Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow БЖД arrow Основы токсикологии

Выведение ядов из организма

Пути и способы естественного выведения чужеродных соединений из организма различны. По их практическому значению они располагаются следующим образом: почки — кишечник — легкие — кожа. Если включено несколько путей экскреции (почечные и внепо- чечные), то тотальный клиренс (L) составляет их сумма.

Выделение токсичных веществ через почки происходит с помощью двух основных механизмов — пассивной фильтрации и активного транспорта.

В результате пассивной фильтрации в почечных клубочках образуется ультрафильтрат, который содержит многие токсичные вещества, в том числе неэлектролиты, в той же концентрации, что и в плазме. Нефрон можно рассматривать как длинную полупроницаемую трубку, через стенки которой происходит диффузный обмен между протекающей кровью и формирующейся мочой. При прохождении фильтрата по нефрону токсичные вещества диффундируют через стенку нефрона обратно в кровь (так как в фильтрате концентрация токсичных веществ в 3—4 раза выше, чем в плазме) по градиенту концентрации.

Количество токсичного вещества, выделямого из организма с мочой, зависит от интенсивности его реабсорбции в дистальном отделе нефрона. Если проницаемость стенки нефрона для данного вещества высокая, то на выходе его концентрации в моче и в крови выравниваются. Это означает, что скорость выведения будет прямо пропорциональна скорости мочеобразования, а клиренс будет равен произведению концентрации свободной формы токсичного вещества в плазме на скорость диуреза (образования и выделения мочи).

Если стенка почечного канальца полностью непроницаема для токсичного вещества, то клиренс максимален, не зависит от скорости диуреза и равен произведению объема фильтрации на концентрацию свободной формы токсичного вещества в плазме.

Реальный клиренс ближе к минимальным значениям, чем к максимальным. Проницаемость стенки почечного канальца для водорастворимых электролитов определяется механизмами «неионной диффузии», т. е. пропорциональна, во-первых, концентрации недиссо- циированной формы, а во-вторых, степени растворимости вещества в липидах. Эти два обстоятельства позволяют не только прогнозировать эффективность почечной экскреции, но и управлять, хотя и ограниченно, процессом реабсорбции. В почечных канальцах неэлектролиты, хорошо растворимые в жирах, путем пассивной диффузии могут проникать в двух направлениях: из канальцев в кровь и из крови в канальцы. Определяющим фактором почечного клиренса является концентрационный индекс (К):

где С — концентрация токсичного вещества.

Значение К < 1 свидетельствует о преимущественной диффузии веществ из плазмы в мочу, а при значении К > 1 — наоборот. Например, значение К для метановых углеводородов составляет около 0,1; хлорированных углеводородов — от 0,1 до 1,0; кетонов — от 1 до 1,3; этилового алкоголя — 1,3.

Направление пассивной канальцевой диффузии ионизированных органических электролитов зависит от pH мочи: если канальцевая моча более щелочная, чем плазма, в мочу легко проникают слабые органические кислоты; если реакция мочи более кислая, в нее проходят слабые органические основания.

Кроме того, в почечных канальцах осуществляется активный транспорт сильных органических кислот и оснований эндогенного происхождения (например, мочевой кислоты, холина, гистамина и т. д.), а также чужеродных соединений сходной с ними структуры с участием тех же переносчиков (например, чужеродных соединений, содержащих аминогруппу — диметилгидрозан, бензидин и др.). Образующиеся в процессе метаболизма многих ядовитых веществ конъюгаты с глюкуроновой, серной и другими кислотами также концентрируются в моче благодаря активному канальцевому транспорту и имеют высокий почечный клиренс.

Металлы выделяются преимущественно почками не только в свободном состоянии, если они циркулируют в виде ионов, но и в связанном, в виде органических комплексов (например, этилендиамин- тетрауксусная кислота — ЭДТА), которые подвергаются клубочковой ультрафильтрации, а затем через канальцы проходят путем активного транспорта. Выделение токсичных веществ начинается уже в полости рта, где в слюне обнаруживаются многие электролиты, тяжелые металлы и т. д. Однако заглатывание слюны обычно способствует возвращению этих веществ в желудок.

Через кишечник выводятся многие органические яды и образующиеся в печени их метаболиты, которые с желчью поступают в него, часть их выделяется из организма с калом, а часть повторно всасывается в кровь и выделяется с мочой. Возможен еще более сложный путь, обнаруженный, например, у морфина, ноксирона и др., когда из кишечника чужеродное вещество попадает в кровь и снова возвращается в печень (внутрипеченочная циркуляция яда).

Большинство металлов, задерживающихся в печени, может связываться с желчными кислотами (например, марганец) и с желчью выделяться через кишечник. При этом большую роль играет форма, в которой данный металл депонируется в тканях. Например, металлы в коллоидном состоянии остаются в печени и выделяются преимущественно с калом.

Таким образом, через кишечник с калом удаляются следующие вещества: 1) не всосавшиеся в кровь при пероральном поступлении;

2) выделенные из печени с желчью; 3) поступившие в кишечник через его стенки. В последнем случае основным способом транспорта ядов служит их пассивная диффузия по градиенту концентрации.

Большинство летучих неэлектролитов выделяется из организма в основном в неизмененном виде с выдыхаемым воздухом. Начальная скорость выделения газов и паров через легкие определяется их физико-химическими свойствами: чем меньше коэффициент растворимости в воде, тем быстрее происходит их выделение, особенно той части, которая находится в циркулирующей крови. Выделение фракции, депонированной в жировой ткани, задерживается и происходит гораздо медленнее, тем более, что это количество может быть очень значительным, так как жировая ткань может составить более 20 % общей массы тела человека. Например, около 50 % поступившего ингаляционным путем хлороформа выделяется в течение первых 8—12 ч, а остальная часть — во второй фазе выделения, которая длится несколько суток.

Многие неэлектролиты, подвергаясь медленной биотрансформации в организме, выделяются в виде основных продуктов распада: воды и углекислого газа, которые выходят с выдыхаемым воздухом. Углекислый газ образуется при метаболизме многих органических соединений, в том числе бензола, стирола, четыреххлористого углерода, метилового спирта, этиленгликоля, ацетона и т. д.

Через кожу, в частности с потом, выходят из организма многие токсичные вещества — неэлектролиты, а именно этиловый спирт, ацетон, фенолы, хлорированные углеводороды и т. д. Однако за редким исключением (например, концентрация сероуглерода в поте в несколько раз выше, чем в моче), общее количество удаляемого таким образом токсичного вещества невелико и не играет существенной роли в его тотальном клиренсе.

Таким образом, выведение токсина и продуктов его превращения из организма происходит с мочой, фекалиями, пбтом и выдыхаемым воздухом. Это свойство организма характеризуется в отношении каждого токсина временем полувыведения, t0t5. Термин «время полувыведе- ния» был введен по аналогии с «периодом полураспада» для радиоактивных веществ и «временем полупревращения» для химических процессов. Для разных токсинов /Ь)5 составляет от нескольких часов до нескольких лет. Например, для кадмия f0,s составляет 40 лет, а для мышьяка от 10 дней до 30 часов. По мере старения организма, величина /(0,5, характеризующая эффективность работы экскреторной системы, будет возрастать. В том случае, когда концентрация токсина достигнет величины ЛД loo, организм погибнет. При концентрациях токсина значительно меньше ЛДюо будут наблюдаться различного рода отклонения от нормы: физиологические, биохимические, поведенческие.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 
Популярные страницы