Теория рецепторов токсичности

Факторы, определяющие развитие отравлений

Рассматривают следующие факторы, которые определяют развитие отравлений: основные, относящиеся к ядам (физико-химические свойства, токсическая доза и концентрация в биосредах, характер связи с рецепторами токсичности, особенности распределения в биосредах, степень химической чистоты и примеси, устойчивость и характер изменений при хранении); дополнительные, относящиеся к конкретной «токсической ситуации» (способ, вид и скорость поступления в организм, возможность кумуляции и привыкания к ядам, совместное действие с другими токсическими веществами и лекарствами); основные, характеризующие пострадавшего (масса тела, питание и физическая активность, пол, возраст, индивидуальная чувствительность и наследственность, биоритмы, время суток, предрасположенность к аллергии, токсикомании, общее состояние здоровья перед отравлением; дополнительные, влияющие на пострадавших (температура и влажность окружающего воздуха, барометрическое давление, шум и вибрация, лучистая энергия, ультрафиолетовая радиация, ионизирующее излучение).

Клиническая диагностика острых отравлений направлена на выявление симптомов воздействия вещества или группы веществ, близких по физико-химическим свойствам по принципу их избирательной токсичности.

При опросе пострадавшего или его окружающих необходимо, если возможно, выяснить, чем вызвано и когда произошло отравление; каким путем и в каком количестве поступил яд в организм.

Помимо анамнеза для диагноза отравления существенное значение имеют анализ симптомов и химическое исследование рвотных масс, промывных вод желудка, крови, мочи, выдыхаемого воздуха, остатков яда во внешней среде (вода, пища). Следует обращать внимание на наличие запаха яда.

8. Ядовитые вещества при их попадании в организм человека могут оказывать на ткани тела химическое или физико-химическое воздействие.

 1.1 Факторы, определяющие действие ядов на организм человека

Выраженность действия ядов на организм человека предопределяется многими факторами. Среди них наиболее важны следующие:

 1. Доза (количество) ядовитого вещества. В небольших дозах вещество может оказывать лечебный эффект или вообще не воздействовать на организм человека, в больших - оно даст отравляющий (токсический) эффект.

 2. Концентрация - содержание ядовитого вещества в каком-либо нейтральном веществе, допустим этилового спирта в воде. Одна и та же доза ядовитого вещества в более концентрированном виде подействует быстрее и сильнее.

 3. Растворимость - способность образовывать растворы с каким-либо иным веществом. Ядовитые твердые вещества могут попадать в организм, если только они растворены в веществе, способном проникать через стенку желудочно-кишечного тракта. Нерастворимые яды способны оказывать только местное действие.

 4. Быстрота всасывания и выведения из организма. Способность всасываться и проникать в кровь в сочетании с возможностями выведения из организма определяют то, какая концентрация ядовитого вещества может создаться в крови. Концентрация яда в крови определяет силу его воздействия на организм человека.

 5. Пути поступления яда в организм. Они могут быть следующими: через желудочно-кишечный тракт (перорально - через рот); через органы дыхания; через кожу; путем инъекционного введения под кожу, в мышцы или непосредственно в сосудистое русло. Чем быстрее ядовитое вещество будет доставлено к точке своего приложения в организме человека, тем быстрее наступает отравление.

 6. Наличие кумулятивного эффекта. Если вещество имеет свойство накапливаться в организме человека, т.е. не выводится из него, а задерживается, то возможно его накапливание до такой концентрации, при которой проявится его токсическое действие. Таким образом, например, накапливаются соли тяжелых металлов, некоторые лекарственные препараты и другие вещества.

 7. Повторное воздействие вещества. Некоторые вещества при повторном введении могут оказывать иное, нежели при однократном, действие на человека. Например, вещества аллергического плана при повторном введении могут вызвать резкие нарушения в виде аллергической реакции. Препараты наркотического плана при неоднократном воздействии вызывают привыканиеь организма и в дальнейшем человеку очень сложно отказаться от их постоянного приема. Постоянный же их прием вызывает разрушение организма.

 8. Состояние организма человека. Разные люди могут в значительной мере по разному реагировать на одно и то же вещество.

 Существенное значение при этом имеют: индивидуальная восприимчивость к яду; состояние центральной нервной системы; возраст: масса тела; гормональная активность; характер питания; наличие заболеваний: физическое напряжение и другие.

 9. Факторы внешней среды могут ускорять или замедлять процессы метаболизма в организме человека, тем самым воздействуя на развитие интоксикации.

 10. Сочетание с другими химическими и биохимическими веществами может ослаблять или усиливать действия ядов. Например, употребление этиловогот и метилового алкоголя вместе снижает токсическое действие метилового.

 1.2 Последствия воздействия ядов на организм человека

Исходы воздействия ядов на организм человека могут быть следующие:

 − полное выздоровление после некоторого периода интоксикации;

 − возникновение осложнений в виде необратимых процессов в органах и тканях;

− смерть.

 Задачи судебно-медицинского исследования при несмертельных отравлениях сводятся: к определению причины, вызвавшей отравление; установлению степени тяжести телесных повреждений; определению степени стойкой утраты трудоспособности и решению некоторых других вопросов.

 

 

Теория рецепторов токсичности

Представление о рецепторе как месте конкретного приложения и реализации токсического действия яда до настоящего времени остается недостаточно ясным, несмотря на то, что эта идея была выдвинута Дж. Ленгли более ста двадцати лет назад. Сам термин «рецептор» в токсикологическом понимании был предложен в начале 20-го века немецким ученым Эрлихом. Это получило научное обоснование после количественных исследований А. Кларка (1937), показавшего, что между чужеродными веществами и их рецепторами возникает связь, по-видимому, аналогичная взаимодействию субстрата со специфическим ферментом.

 Ферменты – биологические катализаторы, присутствующие во всех живых клетках и осуществляющие превращения веществ в организме, тем самым направляя и регулируя его обмен веществ. Ни один процесс в организме не обходится без участия ферментов: так, внутриклеточное дыхание регулируется оксидазами; в усвоении белков участвуют протеназы, жиров – липазы, углеводов – киназы и фосфодазы и т. д. Всего в организме человека содержится до 1000 различных ферментных систем, катализирующих различные процессы. В то же время абсолютное количество каждого фермента в клетках организма крайне мало, поэтому выведение ферментов из строя достигается небольшими количествами токсичных соединений.

 Оказалось, что во многих случаях рецепторами действительно являются ферменты. Например, оксигруппа серина, входящая как составная часть в молекулу фермента ацетилхолинэстеразы, служит рецептором фосфорорганических инсектицидов, образующих с этим ферментом прочный комплекс.

 Кроме ферментов, рецепторами первичного действия ядов являются аминокислоты, нуклеиновые кислоты, пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды, витамины. Рецепторами часто бывают наиболее реакционно способные функциональные группы органических соединений, такие, как сульфгидрильные, гидроксильные, карбоксильные, амин- и фосфорсодержащие, которые играют жизненно важную роль в метаболизме клетки. Наконец, в роли рецепторов токсичности выступают различные медиаторы и гормоны.

 Таким образом, логичным является предположение известного токсиколога Э. Альберта, что любое химическое вещество, для того, чтобы производить биологическое действие, должно обладать, по крайней мере, двумя независимыми признаками: 1) сродством к рецепторам, 2) собственной физико-химической активностью. Под сродством подразумевается степень связи вещества с рецептором, которая измеряется величиной, обратной скорости диссоциации комплекса «вещество + рецептор».

 Как в свете этих данных выглядит характеристика токсичности? Наиболее элементарное представление о ней дает простая оккупационная теория Кларка, выдвинутая им для объяснения действия лекарств: токсическое действие вещества пропорционально площади рецепторов, занятой молекулами этого вещества. Максимальное токсическое действие вещества проявляется тогда, когда минимальное количество его молекул способно связывать и выводить из строя наиболее жизненно важные клетки – мишени. Дело не столько в количестве пораженных ядом рецепторов, сколько в их значимости для жизнедеятельности организма. Немаловажным является скорость образования комплексов ядов с рецепторами, их устойчивость и способность к обратной диссоциации, что нередко играет более важную роль, чем степень насыщения рецепторов ядом. Таким образом, современная теория рецепторов токсичности рассматривает комплекс «яд + рецептор» с точки зрения их взаимодействия. Считают, что ковалентные связи ядов с рецепторами прочны и труднообратимы. К счастью, количество токсичных веществ, способных образовывать ковалентные связи невелико. К ним относятся, например, препараты мышьяка, ртути и сурьмы. Большинство же известных в настоящее время токсичных веществ и лекарственных средств взаимодействует с рецептором за счет более лабильных, легко разрушающихся связей – ионных, водородных, ван-дер-ваальсовых, что дает возможность их успешного удаления из организма.

 Плодотворной оказалась идея Эрлиха о существовании высокой специфичности первичной реакции взаимодействия яда и клетки, когда яд вмешивается в процессы обмена веществ благодаря своему структурному сходству с тем или иным метаболитом, медиатором, гормоном и т. д. Именно в этих случаях можно говорить о взаимодействии между ядом и рецептором как об отношении, напоминающем «ключ к замку» по Эрлиху. Эта идея послужила толчком к развитию химиотерапии, основанной на подборе лекарств по их избирательной токсичности для определенных структур организма, отличающихся специфическими, цитологическими и биохимическими признаками.

 Однако в токсическом действии многих веществ отсутствует строгая избирательность. Их вмешательство в жизненные процессы основано не на специфических химических воздействиях с определенными клеточными рецепторами, а на взаимодействии со всей клеткой в целом. Этот принцип, вероятно, лежит в основе наркотического действия разнообразных органических и неорганических веществ, общим свойством которых является то, что они являются неэлектролитами. Для обозначения всех эффектов, которые прямо определяются физико-химическими свойствами вещества, предложен термин «неэлектролитное действие» (наркотическое, раздражающее, прижигающее, гемолитическое и др.). Такое действие иногда называют «физической» токсичностью.

Токсическое действие большинства веществ включает как неспецифические «физические», так и специфические «химические» компоненты и развивается по смешанному варианту.