Распределение и превращение ядов в организме (токсикокинетика)

Распределение. Во многом распределение ядов в организме определяется способностью химических веществ обратимо связываться с альбуминами плазмы, а также кровоснабжением органов и тканей, поскольку количество яда, поступившего к органу, зависит от его объемного кровотока, отнесенного к единице массы тканей. Важным условием распределения ядов является их способность по-разному растворяться в определенных органах и тканях, то есть оказывать избирательное действие. Коэффициентом избирательности распределения выражают отношение концентрации вещества в крови к концентрации вещества в органе или ткани. Для липидорастворимых веществ наибольшей емкостью обладают жировая ткань и органы, богатые липидами (например, костный мозг). Некоторые яды, главным образом трудно растворимые (например, тяжелые металлы), откладываясь в соединительной ткни, паренхиматозных органах, костях, образуют «депо». При этом могут создаваться условия, способствующие «мобилизации» ядов из депо и возможности рецидивов отравления.

Превращение. Поступившее в организм ядовитое вещество или сохраняется в неизмененном виде, избирательно накапливаясь в тех или иных органах, или, нередко, в процессе взаимодействия с тканями подвергается различным превращениям (метаболизму). Процесс превращения (обезвреживания ядов – один из защитных приспособительных механизмов. Продукты превращения ядовитых веществ, попавших в организм, называют метаболитами. Они могут приобретать большую активность, ядовитость, но чаще теряют эту активность, что приводит к их обезвреживанию.

В основе биотрансформации химических веществ лежат различные химические реакции (окисление, восстановление, гидролиз), в результате которых происходит либо присоединение либо отщепление различных групп: метильных, ацетильных, карбоксильных, гидроксильных, а также серы и серосодержащих радикалов. Эти реакции протекают при участии полиферментного комплекса гладкого эндоплазматического ретикулума клеток, связанного функционально с фосфолипидами микросомальных мембран, а также с помощью молекулярных механизмов, обеспечивающих метаболизм эндогенных соединений.

Многие ядовитые вещества теряют свою токсичность в результате реакции гидролиза (например, ФОС). Этот процесс может протекать в плазме крови, на клеточных мембранах, в микросомах. Его катализируют эстеразы. Как правило, под влиянием микросомальных ферментов происходит детоксикация ядов. Однако могут появиться и более токсичные метаболиты.

Выделение. Основным путем выведения водорастворимых соединений являются почки, жирорастворимых – легкие.

Через почки с мочой выделяются растворимые в воде органические и неорганические соединения (алкалоиды, цианиды, этиленгликоль и др.), а также продукты метаболизма ядовитых веществ (роданистые соединения и др.), которые в процессе фильтрации сравнительно легко проникают через стенку капилляров и листка бауменовой капсулы и почти не подвергаются реабсорбции в канальцах. В то же время вещества, хорошо растворимые в липидах, после фильтрации в гломерулах могут снова всасываться в канальцах, что снижает количество выводимого яда. Процесс реабсорбции зависит от рН вещества и рН мочи. Изменяя рН мочи, можно влиять на скорость удаления химических веществ или их метаболитов.

Через легкие могут выделяться с выдыхаемым воздухом различные летучие ядовитые вещества, не изменяющиеся в организме или подвергающиеся медленным превращениям. Это самый скорый путь выделения. Именно таким образом удаляются из организма углеводороды, оксид углерода, синильная кислота и другие яды. При этом большая альвеолярная поверхность является как бы диффузионной мембраной. Распределение газа и пара между воздухом в альвеолах и кровью в легочных капиллярах происходит очень быстро, и этот процесс определяется коэффициентом растворимости газа или пара в крови. Естественно, что наиболее быстро будут выделяться из крови в альвеолярный воздух газы (пары), отличающиеся малым коэффициентом растворимости.

Через желудочно-кишечный тракт выделяются плохо растворимые или не растворимые в воде ядовитые вещества (например, соединения тяжелых металлов). Этот процесс выделения осуществляется главным образом через слизистую желудка и особенно тонкого и толстого кишечника. Некоторые яды могут выделяться и в полость рта (например, соединения ртути, свинца).