5. Токсикокинетика чужеродных соединений. Поступление, всасывание, распределение, выведение токсичных веществ из организма.

Токсикокинетика - раздел токсикологии, в рамках которого изучаются качественные и количественные закономерности резорбции, распределения, биотрансформации ксенобиотиков в организме и выделения продуктов их катаболизма. Токсикокинетика формулирует ответ на вопрос: каким образом доза и способ воздействия вещества на организм влияют на развитие токсического процесса?

С позиций токсикокинетики организм представляет собой сложную гетерогенную систему, состоящую из большого числа компартментов: кровь, ткани, внеклеточная жидкость, внутриклеточное содержимое,

обладающими отличными друг от друга свойствами и разделенными биологическими барьерами. К числу барьеров относятся клеточные и внутриклеточные мембраны, гистогематические барьеры (например, гематоэнцефалический), покровные ткани (кожа, слизистые оболочки).

Кинетика веществ в организме - это, по сути, преодоление ими биологических барьеров и распределение между компартментами. В ходе поступления, распределения, выведения вещества осуществляются процессы его перемешивания (конвекция), растворения в биосредах, диффузии, осмоса, фильтрации через биологические барьеры.

Конкретные характеристики токсикокинетики определяются как свойствами самого вещества, так и структурно-функциональными особенностями организма.

Поступление

Наибольшее судебно-медицинское значение имеет поступление ядов через рот.

Этот путь проникновения ядов в организм является характерным для большинства пищевых и бытовых отравлений.

Через дыхательные пути проникают ядовитые соединения из окружающего воздуха в виде газов, паров, пыли. Это возможно при отравлении бытовым газом, оксидом углерода и различными газообразными веществами в помещениях с плохой вентиляцией.

Через кожные покровы проникают растворимые в липидах вещества. Растворимые в воде яды через кожу могут проникать в незначительных количествах.

Отравления путем парентерального поступления ядов (путем инъекций под кожу, в мышцы, в вену) встречаются редко и характеризуются тем, что вещество, минуя пищеварительный канал, сразу поступает в кровь.

Через плаценту ядовитые вещества поступают от матери к плоду (например, этиловый спирт, лекарственные вещества, хлорсодержащие пестициды, соли тяжелых

металлов и др.).

Помимо указанных путей, ядовитые вещества могут поступать в организм через слизистые оболочки глаз, носа, половых органов, прямой кишки, брюшины, плевры и др.

Всасывание чужеродных соединений

Всасывание может происходить в ротовой полости, через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), легкие, кожу.

Всасывание в ротовой полости - происходит методом простой диффузии через слизистую оболочку. При этом лекарственные вещества сразу попадают в кровеносную систему. Они не подвергаются воздействию желудочно-кишечных пищеварительных соков, не поступают в печень. Всасывание из ротовой полости задерживает метаболизм и может продлить активность лекарственных веществ (поэтому некоторые лекарства рассасывают).

Всасывание из желудка - идет путем простой диффузии неполярных молекул через слизистую.

Всасывание является функцией растворимости соединения в липидах и прямо пропорционально концентрации раствора в желудке.

Всасывание из тонкого кишечника - эпителий кишечника легко пропускает недиссоциированные молекулы путем простой диффузии. Высокоионизированные молекулы всасываются медленно. Изменение рН среды меняет степень ионизации, соответственно, степень всасывания.

Всасывание из толстого кишечника - слабые кислоты и основания всасываются легко, а

высокоионизированные молекулы очень медленно.

Распределение

Транспорт веществ через биологические мембраны осуществляется 4 путями.

Простая диффузия - пассивный транспорт через мембраны в направлении градиента концентрации.

Фильтрация - через водные поры мембраны проникают небольшие гидрофильные молекулы: вода,

мочевина.

Пиноцитоз - клеточные стенки поглощают капли внеклеточной жидкости в вакуолях, так осуществляется транспорт питательных веществ внутрь клетки и из нее.

Активный транспорт - перенос соединений через мембрану против градиента концентрации (требует

затраты энергии).

Простая диффузия - это основной механизм переноса чужеродных соединений в клеточные мембран

Выведение токсикантов из кровотока или орг-зма в целом м. осущ-ться разными способами.

Экскреция — это выведение токсиканта и /и ли его метаболитов из организма во внешнюю среду без дальнейшего изменения их химической структуры.

Почками экскретируется большинство продуктов нормального метаболизма и большая часть полярных токсикантов и гидрофильных метаболитов липофильных веществ. Процесс выведения через почки реализуется посредством трех механизмов:

• фильтрацией через гломерулярно-капиллярный барьер;

• секрецией эпителия почечных канальцев;

• рсабсорбцией клетками эпителия.

Путем фильтрации выделяются все низкомолскулярные вещества, находящиеся в растворенном состоянии в плазме крови. Секреция эпителия почечных канальцев способствует выведению органических катионов и анионов. Реабсорбция включает пассивную обратную диффузию всех жирорастворимых веществ, активную рсабсорбцию глюкозы, лактата, аминокислот, мочевой кислоты, электролитов.

Выведение печенью

Печень — основной орган биотрансформации токсикантов — выступает и как орган их экскреции в желчь. Экскреция ксенобиотиков осуществляется путем простой диффузии или активного транспорта. Природа токсиканта —определяющий фактор выбора пути экскреции.

Выведение через кишечник

Соединения, выделяемые с желчью, могут подвергнуться реабсорбции в кишечнике. В первую очередь будут реабсорбироваться токсиканты, которые не были метаболизированьт в печени. Кишечная

экскрекция протекает медленно и является способом выведения токсикантов, не подвергающихся биотрансформации. С фекалиями выделяются вещества, образовавшиеся в результате бактериальной

биотрансформаиии, изменяющей структуру токсиканта.

Выведение через органы дыхания

Легкими выводятся газы, летучие органические жидкости и летучие метаболиты некоторых нелетучих токсикантов. «Летучий яд», находясь в крови, проникает через альвеолярно-капиллярны й барьер по механизму пассивного транспорта и переходит из крови в выдыхаемый воздух.

Выведение токсикантов может осуществляться секретами экзокринных желез путем простой диффузии (грудное молоко, пот, слезы)