1

Глава 3. Токсикологическая химия и основы токсикологии

3.1. Доза  (концентрация) ядовитого вещества
3.2. Виды, классификация, клинические стадии отравлений
3.3. Пути поступления ядов в организм
3.4. Всасывание ядовитых веществ
3.5. Распределение ядов в организме
3.6. Особенности токсического действия некоторых ядовитых веществ

3.1. Доза  (концентрация) ядовитого вещества

Степень опасности ядов для организма человека  (животных) определяется конкретными поня­тиями, характеризующими глубину токсического воздействия, вызывающего нарушения нор­мального физиологического состояния вплоть до гибели организма. Все степени токсического действия химических веществ на живой организм объединены в раздел «токсикометрия».

Основные параметры токсикометрии

LD50  (LD100) – среднесмертельная  (смертельная) доза ядовитого вещества, вызывающая гибель 50  (100%) подопытных животных при определенном способе введения  (внутрь, на кожу и т.д., кроме ингаляции) в течение 2 нед. последующего наблюдения. Выражается в мг/кг массы тела животного.

LC50  (LC100) – концентрация  (доза) ядовитого вещества, вызывающая гибель 50  (100%) подопытных животных при ингаляционном воздействии. Выражается в мг на 1 м3 воздуха.

ОБУВ – ориентировочно безопасный уровень воздействия вещества. Выражается в мг на 1 м3 воздуха.

Таблица 1. Токсические и смертельные концентрации некоторых чужеродных соединений в плазме крови человека

Чужеродное соединение

Концентрация, мкг/мл

токсическая

смертельная

Аминазин

0,8 – 2,0

3,0 – 12

Барбитал

20,0 – 100,0

>100,0

Барбамил

300,0

Диазепам

2,0 – 10,0

50,0

Кокаин

5,2

Кофеии

100,0

Морфии

1,0

Мышьяк

1,0

15,0

Нитразепам

0,2

Оксазепам

2,0

Салицилаты

150,0 – 300,0

500,0

Стрихнин

2,0

9,0 – 12,0

Тиоридазии

10,0

20,0 – 80,0

Фенобарбитал

40,0

80,0 – 264,0

Хлороформ

70,0 – 250,0

390,0

Хлоралгидрат

100,0

250,0

Элениум

5,5

20,0

Этаминал-натрий

100,0

LDmin — минимальная токсическая доза. Это наименьшее количество яда, способное вызвать картину острого отравления без смертельного исхода с возможными отдаленны­ми последствиями интоксикации.

Токсическая опасность химического вещества характеризуется величиной зоны острого токсического действия: LD50/LDmin

Чем больше эта величина, тем безопаснее данное вещество.

В таблице 1 приведена концентрация в плазме крови некоторых ядовитых соединений.

3.2. Виды, классификация, клинические стадии отравлений

Комплекс патологических изменений, возникающих в организме под влиянием ток­сических веществ, называется отравлением или интоксикацией.

Виды отравлений

Острые отравления – это одномоментное поступление в организм токсической дозы вещества. Характеризуется острым началом и проявлением специфических симптомов отравления. Острые отравления могут заканчиваться смертельным исходом в течение нескольких минут  (синильная кислота и ее соли), часов или суток.

Хронические отравления возможны при повторном воздействии  (в течение дли­тельного периода времени) малых доз кумулирующихся в организме ядовитых веществ, не вызывающих острых отравлений, но достаточных для поражения той или иной функ­ции организма. Они характеризуются медленным течением и неясно выраженными сим­птомами.

Классификация отравлений

Случайные отравления, возникающие при использовании различных веществ лицами, которым может быть неизвестно их токсическое действие и последствия приема. Эти отравления могут быть при передозировке лекарственных средств и, особенно, содер­жащих сильнодействующие, наркотические и психотропные вещества. К подобным от­равлениям можно отнести отравления алкогольными напитками, а также бытовые отрав­ления и отравления при несчастных случаях на производстве.

Преднамеренные отравления происходят при использовании ядовитых веществ ли­цами, которые заранее знают последствия их применения. Такие отравления, как правило, преследуют криминальные цели: доведение жертвы до гибели или беспомощного состоя­ния с целью насилия или грабежа. К преднамеренным отравлениям следует отнести и суи­цидальные отравления – истинные и демонстративные  (симуляционные). Следует подчер­кнуть, что к суицидальным отравлениям часто приводит алкоголизм. По статистике 40% суицидов дает алкогольное опьянение. Использование некоторых веществ может провоци­ровать алкогольный психоз  (например, барбитураты на фоне хронического алкоголизма).

Производственные отравления, как правило, носят хронический характер. Они имеют место на предприятиях, где работники контактируют с ядовитыми веществами при отсутствии должной охраны труда и техники безопасности.

В токсикологии различают две клинические стадии отравления:

1. Токсикогенная стадия. В этот период токсический агент находится в организме в дозе, способной вызвать специфическое действие.

2. Соматогенная стадия. Она наступает после удаления или разрушения токсического агента в виде «следового» поражения структуры и функций различных органов и си­стем организма.

Токсикогенная стадия включает 2 фазы распределения ядовитого вещества – резорбцию  (до достижения максимальной концентрации яда в крови) и элиминацию  (до момента полного выведения яда и его метаболитов из организма). На этой стадии принимаются специальные меры по детоксикации и лечению отравлений. Соматогенная стадия предполагает симптоматическое лечение последствий отрав­ления.

3.3. Пути поступления ядов в организм

Отравляющие вещества могут поступать в организм через желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки, плаценту, а также путем внутривенного, внутримышечного или подкожного введения.

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 (II) 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.

3.4. Всасывание ядовитых веществ

Всякое вещество, в том числе яд, для проявления биологического действия должно прой­ти через одну или несколько клеточных мембран. Из курса нормальной физиологии сту­дентам известно, что клеточная мембрана обеспечивает проникновение в клетку и из нее молекул и ионов, необходимых для выполнения специфических функций клеток, изби­рательный транспорт ионов через мембрану для поддержания трансмембранного потен­циала и специфических клеточных контактов.

Опуская многие вопросы, касающиеся функции мембран, мы должны остановиться на строении мембран, чтобы понять пути проникновения различных ядов в клетку.

Мембрана клетки — это эластичная структура толщиной 7-11 нм. Она состоит из ли­пидов и белков. До 90% всех липидов составляют фосфолипиды, которые образуют двой­ной слой фосфолипидных молекул. Эти группы связаны с белковыми молекулами, ча­стично погруженными в липидную мембрану. Липидный бислой представляет собой жидкокристаллическую структуру. Благодаря этому мембраны обладают некоторой под­вижностью, что облегчает процессы транспорта через них.

Схема мембраны, постулированная в 1930-е годы Даусоном и Даниелли, представ­лена на рисунке 1.

Гидрофобная область состоит из двух слоев фосфолипидов. Наружная часть этой области представляет собой полярную головку, образованную за счет одной фосфорилированной гидроксильной группы глицерина. В свою очередь остаток фосфорной кислоты связан со спиртом холином. Неполярная часть образуется за счет остатков жирных кислот, связанных с двумя оксигруппами глицерина. Снаружи фосфолипидная гидрофобная часть мембраны покрыта мукополисахаридами, мукопротеинами или полипептидной цепочкой. Такое представление и в настоящее время имеет основополагающее значение, хотя и не полностью отражает отдельные свойства мембран.

Валлахом и Цалером представлена мозаичная модель мембраны  (рис. 2). Согласно этой модели предполагается, что протеины на полярных концах не образуют мономолекулярного слоя, а существуют в виде глобулярных протеиновых клубочков, которые насквозь пронизывают липидный слой или погружены в него.

Основными механизмами транспорта веществ через мембраны являются: пассивная диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт, фильтрация и пиноцитоз.

Пассивная диффузия играет важную роль для транспорта веществ в клетку. Она обусловлена физическими закономерностями диффузии веществ, растворимых в липи­дах и воде. Особенностью этого механизма является то, что транспорт осуществляется только в сторону низкой концентрации и следует до достижения равновесия по обе сто­роны мембраны. Перенос вещества зависит от градиента концентрации между наруж­ной и внутренней сторонами мембраны. Закон Фика описывает этот процесс следующим уравнением:

q = A/d · D (Ca-Ci),

где q – скорость диффузии; А – площадь мембраны; d толщина мембраны; D – коэф­фициент диффузии данного вещества;  (CaCi)градиент концентрации.

Коэффициент диффузии, прежде всего, зависит от коэффициента распределения ве­щества между водой и липидами:

D = k · VK,

где k – константа диффузии; VK – коэффициент распределения.

Чем выше растворимость вещества в липидах, тем лучше вещество проникает через мембрану. К таким веществам относятся диэтиловый эфир, этиловый спирт, фенол, дих­лорэтан, ацетон, четыреххлористый углерод, синильная кислота, некоторые газообразные соединения и др.

Большинство лекарственных веществ являются слабыми электролитами и могут на­ходиться в организме в неионизированной и ионизированной форме. Соотношение этих форм зависит от величины константы ионизации и значения pH среды. Степень диффу­зии для таких веществ пропорциональна количеству неионизированной формы вещества. Ионизированная форма плохо диффундирует через мембрану.

Облегченная диффузия происходит с участием специфических переносчиков. Как и при пассивной диффузии, вещества транспортируются без расхода энергии по концентрационному градиенту, но скорость ее выше, чем при пассивной диффузии. Примером облегченной диффузии является транспорт витамина В12 с помощью специфи­ческого переносчика – гастромукопротеида.

Активный транспорт веществ через мембрану происходит против градиента кон­центраций и сопровождается затратой метаболитической энергии. С помощью активного транспорта осуществляется всасывание катионов натрия, калия, кальция, аминокислот, сердечных гликозидов, гормонов, витаминов и др. Активный транспорт наиболее часто осуществляется с помощью аденозинтрифосфатаз  (АТФазы). В настоящее время доста­точно хорошо изучены белковые каналы мембран, через которые происходит активный избирательный транспорт веществ.

Пиноцитоз – это транспорт веществ путем впячивания  (инвагинации) поверхности мембраны с последующим образованием везикулы вокруг транспортируемого вещества. Образовавшиеся везикулы мигрируют сквозь мембрану в протоплазму клетки. Путем пиноцитоза через мембрану могут проходить многие крупные молекулы, в том числе пептиды, жирные кислоты и др.

Фильтрация веществ через поры мембран зависит от осмотического давления. Поры в мембране могут иметь небольшой диаметр  (около 0,4 нм), поэтому через них возможен перенос некоторых неорганических ионов или небольших гидрофильных молекул  (мо­чевина), а также воды.

Общая скорость всасывания зависит от морфологической структуры органа, в кото­ром находится ядовитое вещество, от величины поверхности всасывания. Наибольшую поверхность всасывания имеет желудочно-кишечный тракт  (за счет йикроворсинок) – около 120 м2. Поверхность легких составляет 90-100 м2. Поверхность кожи небольшая – около 1,6-1,8 м2. Это следует учитывать при определении скорости воздействия ядови­того вещества на организм человека. Всасывание отравляющих веществ через слизистую оболочку желудка зависит от многих причин: растворимости вещества в воде или жирах, степени воздействия на вещества желудочного сока, наполнения желудка пищей, характера желудочного содержи­мого и т.д. Лучше всего в желудке всасываются водо- и липидорастворимые вещества, находящиеся в жидком состоянии, хуже – твердые и малорастворимые соединения.

Кислая среда желудочного сока может изменять химическую структуру, а иногда и растворимость ядов. Прием отравляющего вещества натощак ускоряет процесс инток­сикации. Пища и ее характер влияют на процесс всасывания яда. Например, молоко и мо­лочные продукты препятствуют всасыванию солей тяжелых металлов, кислая реакция пищевых масс способствует всасыванию цианидов, дубильные вещества в чае связывают некоторые алкалоиды.

При всасывании в желудке и кишечнике яды проходят через печень, которая задер­живает их и обезвреживает. Если барьерная функция печени хорошо выражена, многие яды проявляют себя как малотоксичные вещества.

Водорастворимые соединения при поступлении в прямую кишку  (применение клиз­мы), при подкожном и внутривенном введении, через слизистые глаз, носа, половые ор­ганы, брюшину, плевру после всасывания сразу попадают в большой круг кровообраще­ния, минуя печень. В этих случаях действие яда оказывается более быстрым и сильным. Некоторые отравляющие вещества  (порошкообразные, газообразные, парообразные) попадают в организм через дыхательные пути и всасываются в легких. Слизистые дыха­тельных путей обладают значительной всасывающей способностью. Особенно быстро через них всасываются водорастворимые вещества, например, «летучие» яды. Иногда смерть может наступить до того, как концентрация яда в крови достигнет критических значений. В этом случае возможен смертельный исход уже после нескольких вдохов вследствие рефлекторной остановки дыхания и деятельности сердца.

3.5. Распределение ядов в организме

После всасывания ядовитое вещество разносится кровью по всем органам и тканям. Первоначально ядовитого вещества будет больше в тех тканях и органах, которые в боль­шей степени снабжены кровеносными сосудами. Наибольшее количество яда в единицу времени поступает обычно в легкие, почки, печень, сердце, мозг.

Яды, по мере их всасывания в кровь, разносятся по всему организму и на первой стадии распределяются между межклеточной и внутриклеточной жидкостью. Для по­давляющего большинства ядовитых веществ характерно неравномерное распределение в организме. Одни вещества проходят через эндотелий капилляров и неспособны про­никать через другие биологические мембраны. Такие вещества остаются только в меж­клеточной жидкости. Другие свободно проходят через цитоплазматические оболочки и распределяются по всему организму. Основным результатом процессов распределе­ния, с точки зрения клинической токсикологии, считается поступ ление ядовитых веществ к месту воздействия, в результате которого проявляется токсический эффект. Содержание токсического вещества в определенной ткани зависит от его количества, поступившего из крови в ткань и из ткани в кровь. Большую роль играет соотношение скорости крово­тока и скорости диффузии веществ в ткани.

В крови часть токсических веществ может связаться с белками. В таком состоянии яд плохо проникает через биологические мембраны и не участвует в формировании ток­сического процесса. Однако по мере снижения концентрации яда в крови и тканях такие комплексы расщепляются, при этом поддерживается равновесие концентрации свобод­ного яда и его комплекса с белками. Это равновесие может сдвигаться в ту или другую сторону в зависимости от интенсивности всасывания яда, метаболических его превраще­ний, дезинтоксикации, выделения из организма.

При обезвоживании организма токсичность яда усиливается за счет увеличения кон­центрации его в межклеточной жидкости и резкого сокращения «белковогорезерва».

В дальнейшем токсические вещества в различных органах и тканях распределяются неравномерно. Это зависит от их структуры, растворимости в воде, липидах, ионизации, а также функциональных особенностей органов и тканей.

В жировой ткани депонируются жирорастворимые яды  (органические растворите­ли, алкилгалогениды, хлорсодержащие пестициды и др.). В костной ткани способны от­кладываться свинец, барий, фтор и др. В коже накапливаются золото, свинец, серебро. Элементы висмут, ртуть, мышьяк накапливаются в органах и тканях, богатых белками, содержащими сульфгидрильные и другие функциональные группы. Ртуть накапливается в почках и вызывает в них некротические изменения.

Место локализации некоторых токсических веществ зависит от характера отрав­ления. Например, при остром отравлении ядовитые вещества накапливаются в печени и почках, а при хроническом – в ногтях, костях, нервной ткани, волосах. Многие нарко­тические вещества накапливаются в ногтях, волосах, коже.

Знание распределения чужеродных соединений в организме человека особенно важ­но при выборе объектов для химико-токсикологического анализа.

З.6. Особенности токсического действия некоторых ядовитых веществ

Острые отравления рассматривают как химическую травму, развивающуюся вследствие попадания в организм токсической дозы чужеродного химического соединения.

Ядовитые вещества могут проявлять местное и резорбтивное действие на организм. Особенно опасны токсические соединения, которые вызывают необратимые поражения клеточных структур.

Ядовитые вещества, действующие местно

К числу таких веществ относятся «едкие яды», оказывающие раздражающее, прижигаю­щее, некротизирующее и расплавляющее действие.

Местное действие является основным и определяющим во вредном воздействии ядовитого вещества и находится в прямой зависимости от его концентрации. Болевые ощущения, возникающие вследствие химического ожога, могут вызвать шок и быструю смерть. При затянувшемся отравлении проявляется общетоксическое, резорбтивное дей­ствие яда.

Сильными раздражающими свойствами обладают минеральные кислоты  (серная, хлороводородная, азотная), едкие щелочи  (гидроксиды калия, натрия, кальция, аммиак, оксид кальция), органические кислоты  (уксусная, щавелевая), фенол, формальдегид, «ме­таллические» яды и др.

У кислот степень токсического воздействия зависит от силы кислоты и ее концентра­ции. Водородные ионы способны обезводить ткани и вызвать свертывание белков с обра­зованием кислых альбуминов, разрушить белок и привести к коагуляционному  (сухому) некрозу. Серная и хлороводородная кислоты обуславливают выделение тканями большо­го количества тепла и «вспенивание» их. При этом гемоглобин расщепляется и образуют­ся его дериваты: гематопорфирин, метгемоглобин, кислый гематин. Ткани приобретают темно-коричневый или буровато-черный цвет.

Возникает сильное раздражение, воспаление, ожог; ткани разрушаются, образуются плотноватые струпы и участки воспаления.

Щелочи – хорошо растворимы в воде. Они также оказывают разъедающий эффект и при всасывании могут вызывать расщепление биологически важных веществ в орга­низме.

При действии щелочи на белок наблюдается его набухание, затем расплавление и разжижение. Образуются щелочные альбуминаты, которые хорошо растворимы в воде. Щелочи легко проникают в глубину тканей, образуя толстый слой влажного некроза.

Они растворяют эпителий, клетки мышц, нервной ткани и даже плотные ткани кожи, волос, ногтей.

Характерно, что кровь на поврежденных участках не свертывается, гемоглобин при этом превращается в щелочной гематин, придавая пораженным тканям зеленовато-бурый цвет.

Таким образом, щелочи вызывают при отравлении более тяжелые местные пораже­ния по сравнению с кислотами. Однако их резорбтивное действие сравнительно неве­лико. В крови избыток ОН-ионов приводит к повышению щелочности крови и тканей. Нарушается клеточный метаболизм, поражается ЦНС и ослабляется сердечная деятель­ность. В резорбтивном действии щелочей определяющую роль играют катионы  (особен­но калий, аммоний), влияющие на сердечную мышцу.

Органические кислоты жирного ряда  (кроме НСООН) – слабые кислоты. Их натрие­вые и калиевые соли в водных растворах за счет гидролиза дают щелочную реакцию. Органические кислоты ароматического ряда более сильные. Местное действие прояв­ляется в разрушающем действии на ткани в результате необратимых изменений в со­стоянии коллоидов. Такое действие обусловлено водородными ионами, образующимися при диссоциации кислот. В действии большинства органических кислот преобладающим является резорбтивное, а не местное действие.

В качестве примера можно привести уксусную кислоту. Ее местное действие вы­ражено в меньшей степени по сравнению с неорганическими кислотами и щелочами. На месте действия уксусной кислоты образуется поверхностный струп, который пре­пятствует ее более глубокому проникновению. В результате даже высокие концентрации уксусной кислоты в основном оказывают поверхностное действие и практически не вы­зывают прободений.

Фенол  (карболовая кислота) относится к нервно-протоплазматическим ядам. При со­прикосновении с тканями фенол сворачивает белок, обезвоживает и образует сухой струп беловатого цвета. Концентрированные растворы фенола способны разъедать кожные по­кровы, слабые концентрации вызывают более глубокие поражения кожи. Наблюдается бледность кожных покровов, потеря чувствительности, появление признаков гангрены.

Формальдегид способен при местном действии на ткани быстро свертывать бел­ки. При этом образуется хрупкий белый струп. Формальдегид фиксирует эритроциты. Некротизированные ткани не окрашиваются кровяным пигментом. Он оказывает также общетоксическое действие на центральную нервную систему и вызывает дистрофиче­ские изменения почек, печени, миокарда.

Местное действие «металлических» ядов на кожу, слизистые желудка, кишечника, носоглотки, легких основано на деструкции ткани, уплотнении, денатурации белка с об­разованием струпа. Степень деструктивного воздействия зависит от способности соеди­нений металлов к диссоциации. Это заметно при сравнении местного воздействия солей сильных и слабых кислот  (соли азотной, хлороводородной, серной кислот действуют сильнее по сравнению с солями уксусной, пропионовой кислот).

Действие ядовитых веществ на рецепторы

В настоящее время при характеристике резорбтивного действия ядовитого вещества на организм многие токсикологи придерживаются теории рецепторов токсичности. Эта теория является скорее попыткой общего и цельного объяснения механизма дей­ствия различных соединений. Согласно этой теории условием проявления биологиче­ского  (токсического) действия веществ является связь молекулы вещества со специфиче­ским для него местом на клеточной мембране или с соответствующей микроструктурой клетки, т.е. с рецептором.

В настоящее время пока не до конца описано, как выглядят рецепторы, каково их фи­зическое и химическое строение, какие физико-химические силы играют роль в процес­се связывания химического вещества с рецептором. Можно представить, что рецепторы как белково-липидные структуры являются фрагментами структуры энзимов либо иных соединений, имеющих активные группы, способные связывать химические вещества. Рецепторы имеют настолько специфические свойства, что их вид и пространственное строение активных групп позволяет образовывать ограниченный круг связей и реакций между рецептором и химическим веществом.

Типы возможных связей вещество-рецептор представлены в таблице 2.

Возникновение тех или иных связей зависит как от химической структуры вещества и рецептора, так и от фазы взаимодействия. На первой стадии взаимодействия возможно образование ионной связи, которая может путем химического взаимодействия перейти в ковалентную. Местом непосредственного взаимодействия могут быть остатки амино­кислот, ферментов, гормонов.

Например, оксигруппа серина, входящая как составная часть в молекулу фермента ацетилхолинэстеразы  (АХЭ), служит местом связи с рецептором для фосфорорганических пестицидов  (хлорофос, параоксон и др.), которые фосфорилируют гидроксильную группу серина.

Кинетические исследования показали, что фосфорорганические соединения и фер­мент за счет ковалентных связей сначала образуют переходное соединение, которое рас­падается в результате фосфорилирования фермента. Характеристикой этого практически необратимого процесса служит константа фосфорилирования, которая известна для мно­гих фосфорорганических соединений  (ФОС) и АХЭ.

Аналогично ведут себя в организме производные карбаминовой кислоты  (например, севин — системный инсектицид). Карбаматы вначале образуют соединения включения с ферментом, перенося группу R2NCO на гидроксильную группу серина, а затем его карбамоилируют.

Спонтанный процесс реактивации карбамоильных производных АХЭ идет гораздо быстрее, чем фосфорилированных, что объясняется неустойчивостью N-алкильной груп­пы. Период полураспада карбаматов равен 15 мин, а фосфорсодержащих соединений – 8 ч. Поэтому восстановление организма, пострадавшего после отравления карбаматами, происходит быстрее, чем у ФОС.

В роли рецепторов токсичности могут выступать различные участки медиато­ров и гормонов. Например, опиатным рецептором является участок гормона гипофиза р-липотрофина.

Местом первичного действия ядов являются отдельные аминогдислоты. Высокой способностью связывать «металлические» яды обладают две аминокислоты: гистидин и цистеин, которые способны образовывать хелатные комплексы. Сюда можно добавить цистин – эффективный специфически действующий агент, способный связывать медь.

Рецепторами часто выступают наиболее реакционноспособные функциональные группы органических соединений, такие как сульфгидрильные, гидроксильные, карбок­сильные, которые играют важную роль в жизнеспособности клетки.

Так, с SH-группами белков и ферментов связаны физиология нервной деятельности, клеточное дыхание, мышечное сокращение, проницаемость клеточной оболочки, в част­ности, митохондрий, где происходит ряд важных обменных процессов.

Повреждение или инактивация SH-групп металлами ведет к серьезным расстрой­ствам.

Известно более 100 ферментов, активность которых может тормозиться при блоки­ровании в них SH-групп при отравлении металлами.

При этом образуются нерастворимые меркаптиды:

R-SH + Ме+ =  R-S-Me + Н+ меркаптид

Это действие неспецифично и является общим для многих металлов  (медь, серебро, золото, ртуть, мышьяк, сурьма и др.). Некоторые металлы  (железо, таллий, молибден, ванадий и др.) легче соединяются с лигандами, которые содержат кислород. Большинству металлов свойственно специфическое угнетение определенных ферментов в малых кон­центрациях. Поэтому особенности общетоксического действия этими металлами выяв­ляются при длительном контакте с ними.

Таким образом, по современным представлениям, любое химическое вещество, для того чтобы проявлять токсическое действие, должно обладать, по крайней мере, дву­мя независимыми признаками: сродством к рецептору и собственной физико-химической активностью. Исходя из этого, токсическое действие вещества пропорционально площади рецепторов, занятой молекулами этого вещества.

Максимальное токсическое действие яда проявляется тогда, когда минимальное коли­чество его молекул способно связывать и выводить из строя наиболее жизненно важные клетки-мишени.Скорость образования комплекса яда с рецепторами, их устойчивость и способность к обратной диссоциации часто играют большую роль, чем степень насыщения ядом ре­цепторов.В токсическом действии многих веществ отсутствует строгая избирательность. Их вмешательство в жизненные процессы основано не только на специфическом хими­ческом взаимодействии с определенными клеточными рецепторами, но и на взаимодей­ствии с другими частями клетки.

Большинство известных в настоящее время токсических веществ взаимодействуют с рецептором за счет лабильных, легко разрушающихся связей – ионных, водородных, ван-дер-ваальсовых. Это дает возможность их успешного «отмывания» и удаления из ор­ганизма. Современные методы детоксикации базируются на возможности разрушения комплекса «яд-рецептор».

Категории
Рекомендации
Подсказка
Нажмите Ctrl + F, чтобы найти фразу в тексте
Партнеры
А знаете ли вы, что нажав сочетание клавиш Ctrl+F - можно воспользоваться поиском по сайту?
X
Copyrights © 2015: FARMF.RU - тесты, лекции, обзоры
яндекс.ћетрика
Рейтинг@Mail.ru

У вас включен AdBlock!

Привет! Мы создали этот сайт с различными интересными статьями. Для нас очень важно, чтобы вы отключили AdBlock. Ведь именно за счет рекламы живет этот сайт. Огромное спасибо.

Уведомление для пользователей AdBlock

У вас включен AdBlock!

Привет! Нас зовут Дима и Аня. Мы создали этот сайт с различными интересными статьями. Для нас очень важно, чтобы вы отключили AdBlock. Ведь именно за счет рекламы живет этот сайт. Огромное спасибо.