ja muodostamaan koordinaatiosidoksia metalliatomien kanssa, sekä elimissä, joissa on intensiivinen aineenvaihdunta. Esimerkiksi kilpirauhanen imee mangaania, kobolttia, nikkeliä, kromia, arseenia, reniumia; lisämunuaiset ja haima - mangaani, koboltti, kromi, sinkki, nikkeli; aivolisäke - mangaani, lyijy, molybdeeni; kivekset imevät kadmiumia ja sinkkiä.

Useimpien siirtymämetallien ionien laskeutuminen kehoon johtuu pääasiassa niiden kyvystä muodostaa erilaisia orgaanisia komplekseja proteiinien ja aminohappojen kanssa. Metallien ionit, kuten sinkki, kadmium, koboltti, nikkeli, tallium, kupari, tina, ruteeni, kromi ja elohopea, jakautuvat tasaisesti kehossa. Niitä löytyy myrkytyksen aikana kaikista kudoksista. Samalla havaitaan jonkin verran niiden kertymisen selektiivisyyttä. Elohopean ja kadmiumin selektiivistä kerrostumista tapahtuu missä tahansa muodossa munuaisissa, mikä liittyy näiden metallien erityiseen affiniteettiin munuaiskudoksen SH-ryhmään. Karkeiden kolloidien muodossa jotkut niukkaliukoiset harvinaiset maametallit jäävät selektiivisesti elimiin, kuten maksaan, pernaan ja luuytimeen, joissa on runsaasti retikuloendoteliaalisia soluja. Näiden metallien ionit kertyvät selektiivisesti luukudokseen. epäorgaaniset yhdisteet jotka hajoavat hyvin kehossa, sekä metalli-ionit, jotka muodostavat vahvoja sidoksia fosforin ja kalsiumin kanssa. Näitä metalleja ovat lyijy, beryllium, barium, strontium, gallium, yttrium, zirkonium, uraani ja torium. Lisäksi lyijyä pitkäkestoisella sisäänhengityksellä enimmäismäärät löytyy myös maksasta, munuaisista, pernasta ja sydänlihaksesta.

Metalli-ionien vapautuminen kehosta noudattaa eksponentiaalista lakia. Saannin lopettamisen jälkeen niiden pitoisuus kehossa normalisoituu nopeasti. Monissa tapauksissa erottelu etenee epätasaisesti, monivaiheisesti ja jokaisella faasilla on oma eksponentiaalinen käyränsä. Esimerkiksi, suurin osa hengitetty elohopeahöyry poistuu kehosta munuaisten kautta muutamassa tunnissa, mutta sen jäännösmäärien poisto viivästyy useita päiviä; uraanin jäännösmäärien vapautuminen viivästyy jopa 900 tuntiin ja sinkin vapautuminen kestää yli 150 päivää.

Kuljetusjärjestelmät. Sen käyttötarkoituksen mukaan eläinten ja ihmisten kehossa liikennejärjestelmät on jaettu kahteen ryhmään. Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat kuljetusjärjestelmät, jotka puhdistavat koko organismin sisäisen ympäristön. Toinen ryhmä koostuu kuljetusjärjestelmistä, jotka poistavat ksenobiootin tärkeimmästä yksittäisestä elimestä.

Ensimmäisen ryhmän kuljetusjärjestelmiä löytyy monista elimistä, mutta voimakkaimmat niistä ovat maksan ja munuaistiehyiden soluissa.

Ruoka ja muut mahalaukun aineet sulavat vain osittain. Suurin osa ruoansulatusprosessista tapahtuu ohutsuolessa. Pilkottu ruoka ja ksenobioottien pienet molekyylit ja ionit kulkeutuvat ohutsuolen seinämien läpi verenkiertoon ja tulevat maksaan verenkierron mukana. Sulamaton ruoka ja ksenobioottien molekyylit tai ionit, jotka eivät ole kulkeneet ohutsuolen seinämien läpi, erittyvät kehosta.

Maksasoluissa rakenteellinen kantajaproteiini tunnistaa haitalliset aineet ja erottaa ne hyödyllisistä. Keholle hyödyllisiä aineita (glukoosi, varastoitunut glykogeenin muodossa ja muut hiilihydraatit, aminohapot ja rasvahapot) vapautuvat vereen siirrettäväksi soluihin, joiden elintärkeää toimintaa ne tarjoavat. Pieni osa glukoosi- ja aminohappomolekyyleistä palautetaan maksaan muuttumaan veren kannalta välttämättömiksi proteiineiksi.

Painolastiaineet ja jotkut ksenobiootit kulkeutuvat sapen mukana suolistoon ja erittyvät elimistöstä. Muut ksenobiootit käyvät läpi kemiallisia muutoksia maksassa, mikä tekee niistä vähemmän myrkyllisiä ja vesiliukoisempia, erittyvät helposti kehosta.

Ksenobioottien ja niiden tuotteiden poistamisessa kehosta keuhkoilla, ruoansulatuselimillä, iholla ja erilaisilla rauhasilla on tietty rooli. Korkein arvo kun on munuaisia. Munuaisten toimintaa, joka määrää eritysprosessit, käytetään lisääntyneestä virtsaamisesta johtuvan myrkytyksen sattuessa myrkyllisten aineiden nopeimpaan poistoon elimistöstä. Kuitenkin monet ksenobiootit (elohopea jne.) vaikuttavat haitallisesti munuaisiin. Lisäksi ksenobioottien muuntumistuotteet voivat jäädä munuaisiin. Esimerkiksi etyleeniglykolilla tapahtuvan myrkytyksen tapauksessa sen hapettumisprosessissa kehossa muodostuu oksaalihappoa ja kalsiumoksalaattikiteitä saostuu munuaistiehyissä, mikä estää virtsaamisen.

Toisen ryhmän kuljetusjärjestelmiä on esimerkiksi aivojen kammioissa. Ne poistavat ksenobiootit viinaa(aivoissa kylpevä neste) vereen.

Ksenobioottien erittymismekanismi molempien ryhmien kuljetusjärjestelmissä on sama. Kuljetussolut muodostavat kerroksen, jonka toinen puoli rajoittuu sisäiseen ympäristöön ja toinen - ulkoiseen. Tämän kerroksen solujen lipidikalvo ei päästä vesiliukoisia ksenobiootteja solun sisäiseen ympäristöön. Mutta tässä kalvossa on erityinen kuljetusproteiini - kantajaproteiini, joka tunnistaa haitallisen aineen, muodostaa sen kanssa kuljetuskompleksin ja johtaa sen lipidikerroksen läpi sisäisestä ympäristöstä ulkoiseen.

Suurin osa ksenobiooteista erittyy kahden kuljetusjärjestelmän kautta - for orgaaniset hapot ja varten orgaaniset emäkset.

Kantajaproteiinimolekyylien määrä kalvossa on rajoitettu. klo korkea pitoisuus ksenobiootit veressä, kaikki kantajaproteiinin molekyylit kalvossa voivat olla käytössä, ja sitten siirtoprosessi tulee mahdottomaksi. Lisäksi jotkut ksenobiootit vahingoittavat tai jopa tappavat kuljetussoluja.

Metalli-ionien kuljetus tapahtuu pääasiassa verellä veren proteiinifraktioihin liittyvässä muodossa. Punasoluilla on tärkeä rooli monien metalli-ionien (esimerkiksi lyijyn, kromin, arseenin) kuljettamisessa.

entsyymijärjestelmät. Verenkiertoon päässeiden ksenobioottien vieroitusprosesseissa ratkaiseva rooli on entsyymijärjestelmillä, jotka muuttavat myrkylliset ksenobiootit vähemmän myrkyllisiksi, vesiliukoisemmiksi ja helpommin erittyviksi yhdisteiksi. Tällaiset kemialliset muutokset tapahtuvat entsyymien vaikutuksen alaisena, jotka katalysoivat minkä tahansa hajoamista kemiallinen sidos ksenobioottisessa molekyylissä tai päinvastoin ksenobioottisten molekyylien vuorovaikutuksessa muiden aineiden molekyylien kanssa.

Tehokkaimmat entsyymijärjestelmät löytyvät maksasoluista. Useimmissa tapauksissa maksaentsyymijärjestelmät neutraloivat suolistosta virtaavaan ja maksaan vereen päässeet ksenobiootit ja estävät niiden pääsyn yleiseen verenkiertoon. Tyypillinen esimerkki ksenobioottien detoksifikaatioprosessista maksaentsyymijärjestelmillä on veteen huonosti liukenevan bentseenin biokemiallinen muuntaminen pyrokatekoliksi, joka liukenee hyvin veteen ja erittyy helposti kehosta.

Bentseenin biokemiallinen muuttuminen kehossa etenee kolmeen suuntaan: bentseenin hapettuminen (hydroksylaatio) aromaattisiksi alkoholeiksi, konjugaattien muodostuminen ja sen molekyylin täydellinen tuhoutuminen (aromaattisen renkaan repeäminen).

Toinen esimerkki ksenobioottien detoksifikaatiosta maksaentsyymijärjestelmillä on myrkyllisen sulfiitin hapetus sulfaatiksi:

2SO 3 2– (aq) + O 2 (aq) 2SO 4 2– (aq)

Tätä reaktiota katalysoiva entsyymi sisältää molybdeeni-ionin. Ilman tätä hivenainetta maksasoluissa suurin osa ruoasta olisi myrkyllistä ihmiskeholle ja eläimille.

Maksaentsyymijärjestelmien kyky neutraloida verenkiertoon sisältyviä ksenobiootteja on rajallinen. Koska vieroitusprosessit liittyvät solujen elämän kannalta tärkeimpien aineiden kulutukseen, nämä prosessit voivat aiheuttaa niiden puutetta elimistössä. Tämän seurauksena on olemassa vaara saada sekundaariset sairaustilat välttämättömien aineenvaihduntatuotteiden puutteen vuoksi. Esimerkiksi monien ksenobioottien vieroitus riippuu maksan glykogeenivarastoista, koska siitä muodostuu glukuronihappoa. Kun kehoon pääsee suuria annoksia ksenobiootteja, joiden neutralointi tapahtuu muodostamalla glukuronihappoa (esimerkiksi bentseenijohdannaisia), glykogeenipitoisuus (pääasiallinen helposti mobilisoituva hiilihydraattivarasto) laskee. On kuitenkin aineita, jotka maksaentsyymien vaikutuksesta voivat pilkkoa glukuronihappomolekyylejä ja siten edistää myrkkyjen neutralointia. Yksi näistä aineista on glysyrritsiini, joka on osa lakritsinjuurta.

Lisäksi kun suuria annoksia ksenobiootteja joutuu verenkiertoon, maksan toiminta voi tukahduttaa. Maksan ylikuormittaminen ksenobiooteilla voi myös johtaa niiden kertymiseen kehon rasvakudoksiin ja krooniseen myrkytykseen.

Tutkijat ovat havainneet, että eläinten ja ihmisten kehossa on useita erilaisia puolustusmekanismeja ksenobiootteja vastaan. Tärkeimmät ovat:

· Estejärjestelmä, joka estää ksenobioottien tunkeutumisen kehon sisäiseen ympäristöön ja suojaa erityisen tärkeitä elimiä;

· Erityiset kuljetusmekanismit ksenobioottien poistamiseksi kehosta;

Entsyymijärjestelmät, jotka muuttavat ksenobiootit yhdisteiksi, jotka ovat vähemmän myrkyllisiä ja helpompia poistaa kehosta;

Kudosvarastot, joihin jotkut ksenobiootit voivat kerääntyä.

Verenkiertoon päässyt ksenobiootti kuljetetaan yleensä tärkeimpiin elimiin - keskushermostoon, endokriinisiin rauhasiin jne., joissa histohematologiset esteet sijaitsevat. Valitettavasti histohemaattinen este ei ole aina ylitsepääsemätön ksenobiooteille. Lisäksi jotkut niistä voivat vahingoittaa soluja, jotka muodostavat histohematologisia esteitä, ja niistä tulee helposti läpäiseviä.

Kuljetusjärjestelmiä, jotka poistavat ksenobiootteja verestä, on löydetty monista nisäkkäiden elimistä, myös ihmisistä. Voimakkaimmat löytyvät maksan ja munuaistiehyiden soluista.

Näiden solujen lipidikalvo ei päästä vesiliukoisten ksenobioottien läpi, mutta tässä kalvossa on erityinen kantajaproteiini, joka tunnistaa poistettavan aineen, muodostaa sen kanssa kuljetuskompleksin ja ohjaa sen lipidikerroksen läpi sisäkerroksesta. ympäristöön. Sitten toinen kantaja tuo aineen ulos solusta ulkoiseen ympäristöön. Toisin sanoen kaikki ihmisperäiset orgaaniset aineet, jotka muodostavat negatiivisesti varautuneita ioneja (emäksiä) sisäisessä ympäristössä, erittyvät yhden järjestelmän toimesta, ja ne, jotka muodostavat positiivisesti varautuneita ioneja (happoja), toinen järjestelmä poistaa. Vuoteen 1983 mennessä yli 200 erilaista yhdistettä kemiallinen rakenne, jotka pystyvät tunnistamaan ja näyttämään orgaanisten happojen kuljetusjärjestelmän munuaisissa.

Seuraava puolustusmekanismi on entsyymijärjestelmät, jotka muuttavat ksenobiootit vähemmän myrkyllisiksi ja helpommin erittyviksi yhdisteiksi. Tätä varten käytetään entsyymejä, jotka katalysoivat joko minkä tahansa kemiallisen sidoksen katkeamista ksenobioottiseksi molekyyliksi tai päinvastoin sen yhdistelmää muiden aineiden molekyylien kanssa. Useimmiten tuloksena on orgaaninen happo, joka poistuu helposti kehosta.

Varasto ksenobiooteille. Jotkut niistä kertyvät valikoivasti tiettyihin kudoksiin ja säilyvät niissä pitkään; näissä tapauksissa puhutaan ksenobiootin laskeutumisesta. Siten klooratut hiilivedyt liukenevat hyvin rasvoihin ja kerääntyvät siten selektiivisesti eläinten ja ihmisten rasvakudokseen. Yksi näistä yhdisteistä, DDT, löytyy edelleen ihmisten ja eläinten rasvakudoksesta, vaikka sen käyttö kiellettiin useimmissa maailman maissa 20 vuotta sitten. Tetrasykliinisarjan yhdisteet ovat samanlaisia kuin kalsium, ja siksi ne kertyvät selektiivisesti kasvavaan luukudokseen jne.