Ang kagalingan ng maraming tao ang epekto ng pagkain sa katawan ng tao ay sanhi hindi lamang sa pagkakaroon ng enerhiya at mga plastik na materyales, kundi pati na rin ang isang malaking halaga ng pagkain, kabilang ang mga menor de edad na bahagi, pati na rin ang mga hindi nutritional compound. Ang huli ay maaaring magkaroon ng aktibidad na gamot o magkaroon ng hindi kanais-nais na epekto.
Ang konsepto ng biotransformation ng mga banyagang sangkap ay nagsasama, sa isang banda, ang mga proseso ng kanilang pagdadala, metabolismo at ang pagsasakatuparan ng pagkalason, sa kabilang banda, ang posibilidad ng impluwensya ng mga indibidwal na nutrisyon at kanilang mga kumplikado sa mga sistemang ito, na sa huli ay nasisiguro ang neutralisasyon at pag-aalis ng xenobiotics. Sa parehong oras, ang ilan sa mga ito ay lubos na lumalaban sa biotransformation at nakakapinsala sa kalusugan. Sa aspektong ito, dapat ding pansinin ang term detoxification - ang proseso ng pag-neutralize ng mga nakakapinsalang sangkap sa loob ng biological system. Sa kasalukuyan, isang napakalaking materyal na pang-agham ang naipon sa pagkakaroon ng mga pangkalahatang mekanismo ng pagkalason at biotransformation ng mga banyagang sangkap, isinasaalang-alang ang kanilang likas na kemikal at ang estado ng organismo. Pinag-aralan ang karamihan mekanismo ng two-phase detoxification ng xenobiotics.
Sa unang yugto, bilang isang tugon ng katawan, ang kanilang mga metabolic transformation ay nagaganap sa iba't ibang mga intermediate compound. Ang yugto na ito ay nauugnay sa pagpapatupad ng mga reaksiyong enzymatic ng oksihenasyon, pagbawas at hydrolysis, na, bilang panuntunan, ay nangyayari sa mahahalagang bahagi ng katawan at tisyu: atay, bato, baga, dugo, atbp.
Oksihenasyon Ang xenobiotics ay nagpapalitan ng microsomal na mga enzyme sa atay na may paglahok ng cytochrome P-450. Ang enzyme ay may isang malaking bilang ng mga tukoy na isoform, na nagpapaliwanag ng iba't ibang mga nakakalason na sumasailalim sa oksihenasyon.
Paggaling natupad sa paglahok ng nakasalalay sa NADON na flavoprotein at cytochrome P-450. Ang isang halimbawa ay ang pagbawas ng nitro at azo compound sa amines, ketones sa pangalawang alkohol.
Pagkabulok ng hydrolytic sumailalim, bilang panuntunan, mga ester at amide, na sinusundan ng de-esterification at deamination.
Ang mga landas sa itaas ng biotransformation ay humahantong sa mga pagbabago sa xenobiotic Molekyul - pagtaas sa polarity, solubility, atbp Nag-aambag ito sa kanilang paglabas mula sa katawan, pagbawas o pagkawala ng nakakalason na epekto.
Gayunpaman, ang pangunahing metabolites ay maaaring maging lubos na reaktibo at mas nakakalason kaysa sa orihinal na nakakalason na sangkap. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na metabolic activation. Ang mga reaktibo na metabolite ay umabot sa mga target na cell, nagpapalitaw ng isang kadena ng pangalawang proseso ng cathobiochemical na pinagbabatayan ng mekanismo ng hepatotoxic, nephrotoxic, carcinogenic, mutagenic, mga pagkilos na imyunerogeniko at mga kaukulang sakit.
Ang partikular na kahalagahan kapag isinasaalang-alang ang pagkalason ng xenobiotics ay ang pagbuo ng mga libreng radical intermediate oxidation na produkto, na, kasama ang paggawa ng mga reaktibo na oxygen metabolite, ay humahantong sa induction ng lipid peroxidation (LPO) ng mga biological membrane at pinsala sa isang buhay na cell. Sa kasong ito, ang isang mahalagang papel ay itinalaga sa estado ng sistema ng antioxidant ng katawan.
Ang pangalawang yugto ng detoxification ay nauugnay sa tinatawag na reaksyon ng pagkakaugnay. Ang isang halimbawa ay ang reaksyon ng pagkabit ng aktibo —OH; -NH 2; -UNIT; Mga pangkat ng SH ng mga xenobiotic metabolite. Ang mga enzyme ng pamilya ng glutathione transferases, glucoronyltransferases, sulfotransferases, acyltransferases, at iba pa ay pinaka-aktibong kasangkot sa mga detoxification reaksyon.
Sa igos Ipinapakita ng 6 ang pangkalahatang pamamaraan ng metabolismo at ang mekanismo ng pagkalason ng mga banyagang sangkap.
Bigas 6.
Ang metabolismo ng xenobiotics ay maaaring maimpluwensyahan ng maraming mga kadahilanan: genetiko, pisyolohikal, mga kadahilanan sa kapaligiran, atbp.
Ito ay panteorya at praktikal na interes na pansinin ang papel na ginagampanan ng mga indibidwal na sangkap ng pagkain sa regulasyon ng mga proseso ng metabolic at pagpapatupad ng pagkalason ng mga banyagang sangkap. Ang nasabing pakikilahok ay maaaring isagawa sa mga yugto ng pagsipsip sa gastrointestinal tract, sirkulasyon ng hepatic-bituka, transportasyon ng dugo, lokalisasyon sa mga tisyu at selula.
Kabilang sa mga pangunahing mekanismo ng biotransformation ng xenobiotics, ang mga proseso ng conjugation na may nabawasan na glutathione - T-y-glutamyl-B-cysteinyl glycine (TSH) - ang pangunahing sangkap ng thiol ng karamihan sa mga nabubuhay na mga cell. Ang TSH ay may kakayahang bawasan ang hydroperoxides sa reaksyon ng glutathione peroxidase at isang cofactor sa formaldehyde dehydrogenase at glyoxylase. Ang konsentrasyon nito sa cell (cell pool) ay higit na nakasalalay sa nilalaman ng protina at sulfur-naglalaman ng mga amino acid (cysteine at methionine) sa diyeta; samakatuwid, ang kakulangan ng mga nutrient na ito ay nagdaragdag ng pagkalason ng isang malawak na hanay ng mga mapanganib na kemikal .
Tulad ng nabanggit sa itaas, isang mahalagang papel sa pagpapanatili ng istraktura at mga pag-andar ng isang buhay na cell sa ilalim ng impluwensya ng mga aktibong oxygen metabolite at mga libreng produktong radikal na oksihenasyon ng mga banyagang sangkap ay nakatalaga sa sistema ng antioxidant ng katawan. Binubuo ito ng mga sumusunod na pangunahing sangkap: superoxide dismutase (SOD), nabawasan ang glutathione, ilang mga anyo ng glutathione-B-transferase, bitamina E, C, p-carotene, ang microelement selenium - bilang isang cofactor ng glutathione peroxidase, pati na rin -mga sangkap ng nutrisyon ng pagkain - isang malawak na hanay ng mga compound ng phyto (bioflavonoids).
Ang bawat isa sa mga compound na ito ay may isang tiyak na aksyon sa pangkalahatang metabolic conveyor na bumubuo ng sistema ng pagtatanggol na antioxidant ng katawan:
- Ang SOD, sa dalawang anyo nito - cytoplasmic Cu-Zn-SOD at mitochondria-Mn-depend, na-catalyze ang pagkasira ng reaksyon 0 2 _ sa hydrogen peroxide at oxygen;
- Ang ESH (isinasaalang-alang ang mga pag-andar sa itaas) ay napagtanto ang aksyon nito sa maraming direksyon: pinapanatili nito ang mga grupo ng mga protina ng sulfhydryl sa isang nabawasan na estado, nagsisilbing isang donor ng proton para sa glutathione peroxidase at glutathione B-transferase, kumikilos bilang isang hindi partikular na hindi enzymatic scavenger ng mga libreng oxygen radicals, sa huli ay nagiging, sa oxidative glutathione (TSSr). Ang pagbawas nito ay na-catalyze ng natutunaw na NADPH na nakasalalay sa glutathione reductase, ang coenzyme na kung saan ay bitamina B2, na tumutukoy sa papel ng huli sa isa sa mga landas ng biotransformation ng xenobiotics.
Bitamina E (osp-tocopherol). Ang pinaka-makabuluhang papel sa sistema ng regulasyon ng LPO ay nabibilang sa bitamina E, na nagtatanggal ng mga free radical ng fatty acid at nabawasan ang oxygen metabolite. Ang proteksiyon na papel ng tocopherol ay ipinakita kapag nahantad sa isang bilang ng mga pollutant sa kapaligiran na nagdudulot ng lipid peroxidation: ozone, NO 2, CC1 4, Cd, Pb, atbp.
Kasabay ng aktibidad na antioxidant, ang bitamina E ay may mga katangian ng anticarcinogenic - pinipigilan nito ang N-nitrosation ng pangalawa at tertiary na mga amin sa gastrointestinal tract na may pagbuo ng carcinogenic N-nitrosamines, may kakayahang harangan ang mutagenicity ng xenobiotics, at nakakaapekto sa aktibidad ng sistema ng monooxygenase.
Bitamina C. Ang epekto ng antioxidant ng ascorbic acid sa ilalim ng mga kondisyon ng pagkakalantad sa mga nakakalason na sangkap na nagpapahiwatig ng LPO ay nagpapakita ng pagtaas sa antas ng cytochrome P-450, ang aktibidad ng reductase nito at ang rate ng substrate hydroxylation sa mga microsome sa atay.
Ang pinakamahalagang mga katangian ng bitamina C na nauugnay sa metabolismo ng mga banyagang compound ay:
- ang kakayahang pigilan ang covalent na nagbubuklod sa macromolecules ng mga aktibong tagapamagitan ng iba't ibang xenobiotics - acetomyonophene, benzene, phenol, atbp.
- block (katulad ng bitamina E) nitrosation ng mga amin at pagbuo ng mga carcinogenic compound sa ilalim ng mga kondisyon ng pagkakalantad sa nitrite.
Maraming mga banyagang sangkap, tulad ng mga bahagi ng usok ng tabako, na-oxidize ang ascorbic acid sa dehydroascorbate, sa gayon binabawasan ang nilalaman nito sa katawan. Ang mekanismong ito ang batayan para matukoy ang supply ng bitamina C sa mga naninigarilyo, organisadong mga grupo, kabilang ang mga manggagawang pang-industriya na nakikipag-ugnay sa nakakapinsalang mga banyagang sangkap.
Para sa pag-iwas sa carcinogenesis ng kemikal, inirekomenda ng Nobel Prize laureate na si L. Pauling ang paggamit ng megadoses na lumalagpas sa pang-araw-araw na kinakailangan ng 10 o higit pang beses. Ang pagiging madali at pagiging epektibo ng naturang dami ay nananatiling kontrobersyal, dahil ang saturation ng mga tisyu ng katawan ng tao sa ilalim ng mga kundisyong ito ay natiyak ng pang-araw-araw na paggamit ng 200 mg ng ascorbic acid.
Ang mga bahagi ng hindi pang-nutrisyon na pagkain na bumubuo sa sistema ng antioxidant ng katawan ay may kasamang pandiyeta hibla at mga aktibong biyolohikal na phytocompound.
Alimentary fiber. Kabilang dito ang cellulose, hemicellulose, pectins at lignin, na pinagmulan ng halaman at hindi apektado ng mga digestive enzyme.
Ang pandiyeta hibla ay maaaring makaapekto sa biotransformation ng mga banyagang sangkap sa mga sumusunod na paraan:
- nakakaimpluwensya sa paggalaw ng bituka, mapabilis ang pagdaan ng mga nilalaman at sa gayon mabawasan ang oras ng pakikipag-ugnay ng mga nakakalason na sangkap na may mauhog lamad;
- baguhin ang komposisyon ng microflora at ang aktibidad ng mga microbial enzyme na kasangkot sa metabolismo ng xenobiotics o kanilang mga conjugate;
- nagtataglay ng mga katangiang adsorptive at cation-exchange, na ginagawang posible na magbigkis ng mga ahente ng kemikal, maantala ang kanilang pagsipsip at mapabilis ang paglabas mula sa katawan. Ang mga katangiang ito ay nakakaapekto rin sa sirkulasyon ng hepatic-bituka at tinitiyak ang metabolismo ng xenobiotics na pumapasok sa katawan sa iba't ibang paraan.
Ang mga pang-eksperimentong at klinikal na pag-aaral ay nagtatag na ang pagsasama sa diyeta ng cellulose, carrageenin, guar gum, pectin, trigo bran ay humantong sa pagsugpo ng (3-glucoronidase at mucinase ng mga bituka microorganism. Ang epektong ito ay dapat isaalang-alang bilang ibang kakayahan ng pandiyeta hibla sa ibahin ang anyo ng mga banyagang sangkap sa pamamagitan ng pagpigil sa hydrolysis ng conjugates ng mga sangkap na ito, inaalis ang mga ito mula sa hepatic-bituka sirkulasyon at pagdaragdag ng paglabas mula sa katawan na may mga produktong metabolic.
Mayroong katibayan ng kakayahan ng mababang methoxylated pectin upang magbigkis ng mercury, kobalt, tingga, nikel, cadmium, mangganeso at strontium. Gayunpaman, ang kakayahang ito ng mga indibidwal na pectins ay nakasalalay sa kanilang pinagmulan at nangangailangan ng pag-aaral at mapiling paggamit. Kaya, halimbawa, ang citrus pectin ay hindi nagpapakita ng isang nakikitang epekto ng adsorption, mahina na pinapagana (3-glucoronidase ng bituka microflora, ay nailalarawan sa pamamagitan ng kawalan ng mga prophylactic na katangian sa panahon ng sapilitan kemikal na karsinogenesis.
Mga aktibong biyolohikal na phytocompound. Ang neutralisasyon ng mga nakakalason na sangkap na may paglahok ng mga phytocompound ay nauugnay sa kanilang pangunahing mga katangian:
- nakakaapekto sa mga proseso ng metabolic at i-neutralize ang mga banyagang sangkap;
- may kakayahang magbigkis ng mga libreng radical at reaktibo na metabolite ng xenobiotics;
- pagbawalan ang mga enzyme na nagpapagana ng mga banyagang sangkap at nagpapagana ng mga detoxification na enzyme.
Marami sa mga natural na nagaganap na phytocompound ay may mga tukoy na pag-aari bilang inducers o inhibitors ng mga nakakalason na ahente. Ang mga organikong compound na nilalaman ng zucchini, cauliflower at Brussels sprouts, broccoli, ay nakapag-uudyok ng metabolismo ng mga banyagang sangkap, na kinumpirma ng pagpabilis ng metabolismo ng phenacetin, pagpabilis ng kalahating buhay na antipyrine sa plasma ng dugo ng mga paksa na tumanggap ng krus. gulay na may diyeta
Ang partikular na pansin ay iginuhit sa mga katangian ng mga compound na ito, pati na rin ang mga phytocompound ng tsaa at kape - catechins at diterpenes (cafeol at cafeestol) upang pasiglahin ang aktibidad ng monooxygenase system at glutathione-S-transferase ng atay at bituka mucosa. Pinapailalim ng huli ang kanilang epekto sa antioxidant kapag nahantad sa mga carcinogens at aktibidad ng anticancer.
Tila angkop na pansinin ang biyolohikal na papel ng iba pang mga bitamina sa mga proseso ng biotransformation ng mga banyagang sangkap na hindi nauugnay sa sistemang antioxidant.
Maraming mga bitamina ang gumaganap ng mga pag-andar ng coenzymes nang direkta sa mga sistema ng enzyme na nauugnay sa pagpapalitan ng xenobiotics, pati na rin sa mga enzyme ng biosynthesis ng mga bahagi ng mga biotransformation system.
Thiamin (bitamina B t). Nabatid na ang kakulangan ng thiamine ang sanhi ng pagtaas ng aktibidad at nilalaman ng mga bahagi ng monooxygenase system, na itinuturing na isang hindi kanais-nais na salik na nag-aambag sa metabolic activation ng mga banyagang sangkap. Samakatuwid, ang pagkakaloob ng diyeta na may mga bitamina ay maaaring maglaro ng isang tiyak na papel sa mekanismo ng detoxification ng xenobiotics, kabilang ang mga lason sa industriya.
Riboflavin (bitamina B 2). Ang mga pag-andar ng riboflavin sa mga proseso ng biotransformation ng mga banyagang sangkap ay pangunahing natanto sa pamamagitan ng mga sumusunod na proseso ng metabolic:
- pakikilahok sa metabolismo ng microsomal flavoproteins NADPH-cytochrome P-450 reductase, NADPH-cytochrome-L 5 - reductase;
- tinitiyak ang gawain ng aldehyde oxidases, pati na rin ang glutathione reductase sa pamamagitan ng coenzyme role ng FAD sa pagpapatupad ng henerasyon ng TSH mula sa oxidized glutathione.
Sa isang eksperimento sa mga hayop, ipinakita na ang kakulangan sa bitamina ay humahantong sa pagbawas sa aktibidad ng UDP-glucoronyltransferase sa mga microsome sa atay batay sa tagapagpahiwatig ng pagbaba sa rate ng pagsasama ng glucuronide / 7-nitrophenol at o-aminophenol. Mayroong katibayan ng isang pagtaas sa nilalaman ng cytochrome P-450 at ang rate ng hydroxylation ng aminopyrine at aniline sa microsome sa kaso ng kakulangan sa nutritional riboflavin sa mga daga.
Cobalamins (bitamina B 12) at folic acid. Ang synergistic na epekto ng mga bitamina na isinasaalang-alang sa mga proseso ng biotransformation ng xenobiotics ay ipinaliwanag ng pagkilos ng lipotropic ng kumplikadong mga nutrisyon na ito, ang pinakamahalagang sangkap na kung saan ay ang pag-aktibo ng glutathione-B-transferase at organikong induction ng monoxygenase system .
Sa mga klinikal na pagsubok, ang pag-unlad ng kakulangan ng bitamina B 12 ay ipinakita nang ang katawan ay nahantad sa nitrous oxide, na ipinaliwanag ng oksihenasyon ng CO 2+ sa CO e + corrin ring ng cobalamin at ang hindi aktibo nito. Ang huli ay sanhi ng kakulangan ng folic acid, na kung saan ay batay sa kakulangan ng pagbabagong-buhay ng mga metabolikong aktibong form nito sa ilalim ng mga kondisyong ito.
Ang mga form ng coenzyme ng tetrahydrofolic acid, kasama ang bitamina B 12 at Z-methionine, ay kasangkot sa oksihenasyon ng formaldehyde; samakatuwid, ang kakulangan ng mga bitamina na ito ay maaaring humantong sa nadagdagan na pagkalason ng formaldehyde at iba pang mga isang-carbon compound, kabilang ang methanol.
Sa pangkalahatan, maaari nating tapusin na ang kadahilanan ng pagkain ay maaaring may mahalagang papel sa mga proseso ng biotransformation ng mga banyagang sangkap at pag-iwas sa kanilang masamang epekto sa katawan. Ang isang mahusay na pakikitungo ng teoretikal na materyal at katotohanan na data ay naipon sa direksyon na ito, ngunit maraming mga katanungan ang mananatiling bukas at nangangailangan ng karagdagang pang-eksperimentong pagsasaliksik at klinikal na kumpirmasyon.
Kinakailangan na bigyang-diin ang pangangailangan para sa mga praktikal na paraan upang maipatupad ang pang-iwas na papel ng nutritional factor sa mga proseso ng metabolismo ng mga banyagang sangkap. Kasama dito ang pagbuo ng mga diyeta na nakabatay sa agham para sa ilang mga pangkat ng populasyon, kung saan may panganib na malantad sa katawan ng iba't ibang xenobiotics ng pagkain at kanilang mga kumplikadong anyo ng pandagdag sa pandiyeta, mga dalubhasang pagkain at diyeta.
Tulad ng alam mo, halos lahat ng mga banyagang sangkap na pumapasok sa katawan, kabilang ang mga gamot, ay na-metabolize dito at pagkatapos ay pinapalabas. Alam na ang mga indibidwal na indibidwal ay magkakaiba sa bawat isa sa rate ng metabolismo ng gamot at ang kanilang paglabas mula sa katawan: depende sa likas na katangian ng kemikal, ang pagkakaiba na ito ay maaaring mula 4 hanggang 40 beses. Sa mabagal na metabolismo at pag-aalis, ang isang tiyak na gamot ay maaaring maipon sa katawan at, sa kabaligtaran, ang ilang mga indibidwal ay maaaring mabilis na alisin ang isang banyagang sangkap mula sa katawan.
Ang pagdumi ng mga banyagang sangkap ay pinadali ng mga enzyme na nagbabagay sa metabolismo sa kanila. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng huli sa katawan ay pangunahing nakasalalay sa namamana na mga kadahilanan, kahit na ang kanilang aktibidad ay maaaring maimpluwensyahan ng edad, kasarian, pagkain, sakit, atbp.
Ayon sa makatuwirang palagay, ang isang tao na ang sistema ng enzyme ay nagko-convert ng mga carcinogens sa kanilang ultimatum na form na mas mabilis at sa mas malawak na lawak ay mas madaling kapitan ng cancer kaysa sa isang taong mas mabagal na nag-metabolize ng mga carcinogens. At sa kasong ito, napakalaking pagkakaiba ang natagpuan sa pagitan ng mga indibidwal. Halimbawa rate Ang iba pang mga enzyme na nauugnay sa metabolismo ng mga carcinogens ay nagpapakita rin ng isang malaking pagkakaiba-iba sa pagitan ng tao.
Dapat tandaan na sa kanilang pagkilos ang mga enzyme na ito ay ibang-iba sa bawat isa sa iba't ibang mga tisyu ng parehong indibidwal (baga, atay o mga selula ng dugo). Ngunit ang kanilang aktibidad ay maaari ring magbago sa parehong tisyu ng isang indibidwal (dahil sa pagtanda, sa ilalim ng impluwensya ng sakit, bilang isang resulta ng pagkilos ng mga gamot, sa ilalim ng impluwensya ng pagkain o induction ng mga enzyme). Hindi rin nagkakahalaga ng diin na ang aktibidad ng mga enzyme na nauugnay sa metabolismo ng mga carcinogens sa mga tisyu ng iba't ibang mga hayop ay magkakaiba; mas malaki pa rin ang pagkakaiba sa pagitan ng tisyu ng hayop at tao.
Gayunpaman, sinubukan pa rin ng mga mananaliksik na halos matukoy ang peligro ng carcinogenic para sa mga indibidwal na indibidwal batay sa pagkilos ng mga enzyme na binago ang mga nakakapinsalang sangkap sa katawan sa kanilang mga ultimatum form (ang tinatawag na metabolic activation). Ipinapalagay, kahit na ang palagay na ito ay hindi ganap na katwiran, na ang aktibidad ng mga nakakalason at carcinogenikong enzyme sa mga lymphocyte ng dugo ay sumasalamin din ng estado ng mga enzyme sa iba pang mga tisyu.
Kapag natutukoy ang epekto ng benzo [a] pyrene hydroxylase, napag-alaman na ang homogenates ng lymphocytes ng mga naninigarilyo ay naglalaman ng 52% higit dito kaysa sa mga katulad na homogenate ng mga hindi naninigarilyo. Ang isang mas mataas na aktibidad ng enzyme na ito, na nagdudulot ng metabolic activation ng PAHs, ay natagpuan din sa mga microsome ng lymphocytes ng mga naninigarilyo at mga indibidwal na kumukuha ng gamot (hanggang sa 93%). Ngunit sa parehong oras ay natagpuan na ang aktibidad ng enzyme glutathione-S-transferase, na detoxify PAHs sa katawan, sa homogenate ng lymphocytes ng lahat ng mga grupo (mga naninigarilyo, hindi naninigarilyo at indibidwal na kumukuha ng mga gamot) ay nanatiling pareho. Dalawang konklusyon ay maaaring makuha mula rito:
- Ang paninigarilyo ay nakakaapekto sa higit pa sa mga baga. Maaari rin itong maging sanhi ng mga pagbabago sa iba pang mga tisyu, tulad ng mga lymphocyte ng dugo. Nangangahulugan ito na ang kahandaan ng isang tisyu na mag-metabolize ng mga carcinogens ay maaaring hatulan lamang batay sa pagtukoy ng aktibidad ng kaukulang mga enzyme sa iba pang mga tisyu, halimbawa, mga lymphocytes.
- Habang pinapataas ng paninigarilyo ang aktibidad ng "nakakalason" na enzyme na AGH, ang aktibidad ng "detoxifying" na enzyme na glutathione-β-transferase ay nananatiling hindi nagbabago. Maaaring mangahulugan ito na sa mga naninigarilyo, ang karamihan sa mga carcinogens na naroroon ay sumasailalim sa metabolic activation, habang ang aktibidad na detoxifying ay hindi nagbabago. Maaari itong, sa pinaka-pangkalahatang mga termino, ipaliwanag ang katotohanan na ang mga naninigarilyo ay may mas mataas na saklaw ng cancer kaysa sa mga hindi naninigarilyo, at hindi lamang bilang isang resulta ng mas mataas na paggamit ng mga carcinogens, ngunit dahil din sa pagtaas ng aktibidad ng mga enzyme na binago ang mga carcinogens sa kanilang panghuli form.
Mga enzim at ang kanilang induction
Sa gayon, maaari itong ipalagay na makatwirang ang mga indibidwal na mayroong mataas na aktibidad ng mga enzyme na nagko-convert ng mga kemikal na carcinogens sa kanilang panghuli na derivatives ay nagpapakita ng isang mas mataas na pagkamaramdamin sa cancer kaysa sa iba. Samakatuwid, ang pagkilala sa mga indibidwal na may mas mataas na aktibidad ng naturang nakakalason na mga enzyme ay magpapahintulot sa pagpili ng mga may mataas na peligro ng kanser. Ang pagsasagawa ng naaangkop na mga hakbang sa pag-iingat para sa mga nasabing indibidwal - hindi kasama ang kanilang pakikipag-ugnay sa mga carcinogens ng kemikal, pagkuha ng mga gamot na nagpoprotekta laban sa cancer - ay makakabawas ng saklaw.
Ang pagsasaaktibo ng mga enzim na ito (halimbawa, AGH, benzo [a] pyrengindroxylase) ay maaaring bunga ng mga namamana na katangian ng isang partikular na indibidwal, o dahil sa induction, ibig sabihin, isang pagtaas sa aktibidad ng mga enzyme na ito ng ilang mga kemikal. Iminungkahi ni D.V. Nebart na ang mouse gen locus Ar, na responsable para sa pagbibigay ng gayong sistema ng mga enzyme. Ang organismo ng mga hayop na nagtataglay ng katangiang ito ng genetiko (locus Ar) ay tumutugon sa mga carcinogenic PAH sa pamamagitan ng kanilang pinabilis na metabolismo at, dahil dito, isang mas mataas na insidente ng cancer. Sa kabaligtaran, sa mga hayop na walang ganitong namamana na ugali, ang metabolismo ay napakabagal at ang saklaw ay mababa. Maaaring ipagpalagay na ang mga katulad na ugaling na genetiko ay umiiral sa iba pang mga species ng mga hayop o mga tao.
Ang isa pang kadahilanan na maaaring dagdagan ang panganib na magkaroon ng sakit na ito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng aktibidad ng nakakalason na mga enzyme ay ang paghimok ng mga kemikal. Kasama rito, halimbawa, ang mga polychlorated bmenzymes, na hindi mismo mga carcinogenic, ngunit sa pamamagitan ng pagtaas ng aktibidad ng mga nakakalason na enzyme, na nagpapahiwatig ng mga ito, ay maaaring dagdagan ang panganib ng carcinogenesis sa mga indibidwal na nakalantad sa kanila.
Samakatuwid, ang pagkakakilanlan ng mga indibidwal na nailalarawan sa isang mas mataas na posibilidad na magkaroon ng kanser bilang isang resulta ng pakikipag-ugnay sa mga kemikal na carcinogens ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng pagtukoy ng aktibidad ng ilang nakakalason na enzyme (halimbawa, benzo [a] -pyrene hydroxylase) sa ang mga lymphocytes ng kanilang pananim. Ang nasabing pagpapatotoo ay mahirap na ipatupad sa teknikal, at, saka, ayon sa data ng maraming mga mananaliksik, ito ay napaka hindi maaasahan. Tulad ng nabanggit na, napakahirap hatulan ang aktibidad ng maraming mga enzyme sa iba pang mga tisyu batay sa aktibidad ng isang enzyme sa mga lymphocytes, lalo na kung madali itong mabago ng kasarian sa pamamagitan ng pagkilos ng iba pang mga kemikal, edad, pagkain, sakit at iba pang mga kadahilanan. Samakatuwid, ang pag-iingat sa pagtukoy ng panganib ng cancer sa mga indibidwal batay sa aktibidad ng mga enzyme sa kanilang mga cell ay nabibigyang katwiran.
2.4.7. Mga paraan ng pag-alis ng mga banyagang sangkap mula sa katawan
Ang mga paraan at paraan ng natural na pag-aalis ng mga banyagang compound mula sa katawan ay magkakaiba. Ayon sa kanilang praktikal na kahalagahan, matatagpuan ang mga ito tulad ng sumusunod: bato - bituka - baga - balat.
Ang pagdumi ng mga nakakalason na sangkap sa pamamagitan ng mga bato ay nangyayari sa pamamagitan ng dalawang pangunahing mekanismo - pasibo pagsasabog at aktibong transportasyon.
Bilang isang resulta ng passive filtration, isang ultrafiltrate ay nabuo sa glomeruli ng bato, na naglalaman ng maraming mga nakakalason na sangkap, kabilang ang mga nonelectrolytes, sa parehong konsentrasyon tulad ng sa plasma. Ang buong nephron ay maaaring matingnan bilang isang mahaba, semi-permeable tube sa pamamagitan ng mga dingding kung saan nagkakalat ang palitan ay nangyayari sa pagitan ng dumadaloy na dugo at ng bumubuo ng ihi. Kasabay ng dumadaloy na convective kasama ang nephron, nagkakalat ang mga nakakalason na sangkap, pagsunod sa batas ni Fick, sa pamamagitan ng nephron wall pabalik sa dugo (dahil ang konsentrasyon sa loob ng nephron ay 3-4 beses na mas mataas kaysa sa plasma) kasama ang gradient ng konsentrasyon. Ang dami ng sangkap na maiiwan sa katawan na may ihi ay nakasalalay sa tindi ng reverse reabsorption. Kung ang pagkamatagusin ng nephron wall para sa isang naibigay na sangkap ay mataas, pagkatapos ay sa labasan ang mga konsentrasyon sa ihi at sa dugo ay pinapantay. Nangangahulugan ito na ang rate ng paglabas ay direktang proporsyonal sa rate ng pag-ihi, at ang halaga ng excreted na sangkap ay magiging katumbas ng produkto ng konsentrasyon ng libreng form ng lason sa plasma ng rate ng ihi output
l= kV m.
Ito ang minimum na halaga ng excreted na sangkap.
Kung ang pader ng tubo ng bato ay ganap na hindi masusukat sa isang nakakalason na sangkap, kung gayon ang dami ng pinakawalan na sangkap ay maximum, hindi nakasalalay sa rate ng diuresis at katumbas ng produkto ng dami ng pagsasala ng konsentrasyon ng libreng form ng nakakalason na sangkap sa plasma:
l= kV f.
Ang aktwal na pag-aalis ay mas malapit sa mga minimum na halaga kaysa sa maximum. Ang pagkamatagusin ng pader ng tubule ng bato para sa mga electrolytes na natutunaw sa tubig ay natutukoy ng mga mekanismo ng "di-ionic diffusion", iyon ay, proporsyonal ito, una, sa konsentrasyon ng hindi naiugnay na form; pangalawa, ang antas ng solubility ng sangkap sa lipid. Ang dalawang pangyayaring ito ay nagpapahintulot hindi lamang upang mahulaan ang kahusayan ng paglabas ng bato, ngunit din upang makontrol, kahit na sa isang limitadong lawak, ang proseso ng reabsorption. Sa mga tubule ng bato, ang mga di-electrolyte, na madaling matutunaw sa mga taba, ay maaaring tumagos sa pamamagitan ng passive diffusion sa dalawang direksyon: mula sa mga tubule sa dugo at mula sa dugo papunta sa tubules. Ang tumutukoy na kadahilanan sa paglabas ng bato ay ang konsentrasyon index (K):
K = C sa ihi / C sa plasma,
kung saan ang C ay ang konsentrasyon ng nakakalason na sangkap. K halaga<1 свидетельствует о преимущественной диффузии веществ из плазмы в мочу, при значении К>1 - kabaligtaran.
Ang direksyon ng passive tubular diffusion ng ionized organic electrolytes ay nakasalalay sa ihi pH: kung ang tubular ihi ay higit na alkalina kaysa sa plasma, ang mahina na mga acid na organikong madaling tumagos sa ihi; kung ang reaksyon ng ihi ay mas acidic, ang mga mahihinang baseng organikong dumadaan dito.
Bilang karagdagan, ang aktibong pagdadala ng malakas na mga organikong acid at base ng endogenous na pinagmulan (halimbawa, uric acid, choline, histamine, atbp.), Pati na rin ang mga banyagang compound ng isang katulad na istraktura na may paglahok ng parehong mga carrier (halimbawa, dayuhan mga compound na naglalaman ng pangkat na amino). Nabuo sa panahon ng metabolismo ng maraming nakakalason na sangkap, ang mga conjugate na may glucuronic, sulfuric at iba pang mga acid ay nakatuon din sa ihi dahil sa aktibong tubular transport.
Ang mga metal ay pinalalabas pangunahin ng mga bato, hindi lamang sa isang libreng estado, kung nagpapalipat-lipat ito sa anyo ng mga ions, ngunit nakagapos din, sa anyo ng mga organikong complex, na sumasailalim sa glomerular ultrafiltration, at pagkatapos ay dumaan sa mga tubo sa pamamagitan ng aktibong transportasyon .
Ang pagtatago ng mga nakakalason na sangkap na natanggap nang pasalita ay nagsisimula na sa oral cavity, kung saan maraming mga electrolyte, mabibigat na metal, atbp. Ang matatagpuan sa laway. Gayunpaman, ang paglunok ng laway ay karaniwang nag-aambag sa pagbabalik ng mga sangkap na ito sa tiyan.
Maraming mga organikong lason at ang kanilang mga metabolite na nabuo sa atay ang pumapasok sa mga bituka na may apdo, ang ilan sa mga ito ay pinapalabas mula sa katawan ng mga dumi, at ang ilan ay muling hinihigop sa dugo at pinapalabas sa ihi. Ang isang mas kumplikadong landas ay posible, matatagpuan, halimbawa, sa morphine, kapag ang isang banyagang sangkap mula sa bituka ay pumapasok sa daluyan ng dugo at bumalik sa atay (intrahepatic sirkulasyon ng lason).
Karamihan sa mga metal na napanatili sa atay ay maaaring magbuklod ng mga bile acid (mangganeso) at mapapalabas ng apdo sa pamamagitan ng mga bituka. Sa kasong ito, ang form na kung saan ang metal na ito ay idineposito sa mga tisyu ay may mahalagang papel. Halimbawa, ang mga metal sa isang koloidal na estado ay mananatili sa atay ng mahabang panahon at naibubuga pangunahin sa mga dumi.
Kaya, ang mga sumusunod ay napapailalim sa pagtanggal sa pamamagitan ng mga bituka na may dumi: 1) mga sangkap na hindi hinihigop sa daluyan ng dugo sa panahon ng kanilang oral na paggamit; 2) excreted na may apdo mula sa atay; 3) pumasok sa bituka sa pamamagitan ng lamad ng mga pader nito. Sa huling kaso, ang pangunahing paraan ng pagdadala ng mga lason ay ang kanilang passive diffusion kasama ang gradient ng konsentrasyon.
Karamihan sa mga pabagu-bago na hindi electrolytes ay pinapalabas mula sa katawan na halos hindi nagbabago ng hininga ng hangin. Ang paunang rate ng paglabas ng mga gas at singaw sa pamamagitan ng baga ay natutukoy ng kanilang mga katangiang physicochemical: mas mababa ang koepisyent ng solubility sa tubig, mas mabilis silang pinakawalan, lalo na ang bahagi na nasa gumagala na dugo. Ang paglabas ng kanilang maliit na bahagi na idineposito sa adipose tissue ay naantala at nangyayari nang mas mabagal, lalo na't ang halagang ito ay maaaring maging napaka-makabuluhan, dahil ang adipose tissue ay maaaring bumuo ng higit sa 20% ng kabuuang masa ng isang tao. Halimbawa, humigit-kumulang 50% ng mga inhaled na chloroform ang pinakawalan sa unang 8-12 na oras, at ang natitira - sa pangalawang yugto ng paglabas, na tumatagal ng ilang araw.
Maraming mga di-electrolyte, na sumasailalim ng mabagal na biotransformation sa katawan, ay naipalabas sa anyo ng mga pangunahing produkto ng pagkabulok: tubig at carbon dioxide, na lumalabas na may hininga na hangin. Ang huli ay nabuo sa panahon ng metabolismo ng maraming mga organikong compound, kabilang ang benzene, styrene, carbon tetrachloride, methyl alkohol, ethylene glycol, acetone, atbp.
Sa pamamagitan ng balat, lalo na sa pawis, maraming mga sangkap ang umalis sa katawan - mga di-electrolyte, lalo: maraming beses na mas mataas kaysa sa ihi), ang kabuuang halaga ng nakakalason na sangkap na tinanggal sa ganitong paraan ay maliit at hindi gampanan ang isang makabuluhang papel.
Kapag nagpapasuso, may peligro ng ilang natutunaw na taba na nakalalason na sangkap na pumapasok sa katawan ng sanggol na may gatas, lalo na ang mga pestisidyo, mga organikong solvents at kanilang mga metabolite.
| " |
SA PAGKAIN
Ang mga dayuhang kemikal na sangkap ay nagsasama ng mga compound na hindi likas sa isang likas na produkto sa pamamagitan ng kanilang kalikasan at dami, ngunit maaaring idagdag upang mapabuti ang teknolohiya ng pangangalaga o pagbutihin ang kalidad ng produkto at mga nutritional na katangian, o maaari silang mabuo sa produkto bilang isang resulta ng pagproseso ng teknolohikal (pagpainit, pagprito, radiation, atbp.) at pag-iimbak, pati na rin makapasok dito o sa pagkain dahil sa kontaminasyon.
Ayon sa mga dayuhang mananaliksik, sa kabuuang halaga ng mga banyagang kemikal na tumagos mula sa kapaligiran patungo sa katawan ng tao, depende sa mga lokal na kondisyon, 30-80% o higit pa ay nagmula sa pagkain (K. Norn, 1976).
Ang spectrum ng mga posibleng epekto ng pathogenic ng pagpasok ng PCI sa katawan na may pagkain ay napakalawak. Kaya nila:
1) masamang nakakaapekto sa panunaw at pagsipsip ng mga nutrisyon;
2) babaan ang mga panlaban sa katawan;
3) sensitize ang katawan;
4) magkaroon ng pangkalahatang nakakalason na epekto;
5) maging sanhi ng gonadotoxic, embryotoxic, teratogenic at carcinogenic effects;
6) mapabilis ang proseso ng pagtanda;
7) makagambala sa pagpapaandar ng pagpaparami.
Ang problema ng negatibong epekto ng polusyon sa kapaligiran sa kalusugan ng tao ay nagiging mas matindi. Lumalagpas ito sa mga pambansang hangganan at naging pandaigdigan. Ang masinsinang pag-unlad ng industriya, ang paggawa ng kemikal sa agrikultura ay humahantong sa ang katunayan na ang mga compound ng kemikal na nakakasama sa katawan ng tao ay lilitaw sa kapaligiran sa maraming dami. Alam na ang isang makabuluhang bahagi ng mga banyagang sangkap ay pumapasok sa katawan ng tao na may pagkain (halimbawa, mabibigat na riles - hanggang sa 70%). Samakatuwid, ang malawak na impormasyon ng populasyon at mga dalubhasa tungkol sa mga kontaminante sa pagkain ay may malaking praktikal na kahalagahan. Ang pagkakaroon ng mga kontaminant sa pagkain na walang nutritional, biological na halaga o nakakalason ay nagbabanta sa kalusugan ng tao. Naturally, ang problemang ito, patungkol sa parehong tradisyonal at bagong mga produktong pagkain, ay naging matindi lalo na sa kasalukuyang panahon. Ang konsepto ng "dayuhang bagay" ay naging sentro kung saan naglalabasan pa rin ang mga talakayan. Ang World Health Organization at iba pang mga organisasyong pang-internasyonal ay masinsinang nakikipagtulungan sa mga problemang ito sa loob ng 40 taon, at sinusubukan ng mga awtoridad sa kalusugan sa maraming mga bansa na kontrolin sila at ipakilala ang sertipikasyon ng pagkain. Ang mga kontaminant ay maaaring hindi sinasadyang makapasok sa pagkain sa anyo ng mga kontaminant na kontaminante, at kung minsan ay ipinakilala ito partikular sa anyo ng mga additives ng pagkain kapag ito ay sinasabing dahil sa teknolohikal na pangangailangan. Sa pagkain, ang mga kontaminante ay maaaring, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ay maaaring maging sanhi ng pagkalasing sa pagkain, na isang panganib sa kalusugan ng tao. Sa parehong oras, ang pangkalahatang sitwasyon na nakakalason ay karagdagang kumplikado ng madalas na paggamit ng iba pang mga hindi pang-pagkain na sangkap, halimbawa, mga gamot; pagpasok ng mga banyagang sangkap sa katawan sa anyo ng mga by-produkto ng pang-industriya at iba pang mga aktibidad ng tao sa pamamagitan ng hangin, tubig, mga natupok na pagkain at gamot. Ang mga kemikal na pumapasok sa pagkain mula sa ating kapaligiran ay lumilikha ng mga problema na agarang kailangan upang matugunan. Bilang isang resulta, kinakailangan upang masuri ang biological na kahalagahan ng banta ng mga sangkap na ito sa kalusugan ng tao at upang ipakita ang koneksyon nito sa mga pathological phenomena sa katawan ng tao.
Isa sa mga posibleng ruta para sa pagpasok ng PCI sa pagkain ay ang pagsasama nito sa tinatawag na food chain.
Kaya, ang pagkain na pumapasok sa katawan ng tao ay maaaring maglaman ng napakataas na konsentrasyon ng mga sangkap na tinatawag na foreign chemicals (FCS).
Ang mga food chain ay kumakatawan sa isa sa mga pangunahing anyo ng pagkakaugnay sa pagitan ng iba't ibang mga organismo, na ang bawat isa ay kinain ng isa pang species. Ang mga pangunahing pagpipilian para sa mga naturang chain ng pagkain ay ipinapakita sa figure. Ang pinakasimpleng maaaring isaalang-alang na mga tanikala kung saan ang mga produkto ng halaman: kabute, maanghang na halaman (perehil, dill, kintsay, atbp.), Mga gulay at prutas, pananim ng palay - tumatanggap ng mga pollutant mula sa lupa bilang resulta ng mga halaman sa pagtutubig (mula sa tubig), kapag paggamot sa mga halaman na may mga pestisidyo upang makontrol ang mga peste; ay naitala at sa ilang mga kaso naipon sa kanila at pagkatapos, kasama ang pagkain, pumasok sa katawan ng tao, nagtamo ng kakayahang magkaroon ng positibo o, mas madalas, masamang epekto dito.
Mas kumplikado ang mga kadena kung saan maraming mga link. Halimbawa, damo - mga halamang-hayop - tao o butil - mga ibon at hayop - tao. Ang pinaka-kumplikadong mga kadena ng pagkain ay karaniwang nauugnay sa kapaligiran sa tubig. Ang mga sangkap na natunaw sa tubig ay nakuha ng phytoplankton, ang huli ay hinihigop ng zooplankton (protozoa, crustaceans), pagkatapos ay hinihigop ng "mapayapa" at pagkatapos ay mandaragit na isda, pagkatapos ay papasok sa katawan ng tao kasama nila. Ngunit ang kadena ay maaaring ipagpatuloy sa pamamagitan ng pagkain ng mga isda ng mga ibon at lahat ng mga hayop (mga baboy, mga oso) at pagkatapos lamang na makapasok sa katawan ng tao. Ang isang tampok ng mga chain ng pagkain ay sa bawat kasunod na link ay mayroong isang pagsasama-sama (akumulasyon) ng mga pollutant sa isang mas malaking halaga kaysa sa nakaraang link. Kaya, ayon kay V. Eichler, na may kaugnayan sa paghahanda ng DDT, ang algae, kapag nakuha mula sa tubig, ay maaaring dagdagan (maipon) ang konsentrasyon ng paghahanda ng 3000 beses; sa katawan ng mga crustacean, ang konsentrasyong ito ay tumataas ng isa pang 30 beses; sa katawan ng isda - isa pang 10-15 beses; at sa tisyu ng adipose ng mga seagull na nagpapakain sa isda na ito - 400 beses. Siyempre, ang antas ng akumulasyon ng ilang mga kontaminant sa mga link ng kadena ng pagkain ay maaaring magkakaiba nang malaki depende sa uri ng kontaminasyon at likas na katangian ng link sa tanikala. Alam, halimbawa, na ang konsentrasyon ng mga radioactive na sangkap sa mga kabute ay maaaring 1000-10,000 beses na mas mataas kaysa sa lupa.
Mga pagpipilian para sa paggamit ng mga banyagang sangkap
Ang mga lason na tumagos sa katawan, tulad ng iba pang mga banyagang compound, ay maaaring sumailalim sa iba't ibang mga pagbabagong-anyo ng biochemical ( biotransformation), bilang isang resulta kung saan mas mababa ang nakakalason na sangkap ay madalas na nabuo ( pag-neutralize, o detoxification). Ngunit maraming mga kilalang kaso ng pagtaas ng pagkalason ng mga lason kapag ang kanilang istraktura sa katawan ay nagbabago. Mayroon ding mga tulad compound, ang mga katangian ng mga katangian na kung saan ay nagsisimulang ipakita ang kanilang mga sarili lamang bilang isang resulta ng biotransformation. Sa parehong oras, ang isang tiyak na bahagi ng lason Molekyul ay inilabas mula sa katawan nang walang anumang mga pagbabago o sa pangkalahatan ay mananatili sa loob nito para sa isang mas o mas mahabang mahabang panahon, naayos ng mga protina ng plasma ng dugo at mga tisyu. Nakasalalay sa lakas ng nabuong kumplikadong "lason-protina", ang epekto ng lason ay pinabagal o tuluyan nang nawala. Bilang karagdagan, ang istraktura ng protina ay maaari lamang maging isang carrier ng isang nakakalason na sangkap, na hinahatid ito sa mga kaukulang receptor. *
* (Ang salitang "receptor" (o "receptor na istraktura") ay magpapahiwatig ng "point of application" ng mga lason: isang enzyme, ang object ng catalytic action na ito (substrate), pati na rin ang protina, lipid, mucopolysaccharide at iba pang mga katawan na bumubuo ang istraktura ng mga cell o lumahok sa metabolismo. Ang mga konseptong molecular-pharmacological ng kakanyahan ng mga konseptong ito ay isasaalang-alang sa Ch. 2)
Ang pag-aaral ng mga proseso ng biotransformation ay ginagawang posible upang malutas ang isang bilang ng mga praktikal na isyu ng toksikolohiya. Una, ang kaalaman tungkol sa molekular na kakanyahan ng detoxification ng mga lason na ginagawang posible upang i-cordon ang mga mekanismo ng pagtatanggol ng katawan at, sa batayan na ito, upang ibalangkas ang mga paraan ng nakadirekta na pagkilos sa nakakalason na proseso. Pangalawa, ang halaga ng isang dosis ng lason (gamot) na pumasok sa katawan ay maaaring hatulan ng dami ng mga produkto ng kanilang pagbabago - ang mga metabolite ay pinalabas sa pamamagitan ng mga bato, bituka at baga, * na ginagawang posible upang masubaybayan ang kalusugan ng mga tao. kasangkot sa paggawa at paggamit ng mga nakakalason na sangkap; bilang karagdagan, sa iba't ibang mga sakit, ang pagbuo at paglabas ng maraming mga produktong biotransformation ng mga banyagang sangkap mula sa katawan ay makabuluhang kapansanan. Pangatlo, ang hitsura ng mga lason sa katawan ay madalas na sinamahan ng induction ng mga enzyme na catalyze (mapabilis) ang kanilang pagbabago. Samakatuwid, sa pamamagitan ng pag-impluwensya sa aktibidad ng mga sapilitan na mga enzyme sa tulong ng ilang mga sangkap, posible na mapabilis o mapabagal ang mga proseso ng biochemical ng pagbabago ng mga banyagang compound.
* (Nakaugalian din na maunawaan ang mga metabolite bilang iba't ibang mga produktong biochemical ng normal na metabolismo (metabolismo))
Naitatag na ngayon na ang mga proseso ng biotransformation ng mga banyagang sangkap ay nagpapatuloy sa atay, gastrointestinal tract, baga, at bato (Larawan 1). Bilang karagdagan, ayon sa mga resulta ng pagsasaliksik ni Propesor I. D. Gadaskina, * isang malaking bilang ng mga nakakalason na compound ay sumasailalim sa hindi maibabalik na mga pagbabago sa adipose tissue. Gayunpaman, ang atay ay pangunahing kahalagahan dito, o sa halip, ang microsomal na bahagi ng mga cell nito. Nasa mga selula ng atay, sa kanilang endoplasmic retikulum, na ang karamihan sa mga enzyme na nagpapasimula sa pagbabago ng mga banyagang sangkap ay naisalokal. Ang retikulum mismo ay isang plexus ng linoprotein tubules na tumagos sa cytoplasm (Larawan 2). Ang pinakamataas na aktibidad na enzymatic ay nauugnay sa tinatawag na makinis na retikulum, na, hindi tulad ng magaspang, ay walang mga ribosome sa ibabaw nito. ** Hindi nakakagulat, samakatuwid, na sa mga sakit sa atay, ang pagkasensitibo ng katawan sa maraming mga banyagang sangkap ay mahigpit na tumataas. Dapat pansinin na, kahit na ang bilang ng mga microsomal na enzyme ay maliit, mayroon silang napakahalagang pag-aari - mataas na pagkakaugnay para sa iba't ibang mga banyagang sangkap na may kamag-anak na kemikal na walang kabuluhan. Lumilikha ito ng pagkakataon para sa kanila na makapasok sa mga reaksyon ng pag-neralisasyon na may halos anumang kemikal na tambalan na pumasok sa panloob na kapaligiran ng katawan. Kamakailan lamang, ang pagkakaroon ng isang bilang ng mga naturang mga enzyme ay napatunayan sa iba pang mga organelles ng cell (halimbawa, sa mitochondria), pati na rin sa plasma ng dugo at sa mga mikroorganismo ng bituka.
* (Gadaskina I. D. Fat tissue at lason. - Sa libro: Mga paksang isyu ng pang-industriya na nakakalason / Ed. N. V. Lazareva, A. A. Golubeva, E. T. Lykhipoy. L., 1970, p. 21-43)
** (Ang Ribosome ay spherical cell formations na may diameter na 15-30 nm, na kung saan ay sentro para sa synthesis ng mga protina, kabilang ang mga enzyme; naglalaman ng ribonucleic acid (RNA))
Pinaniniwalaan na ang pangunahing prinsipyo ng pagbabago ng mga banyagang compound sa katawan ay upang matiyak ang pinakamataas na rate ng kanilang pag-aalis sa pamamagitan ng paglilipat mula sa natutunaw na taba sa mas maraming mga istrakturang kemikal na natutunaw sa tubig. Sa huling 10-15 taon, kapag pinag-aaralan ang kakanyahan ng mga pagbabagong biochemical ng mga banyagang compound mula sa natutunaw na taba hanggang sa nalulusaw sa tubig, higit na higit na kahalagahan ang naidikit sa tinatawag na monooxygenase enzyme system na may halo-halong pagpapaandar, na naglalaman ng isang espesyal na protina - cytochrome P-450. Malapit ito sa istraktura ng hemoglobin (sa partikular, naglalaman ito ng mga atomo ng bakal na may variable valence) at ang pangwakas na link sa pangkat ng mga oxidizing microsomal na enzyme - biotransformers, higit na nakatuon sa mga selula ng atay. * Sa katawan, ang cytochrome P-450 ay matatagpuan sa 2 form: na-oxidized at nabawasan. Sa estado ng oxidized, ito ay unang bumubuo ng isang kumplikadong compound na may isang banyagang sangkap, na kung saan ay pagkatapos ay nabawasan ng isang espesyal na enzyme - cytochrome reductase. Pagkatapos ito, nabawasan na, tumutugon ang compound na may aktibo na oxygen, na nagreresulta sa pagbuo ng isang oxidized at, bilang panuntunan, hindi nakakalason na sangkap.
* (Kovalev I. Ye., Malenkov A. G. Ang daloy ng mga dayuhang sangkap: epekto sa sangkatauhan, - Priroda, 1980, blg. 9, p. 90-101)
Ang biotransformation ng mga nakakalason na sangkap ay batay sa maraming uri ng mga reaksyong kemikal, na nagreresulta sa pagdaragdag o pag-aalis ng methyl (-CH 3), acetyl (CH 3 COO-), carboxyl (-COOH), hydroxyl (-OH) radicals mga pangkat), pati na rin ang mga atomo ng asupre at mga pangkat na naglalaman ng asupre. Ang mga proseso ng agnas ng mga lason na molekula hanggang sa hindi maibalik na pagbabago ng kanilang mga cyclic radical ay may malaking kahalagahan. Ngunit ang isang espesyal na papel sa mga mekanismo para sa pag-neutralize ng mga lason ay ginampanan ng mga reaksyon ng synthesis, o pagkakaugnay, bilang isang resulta kung aling mga di-nakakalason na mga kumplikado - nabuo ang mga conjugate. Sa kasong ito, ang mga bahagi ng biochemical ng panloob na kapaligiran ng katawan na pumapasok sa hindi maibabalik na pakikipag-ugnay sa mga lason ay: glucuronic acid (C 5 H 9 O 5 COOH), cysteine ( 
), glycine (NH 2 -CH 2 -COOH), sulfuric acid, at iba pa Sa daanan, napansin namin ang isang makabuluhang pangyayari: dahil ang pagbabago at detoxification ng mga nakakalason na sangkap dahil sa mga reaksyon ng conjugation ay nauugnay sa pagkonsumo ng mga sangkap na mahalaga para sa mahalagang aktibidad, ang mga prosesong ito ay maaaring maging sanhi ng kakulangan ng huli sa katawan. Samakatuwid, mayroong isang panganib ng isang iba't ibang uri - ang posibilidad ng pag-unlad ng mga estado ng pangalawang sakit dahil sa isang kakulangan ng kinakailangang mga metabolite. Samakatuwid, ang detoxification ng maraming mga banyagang sangkap ay nakasalalay sa mga tindahan ng glycogen sa atay, dahil nabuo mula rito ang glucuronic acid. Samakatuwid, kapag ang malalaking dosis ng mga sangkap ay pumapasok sa katawan, ang pag-neutralize na kung saan ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagbuo ng mga glucuronic acid esters (halimbawa, mga benzene derivatives), ang nilalaman ng glycogen, ang pangunahing madaling mapakilos na reserba ng mga carbohydrates, ay nababawasan. Sa kabilang banda, may mga sangkap na, sa ilalim ng impluwensya ng mga enzyme, ay may kakayahang alisin ang mga glucuronic acid Molekyul at dahil doon ay nag-aambag sa pag-neutralize ng mga lason. Ang isa sa mga sangkap na ito ay naging glycyrrhizin, na bahagi ng ugat ng licorice. Naglalaman ang Glycyrrhizin ng 2 mga molekula ng glucuronic acid sa isang nakagapos na estado, na inilabas sa katawan, at ito, tila, natutukoy ang mga proteksiyon na katangian ng ugat ng licorice sa maraming mga pagkalason, na matagal nang nakilala sa gamot sa China, Tibet, at Japan. *
* (Mga halaman ng Salo VM at gamot. Moscow: Nauka, 1968)
Tulad ng para sa pag-aalis ng mga nakakalason na sangkap at mga produkto ng kanilang pagbabago mula sa katawan, ang baga, mga organ ng digestive, balat, at iba`t ibang mga glandula ay may gampanan sa prosesong ito. Ngunit ang mga gabi ang pinakamahalaga dito. Iyon ang dahilan kung bakit, sa maraming mga pagkalason, sa tulong ng mga espesyal na paraan na nagpapahusay sa paghihiwalay ng ihi, nakakamit nila ang pinakamabilis na pagtanggal ng mga nakakalason na compound mula sa katawan. Sa parehong oras, kailangang isaalang-alang ng isa ang nakakasamang epekto sa mga bato ng ilang mga lason na na-excret sa ihi (halimbawa, mercury). Bilang karagdagan, ang mga produkto ng pagbabago ng mga nakakalason na sangkap ay maaaring mapanatili sa mga bato, tulad ng kaso ng matinding pagkalason sa ethylene glycol. * Kapag na-oxidize ito sa katawan, nabubuo ang oxalic acid at nahuhulog ang mga kristal na calcium oxalate sa mga tubo ng bato, na pumipigil sa pag-ihi. Sa pangkalahatan, ang mga katulad na phenomena ay sinusunod kapag ang konsentrasyon ng mga sangkap na excreted sa pamamagitan ng mga bato ay mataas.
* (Ang Ethylene glycol ay ginagamit bilang isang antifreeze - isang sangkap na nagpapababa ng nagyeyelong mga likido na nasusunog sa panloob na mga engine ng pagkasunog)
Upang maunawaan ang kakanyahan ng biochemical ng mga proseso ng pagbabago ng mga nakakalason na sangkap sa katawan, isaalang-alang natin ang ilang mga halimbawa tungkol sa mga karaniwang bahagi ng kapaligiran ng kemikal ng mga modernong tao.
Kaya, benzene, na, tulad ng iba pang mga mabangong hydrocarbons, ay malawakang ginagamit bilang isang pantunaw para sa iba't ibang mga sangkap at bilang isang intermediate sa pagbubuo ng mga tina, plastik, gamot at iba pang mga compound, ay binago sa katawan sa 3 mga direksyon sa pagbuo ng mga nakakalason na metabolite (Fig . 3). Ang huli ay pinalabas sa pamamagitan ng mga bato. Ang Benzene ay maaaring mapanatili sa katawan nang napakatagal (ayon sa ilang mga mapagkukunan, hanggang sa 10 taon), lalo na sa adipose tissue.
Ang partikular na interes ay ang pag-aaral ng mga proseso ng pagbabago sa katawan nakakalason na mga metal, nagsisikap ng isang mas malawak na impluwensya sa isang tao na may kaugnayan sa pag-unlad ng agham at teknolohiya at ang pagbuo ng mga likas na yaman. Una sa lahat, dapat pansinin na bilang isang resulta ng pakikipag-ugnay sa mga redox buffer system ng cell, kung saan nangyayari ang paglipat ng mga electron, nagbabago ang valence ng mga metal. Sa kasong ito, ang paglipat sa estado ng pinakamababang valence ay karaniwang nauugnay sa isang pagbawas sa pagkalason ng mga metal. Halimbawa, ang hexavalent chromium ions ay nai-convert sa katawan sa isang mababang-nakakalason na trivalent form, at ang trivalent chromium ay maaaring mabilis na alisin mula sa katawan sa tulong ng ilang mga sangkap (sodium pyrosulfate, tartaric acid, atbp.). Ang isang bilang ng mga metal (mercury, cadmium, tanso, nikel) ay aktibong nauugnay sa biocomplexes, pangunahin sa mga gumaganang grupo ng mga enzyme (-SH, -NH 2, -COOH, atbp.), Na kung minsan ay tumutukoy sa selectivity ng kanilang biological na aksyon.
Sa listahan pestisidyo- mga sangkap na inilaan para sa pagkasira ng nakakapinsalang mga nabubuhay na bagay at halaman, may mga kinatawan ng iba't ibang mga klase ng mga compound ng kemikal, sa isang degree o iba pang nakakalason sa mga tao: organochlorine, organophosphorus, organometallic, nitrophenol, cyanide, atbp. Ayon sa magagamit na data, * halos 10% ng lahat ng nakamamatay na pagkalason ay kasalukuyang sanhi ng mga pestisidyo. Ang pinakamahalaga sa kanila, tulad ng alam mo, ay FOS. Kapag hydrolyzed, karaniwang nawawala ang kanilang toxicity. Sa kaibahan sa hydrolysis, ang oksihenasyon ng FOS ay halos palaging sinamahan ng isang pagtaas sa kanilang lason. Makikita ito kung ihinahambing natin ang biotransformation ng 2 insecticides - diisopropyl fluorophosphate, na nawala ang mga nakakalason na katangian nito sa pamamagitan ng paghiwalay ng isang fluorine atom sa panahon ng hydrolysis, at thiophos (isang hinalaw ng thiophosphoric acid), na na-oxidize sa isang mas nakakalason na phosphacol ( isang hinalaw ng orthophosphoric acid).
* (Buslovich S. Yu., Zakharov G. G. Clinic at paggamot ng matinding pagkalason sa mga pestisidyo (pestisidyo). Minsk: Belarus, 1972)
Kabilang sa malawakang ginagamit nakapagpapagaling na sangkap ang mga tabletas sa pagtulog ang pinakakaraniwang mapagkukunan ng pagkalason. Ang mga proseso ng kanilang pagbabago sa katawan ay napag-aralan nang maayos. Sa partikular, ipinakita na ang biotransformation ng isa sa mga karaniwang derivatives ng barbituric acid - luminal (Larawan 4) - ay dahan-dahang nagpapatuloy, at ito ay pinagbabatayan ng medyo pangmatagalang epekto na hypnotic, dahil depende ito sa bilang ng hindi nabago na mga luminal na molekula nakikipag-ugnay sa mga nerve cells. Ang pagkakawatak-watak ng singsing na barbituric ay humahantong sa pagwawakas ng pagkilos ng luminal (pati na rin ang iba pang mga barbiturates), na sa mga therapeutic na dosis ay nagdudulot ng pagtulog na tumatagal ng hanggang 6 na oras. Kaugnay nito, ang kapalaran ng isa pang kinatawan ng barbiturates sa katawan, hexobarbital, ay interesado. Ang hypnotic effect na ito ay mas maikli, kahit na gumagamit ng makabuluhang mas mataas na dosis kaysa sa luminal. Ito ay pinaniniwalaan na ito ay nakasalalay sa isang mas mataas na rate at sa isang mas malaking bilang ng mga paraan ng hindi paggana ng hexobarbital sa katawan (pagbuo ng mga alkohol, ketones, demethylated at iba pang mga derivatives). Sa kabilang banda, ang mga barbiturates na nakaimbak sa katawan na halos hindi nagbabago, tulad ng barbital, ay may mas mahabang hypnotic effect kaysa sa luminal. Sinusundan mula rito na ang mga sangkap na napalabas na hindi nabago sa ihi ay maaaring maging sanhi ng pagkalasing kung hindi makayanan ng mga bato ang kanilang pagtanggal sa katawan.
Mahalaga ring tandaan na upang maunawaan ang hindi inaasahan na nakakalason na epekto sa sabay na paggamit ng maraming mga gamot, dapat bigyan ng kahalagahan sa mga enzyme na nakakaapekto sa aktibidad ng mga pinagsamang sangkap. Halimbawa, ang gamot na physostigmine, kapag ginamit kasama ang novocaine, ay gumagawa ng huli na napaka-nakakalason na sangkap, dahil hinaharangan nito ang isang enzyme (esterase) na hydrolyze novocaine sa katawan. Ang ephedrine ay nagpapakita ng sarili sa katulad na paraan, nagbubuklod ng oxidase, hindi nagpapagana ng adrenaline at sa gayong pagpapahaba at pagpapahusay ng epekto ng huli.
Ang isang mahalagang papel sa biotransformation ng mga gamot ay nilalaro ng mga proseso ng induction (activation) at pagsugpo sa aktibidad ng microsomal enzymes ng iba't ibang mga banyagang sangkap. Kaya, ang etil alkohol, ilang mga insekto, ang nikotina ay nagpapabilis sa hindi paggana ng maraming gamot. Samakatuwid, binibigyang pansin ng mga parmasyutiko ang hindi kanais-nais na mga kahihinatnan ng pakikipag-ugnay sa mga sangkap na ito laban sa background ng drug therapy, kung saan nabawasan ang therapeutic na epekto ng isang bilang ng mga gamot. Sa parehong oras, dapat tandaan na kung ang pakikipag-ugnay sa isang inducer ng microsomal enzymes ay biglang huminto, kung gayon ito ay maaaring humantong sa nakakalason na epekto ng mga gamot at mangangailangan ng pagbawas sa kanilang mga dosis.
Dapat ding alalahanin na, ayon sa World Health Organization (WHO), 2.5% ng populasyon ay may mas mataas na peligro ng pagkalason sa droga, dahil ang genetically determinadong kalahating buhay sa plasma ng dugo sa pangkat ng mga tao na ito ay 3 beses na mas mahaba kaysa sa average. Sa parehong oras, halos isang katlo ng lahat ng mga enzyme na inilarawan sa mga tao sa maraming mga pangkat-etniko ay kinakatawan ng mga pagkakaiba-iba ng iba't ibang aktibidad. Samakatuwid, may mga indibidwal na pagkakaiba sa mga reaksyon sa isa o iba pang ahente ng pharmacological, depende sa pakikipag-ugnayan ng maraming mga kadahilanan ng genetiko. Samakatuwid, natagpuan na sa halos isa sa 1-2 libong katao, ang aktibidad ng serum cholinesterase, na hydrolyze ditilin, isang gamot na ginamit upang mapahinga ang mga kalamnan ng kalansay sa loob ng maraming minuto sa ilang mga interbensyon sa pag-opera, ay mahigpit na nabawasan. Sa mga naturang tao, ang epekto ng ditilin ay mahigpit na nagpapahaba (hanggang sa 2 oras o higit pa) at maaaring maging mapagkukunan ng malubhang kondisyon.
Kabilang sa mga taong naninirahan sa mga bansa sa Mediteraneo, Africa at Timog-silangang Asya, mayroong isang genetically determinadong kakulangan sa aktibidad ng enzyme glucose-6-phosphate dehydrogenase ng erythrocytes (bumaba sa 20% ng pamantayan). Ang tampok na ito ay ginagawang hindi matatag ang erythrocytes sa isang bilang ng mga gamot: sulfonamides, ilang antibiotics, phenacetin. Dahil sa pagkasira ng erythrocytes sa mga naturang tao laban sa background ng paggamot sa gamot, nangyayari ang hemolytic anemia at jaundice. Ito ay lubos na halata na ang pag-iwas sa mga komplikasyon na ito ay dapat na binubuo sa isang paunang pagpapasiya ng aktibidad ng kaukulang mga enzyme sa mga pasyente.
Bagaman ang materyal sa itaas ay nagbibigay lamang ng isang ideya ng problema ng biotransformation ng mga nakakalason na sangkap sa pangkalahatang mga termino, ipinapakita nito na ang katawan ng tao ay may maraming proteksiyon na mga mekanismo ng biochemical na, sa isang tiyak na lawak, protektahan ito mula sa mga hindi nais na epekto ng mga sangkap na ito, hindi bababa sa mula sa kanilang maliit na dosis. Ang paggana ng tulad ng isang komplikadong sistema ng hadlang ay ibinibigay ng maraming mga istraktura ng enzyme, ang aktibong impluwensya kung saan ginagawang posible na baguhin ang kurso ng mga proseso ng pagbabago at pag-neutralize ng mga lason. Ngunit ito ay isa na sa aming susunod na paksa. Sa karagdagang pagtatanghal, babalik pa rin tayo sa pagsasaalang-alang ng mga indibidwal na aspeto ng pagbabago ng ilang mga nakakalason na sangkap sa katawan sa lawak na kinakailangan para maunawaan ang mga mekanismo ng molekula ng kanilang biological na aksyon.