Mga sangkap na neutralisahin ang mga banyagang katawan sa katawan ng tao. Ang mga depensa ng katawan ng tao

50. Ang mekanismo ng neutralisasyon ng mga dayuhang sangkap sa atay.

Mekanismo ng Toxin Detox

Ang neutralisasyon ng mga sangkap sa atay ay binubuo sa kanilang kemikal na pagbabago, na kadalasang kinabibilangan ng dalawang yugto.

Sa unang yugto, ang sangkap ay sumasailalim sa oksihenasyon (detachment ng mga electron), pagbabawas (pagdaragdag ng mga electron), o hydrolysis.

Sa ikalawang yugto, ang isang sangkap ay idinagdag sa mga bagong nabuong aktibong grupo ng kemikal. Ang ganitong mga reaksyon ay tinatawag na conjugation reactions, at ang proseso ng pagdaragdag ay tinatawag na conjugation.(Tingnan ang tanong 48)

51. Metallothionein, neutralisasyon ng mga heavy metal ions sa atay. Mga protina ng heat shock.

Metallothionein- isang pamilya ng mababang molekular na timbang na mga protina na may mataas na nilalaman ng cysteine. Ang molekular na timbang ay nag-iiba mula 500 Da hanggang 14 kDa. Ang mga protina ay naisalokal sa lamad ng Golgi apparatus. Ang mga metallothionein ay may kakayahang magbigkis ng parehong physiological (zinc, copper, selenium) at xenobiotic (cadmium, mercury, silver, arsenic, atbp.) na mabibigat na metal. Ang pagbubuklod ng mga mabibigat na metal ay ibinibigay ng pagkakaroon ng mga grupo ng thiol ng mga nalalabi sa cysteine, na bumubuo ng halos 30% ng kabuuang komposisyon ng amino acid.

Kapag ang mabibigat na metal na mga ions na Cd2+, Hg2+, Pb2+ ay pumasok sa katawan sa atay at bato, mayroong pagtaas sa synthesis ng metallothioneins - mga protina na matatag na nagbubuklod sa mga ion na ito, at sa gayon ay pinipigilan ang mga ito na makipagkumpitensya sa Fe2+, Co2+, Mg2+ ions na kinakailangan para sa vital. aktibidad para sa mga nagbubuklod na site sa mga enzyme.

Ang mga proseso ng microsomal oxidation sa atay ay ang hydroxylation ng mga nakakapinsalang compound, na nangyayari sa pakikilahok ng cytochrome P450 enzyme at nagtatapos sa isang pagbabago sa pangunahing istraktura ng mga molekula ng mga sangkap na ito. Kadalasan, ang pamamaraang ito ng autodetoxification ang pinakamahalaga, lalo na pagdating sa neutralisasyon ng mga organikong nakakalason na sangkap at gamot. Sa pangkalahatan, nasa atay na ang maximum na halaga ng mga dayuhang sangkap (xenobiotics) ay neutralisado, at mula doon ay ipinadala sila sa mga organo kung saan sila ay ilalabas.

Mga protina ng heat shock ay isang klase ng mga functional na katulad na protina, ang pagpapahayag nito ay tumataas sa pagtaas ng temperatura o sa ilalim ng iba pang mga kondisyon na nagbibigay diin sa cell. Ang pagtaas sa pagpapahayag ng mga gene na nag-encode ng mga heat shock na protina ay kinokontrol sa yugto ng transkripsyon. Ang matinding upregulation ng expression ng mga gene na nag-encode ng heat shock proteins ay bahagi ng cellular response sa heat shock at pangunahing sanhi ng heat shock factor. Ang mga heat shock protein ay matatagpuan sa mga selula ng halos lahat ng nabubuhay na organismo, mula sa bakterya hanggang sa mga tao.

52. Oxygen toxicity. Pagbuo ng mga reaktibong species ng oxygen.

Sa panahon ng paglaki at metabolismo, ang mga produkto ng pagbabawas ng oxygen ay ginawa sa loob ng mga microorganism at itinatago sa nakapaligid na nutrient medium. Ang superoxide anion, isang produkto ng pagbabawas ng oxygen, ay ginawa ng univalent oxygen reduction: o2-→ o2- Ito ay ginawa sa panahon ng interaksyon ng molecular oxygen sa iba't ibang cellular elements, kabilang ang mga pinababang riboflavin, flavoproteins, quinones, thiols, at iron-sulfur mga protina. Ang eksaktong proseso kung saan ito nagiging sanhi ng pinsala sa intracellular ay hindi alam; gayunpaman, ito ay may kakayahang gumawa ng maraming mapanirang reaksyon, na posibleng nakamamatay sa cell. Bilang karagdagan, ang mga produkto ng pangalawang reaksyon ay maaaring magpataas ng toxicity.

Halimbawa, pinaniniwalaan ng isang hypothesis na ang superoxide anion ay tumutugon sa hydrogen peroxide sa cell:

O2-+ H2O2 → O - + O. + O2

Ang reaksyong ito, na kilala bilang reaksyon ng Haber-Weiss, ay gumagawa ng libreng hydroxyl radical (O·), na siyang pinakamakapangyarihang biological oxidant na kilala. Maaari nitong atakehin ang halos anumang organikong bagay sa cell.

Ang kasunod na reaksyon sa pagitan ng superoxide anion at ng hydroxyl radical

T-shirt oxygen products (O2*), na nakakasira din sa cell:

O2-+ O → O + O2*

Ang isang nasasabik na molekula ng oxygen na singlet ay lubos na reaktibo. Samakatuwid, ang superoxide ay dapat alisin upang ang mga cell ay mabuhay sa pagkakaroon ng oxygen.

Karamihan sa mga facultative at aerobic na organismo ay naglalaman ng mataas na konsentrasyon ng isang enzyme na tinatawag na superoxide dismutase. Ang enzyme na ito ay nagko-convert ng superoxide anion sa karaniwang estado na oxygen at hydrogen peroxide, kaya inaalis ang cell ng mga mapanirang superoxide anion:

2o2-+ 2H+Superoxide Dismutase O2 + H2 O2

Ang hydrogen peroxide na ginawa sa reaksyong ito ay isang oxidizing agent, ngunit hindi nito nasisira ang cell gaya ng superoxide anion at may posibilidad na umikot palabas ng cell. Maraming mga organismo ang nagtataglay ng catalase o peroxidase o pareho upang maalis ang H2O2. Gumagamit ang Catalase ng H2O2 bilang isang oxidant (electron acceptor) at redactant (electron donor) upang i-convert ang peroxide sa karaniwang estado na oxygen at tubig:

H2O2 + H2O2 Catalase 2H2O + O2

Gumagamit ang Peroxidase ng redactant maliban sa H2O2: H2O2 + Peroxidase H2R 2H2O + R

Sa ground state, ang molecular oxygen ay isang medyo matatag na molekula na hindi kusang tumutugon sa iba't ibang macromolecules. Ipinaliwanag ito ng kanyang

electronic configuration: ang pangunahing anyo ng oxygen sa atmospera (3O2) ay nasa triplet state.

Sa kasalukuyan, ang ROS ay kinabibilangan ng oxygen derivatives ng isang radikal na kalikasan (superoxide radical (anion radical) O2 -, hydroperoxide radical HO2, hydroxyl radical HO), pati na rin ang mga reaktibong derivatives nito (hydrogen peroxide H2O2, singlet oxygen 1O2 at peroxynitrite).

Dahil ang mga halaman ay hindi kumikibo at sa ilalim ng patuloy na impluwensya ng pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran, at nagsasagawa din ng oxygenic photosynthesis, ang konsentrasyon ng molekular na oxygen sa kanilang mga tisyu ay mas mataas kaysa sa iba pang mga eukaryotes. Ipinakita na ang konsentrasyon ng oxygen sa mammalian mitochondria ay umabot sa 0.1 μM, habang sa plant cell mitochondria ito ay higit sa 250 μM. Kasabay nito, ayon sa mga mananaliksik, humigit-kumulang 1% ng oxygen na hinihigop ng mga halaman ay na-convert sa mga aktibong anyo nito, na hindi maiiwasang nauugnay sa hindi kumpletong hakbang-hakbang na pagbawi ng molekular na oxygen.

Kaya, ang hitsura ng mga reaktibo na species ng oxygen sa isang buhay na organismo ay nauugnay sa paglitaw ng mga metabolic reaksyon sa iba't ibang mga cellular compartment.

Ang terminong "immunity" (mula sa Latin na immunitas - pag-alis ng isang bagay) ay nangangahulugang kaligtasan ng katawan sa mga nakakahawa at hindi nakakahawa na ahente. Ang mga organismo ng hayop at tao ay napakalinaw na naiiba sa pagitan ng "sariling" at "banyaga", na nagsisiguro ng proteksyon hindi lamang mula sa pagpapakilala ng mga pathogenic microorganism, kundi pati na rin mula sa mga dayuhang protina, polysaccharides, lipopolysaccharides at iba pang mga sangkap.

Ang mga proteksiyon na kadahilanan ng katawan laban sa mga nakakahawang ahente at iba pang mga dayuhang sangkap ay nahahati sa:

- hindi tiyak na pagtutol- mechanical, physico-chemical, cellular, humoral, physiological protective reactions na naglalayong mapanatili ang katatagan ng panloob na kapaligiran at ibalik ang mga nababagabag na pag-andar ng macroorganism.

- likas na kaligtasan sa sakit- paglaban ng organismo sa ilang mga pathogenic agent, na minana at likas sa isang partikular na species.

- nakuha ang kaligtasan sa sakit- tiyak na proteksyon laban sa genetically alien substance (antigens), na isinasagawa ng immune system ng katawan sa anyo ng paggawa ng antibody.

Ang di-tiyak na paglaban ng katawan ay dahil sa mga proteksiyon na kadahilanan na hindi nangangailangan ng espesyal na muling pagsasaayos, ngunit neutralisahin ang mga dayuhang katawan at mga sangkap pangunahin dahil sa mga impluwensyang mekanikal o physico-kemikal. Kabilang dito ang:

Balat - bilang isang pisikal na hadlang sa landas ng mga microorganism, ito ay may isang bactericidal na ari-arian laban sa mga pathogen ng gastrointestinal at iba pang mga sakit. Ang pagkilos ng bactericidal ng balat ay nakasalalay sa kadalisayan nito. Sa kontaminadong balat, ang mga mikrobyo ay nananatili nang mas matagal kaysa sa malinis na balat.

Ang mauhog lamad ng mga mata, ilong, bibig, tiyan at iba pang mga organo, tulad ng mga hadlang sa balat, bilang resulta ng kanilang impermeability sa iba't ibang microbes at ang bactericidal action ng mga lihim, ay nagsasagawa ng mga antimicrobial function. Sa lacrimal fluid, plema, laway ay isang tiyak na protina lysozyme, na nagiging sanhi ng "lysis" (dissolution) ng maraming microbes.

Ang gastric juice (naglalaman ito ng hydrochloric acid) ay may napakalinaw na mga katangian ng bactericidal laban sa maraming mga pathogen, lalo na ang mga impeksyon sa bituka.

Mga lymph node - ang mga pathogenic microbes ay nagtatagal at neutralisahin sa kanila. Sa mga lymph node, ang pamamaga ay bubuo, na may masamang epekto sa mga pathogen ng mga nakakahawang sakit.

Phagocytic reaction (phagocytosis) - natuklasan ng I.I. Mechnikov. Pinatunayan niya na ang ilang mga selula ng dugo (leukocytes) ay nakakakuha at nakakatunaw ng mga mikrobyo, na nagpapalaya sa katawan mula sa mga ito. Ang ganitong mga cell ay tinatawag na phagocytes.

Ang mga antibodies ay mga espesyal na partikular na sangkap na may likas na microbial na maaaring mag-inactivate ng mga mikrobyo at ang kanilang mga lason. Ang mga proteksiyong sangkap na ito ay matatagpuan sa iba't ibang mga tisyu at organo (pali, lymph node, bone marrow). Ginagawa ang mga ito kapag ang mga pathogenic microbes, mga dayuhang sangkap ng protina, serum ng dugo ng iba pang mga hayop, atbp ay ipinakilala sa katawan. Ang lahat ng mga sangkap na may kakayahang mag-udyok sa pagbuo ng mga antibodies ay mga antigens.

Ang nakuha na kaligtasan sa sakit ay maaaring natural, na nagreresulta mula sa isang nakakahawang sakit, at artipisyal, na nakuha bilang isang resulta ng pagpapakilala sa katawan ng mga partikular na biological na produkto - mga bakuna at sera.

Ang mga bakuna ay pinapatay o pinahina ang mga nakakahawang ahente o ang kanilang mga lason. Aktibo ang nakuhang kaligtasan sa sakit, ibig sabihin. na nagreresulta mula sa aktibong pakikibaka ng katawan sa causative agent ng sakit.

SA PAGKAIN

Kasama sa mga dayuhang kemikal ang mga compound na, ayon sa kanilang likas at dami, ay hindi likas sa isang natural na produkto, ngunit maaaring idagdag upang mapabuti ang teknolohiya ng pag-iingat o pagpapabuti ng kalidad ng produkto at ang mga nutritional properties nito, o maaari silang mabuo sa produkto bilang resulta ng teknolohikal na pagproseso (pagpainit, pagprito, pag-iilaw, atbp.) at pag-iimbak, pati na rin ang pagpasok dito o sa pagkain dahil sa kontaminasyon.

Ayon sa mga dayuhang mananaliksik, sa kabuuang dami ng mga dayuhang kemikal na tumatagos mula sa kapaligiran papunta sa katawan ng tao, depende sa lokal na kondisyon, 30-80% o higit pa ang kasama ng pagkain (K. Norn, 1976).

Ang spectrum ng mga posibleng pathogenic effect ng PCV na pumapasok sa katawan kasama ng pagkain ay napakalawak. Kaya nila:

1) masamang nakakaapekto sa panunaw at pagsipsip ng mga sustansya;

2) babaan ang mga panlaban ng katawan;

3) sensitize ang katawan;

4) magkaroon ng pangkalahatang nakakalason na epekto;

5) maging sanhi ng gonadotoxic, embryotoxic, teratogenic at carcinogenic effect;

6) mapabilis ang proseso ng pagtanda;

7) makagambala sa pag-andar ng pagpaparami.

Ang problema ng negatibong epekto ng polusyon sa kapaligiran sa kalusugan ng tao ay nagiging mas talamak. Nalampasan nito ang mga pambansang hangganan at naging pandaigdigan. Ang masinsinang pag-unlad ng industriya, ang chemicalization ng agrikultura ay humantong sa ang katunayan na ang malaking dami ng mga kemikal na compound ay lumilitaw sa kapaligiran na nakakapinsala sa katawan ng tao. Ito ay kilala na ang isang makabuluhang bahagi ng mga dayuhang sangkap ay pumapasok sa katawan ng tao na may pagkain (halimbawa, mabibigat na metal - hanggang sa 70%). Samakatuwid, ang malawak na impormasyon ng populasyon at mga espesyalista tungkol sa mga kontaminant sa mga produktong pagkain ay may malaking praktikal na kahalagahan. Ang pagkakaroon sa mga produktong pagkain ng mga kontaminant na walang nutritional at biological na halaga o nakakalason ay nagbabanta sa kalusugan ng tao. Naturally, ang problemang ito, tungkol sa parehong tradisyonal at bagong mga produkto ng pagkain, ay naging partikular na talamak sa kasalukuyang panahon. Ang konsepto ng "alien substance" ay naging sentro kung saan sumiklab pa rin ang mga talakayan. Ang World Health Organization at iba pang mga internasyonal na organisasyon ay masinsinang nakikitungo sa mga problemang ito sa loob ng halos 40 taon, at ang mga awtoridad sa kalusugan ng maraming estado ay nagsisikap na kontrolin ang mga ito at ipakilala ang sertipikasyon sa pagkain. Ang mga contaminant ay maaaring aksidenteng naipasok sa pagkain bilang mga contaminant, at kung minsan ang mga ito ay partikular na ipinakilala sa anyo ng mga additives ng pagkain, kapag ito ay dahil sa teknolohikal na pangangailangan. Sa pagkain, ang mga contaminant ay maaaring, sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon, maging sanhi ng pagkalasing sa pagkain, na isang panganib sa kalusugan ng tao. Gayunpaman, ang pangkalahatang toxicological sitwasyon ay higit pang kumplikado sa pamamagitan ng madalas na paggamit ng iba pang mga non-food substance, tulad ng mga gamot; paglunok ng mga dayuhang sangkap sa anyo ng mga by-product ng pang-industriya at iba pang aktibidad ng tao sa pamamagitan ng hangin, tubig, natupok na pagkain at mga gamot. Ang mga kemikal na pumapasok sa pagkain mula sa kapaligiran sa ating paligid ay lumilikha ng mga problema na kailangang 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 kaugnayan nito sa mga pathological phenomena sa katawan ng tao.

Isa sa mga posibleng paraan para makapasok ang HCV sa pagkain ay ang pagsama sa kanila 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 mga dayuhang sangkap (FSC).

Ang mga kadena ng pagkain ay isa sa mga pangunahing anyo ng pagkakaugnay sa pagitan ng iba't ibang mga organismo, na ang bawat isa ay nilalamon ng isa pang uri. Ang mga pangunahing variant ng naturang food chain ay ipinapakita sa figure. Ang pinakasimpleng mga kadena ay maaaring isaalang-alang kung saan ang mga produkto ng halaman: mushroom, maanghang na halaman (perehil, dill, kintsay, atbp.), Mga gulay at prutas, cereal - tumatanggap ng mga pollutant mula sa lupa bilang isang resulta ng pagtutubig ng mga halaman (mula sa tubig), kapag tinatrato. mga halaman na may mga pestisidyo upang makontrol ang mga peste; ay naayos at sa ilang mga kaso ay naipon sa kanila at pagkatapos, kasama ng pagkain, ay pumapasok sa katawan ng tao, na nakakakuha ng kakayahang magkaroon ng positibo o, mas madalas, masamang epekto dito.

Ang mas kumplikado ay ang mga kadena kung saan mayroong ilang mga link. Halimbawa, damo - herbivores - tao o butil - ibon at hayop - tao. Ang pinaka-kumplikadong food chain ay kadalasang nauugnay sa aquatic na kapaligiran. Ang mga sangkap na natunaw sa tubig ay kinukuha ng phytoplankton, ang huli ay hinihigop ng zooplankton (protozoa, crustaceans), pagkatapos ay hinihigop ng "mapayapa" at pagkatapos ay mandaragit na isda, pagkatapos ay pumapasok sa katawan ng tao kasama nila. Ngunit ang kadena ay maaaring ipagpatuloy sa pamamagitan ng pagkain ng mga isda ng mga ibon at omnivore (baboy, oso) at pagkatapos lamang ay pumasok sa katawan ng tao. Ang isang tampok ng mga kadena ng pagkain ay na sa bawat kasunod na link mayroong isang cumulation (akumulasyon) ng mga pollutant sa isang mas malaking halaga kaysa sa nakaraang link. Kaya, ayon kay W. Eichler, may kaugnayan sa mga paghahanda ng DDT, ang algae, kapag nakuha mula sa tubig, ay maaaring tumaas (mag-ipon) ng konsentrasyon ng gamot ng 3000 beses; sa katawan ng mga crustacean, ang konsentrasyon na ito ay tumataas ng isa pang 30 beses; sa katawan ng isda - isa pang 10-15 beses; at sa adipose tissue ng mga gull na kumakain sa isda na ito - 400 beses. Siyempre, ang antas ng akumulasyon ng ilang mga contaminant sa mga link ng food chain ay maaaring mag-iba nang malaki depende sa uri ng mga contaminant at ang likas na katangian ng link sa chain. Ito ay kilala, halimbawa, na ang konsentrasyon ng mga radioactive substance sa fungi ay maaaring 1,000-10,000 beses na mas mataas kaysa sa lupa.

Mga pagpipilian para sa pagpasok ng mga dayuhang sangkap

2.4.7. Mga paraan upang alisin ang mga dayuhang sangkap mula sa katawan

Ang mga paraan at pamamaraan ng natural na pag-alis ng mga dayuhang compound mula sa katawan ay iba. Ayon sa kanilang praktikal na kahalagahan, ang mga ito ay nakaayos tulad ng sumusunod: bato - bituka - baga - balat.

Ang paglabas ng mga nakakalason na sangkap sa pamamagitan ng mga bato ay nangyayari sa pamamagitan ng dalawang pangunahing mekanismo - passive diffusion at aktibong transportasyon.

Bilang resulta ng passive filtration sa renal glomeruli, nabuo ang isang ultrafiltrate, na naglalaman ng maraming nakakalason na sangkap, kabilang ang mga non-electrolytes, sa parehong konsentrasyon tulad ng sa plasma. Ang buong nephron ay maaaring tingnan bilang isang mahaba, semi-permeable tube na kung saan ang mga pader ay nagkakalat ng palitan sa pagitan ng dumadaloy na dugo at bumubuo ng ihi. Kasabay ng daloy ng convective sa kahabaan ng nephron, ang mga nakakalason na sangkap ay nagkakalat, na sumusunod sa batas ni Fick, sa pamamagitan ng pader ng nephron pabalik sa dugo (dahil ang kanilang konsentrasyon sa loob ng nephron ay 3-4 beses na mas mataas kaysa sa plasma) kasama ang gradient ng konsentrasyon. Ang dami ng isang substance na nag-iiwan sa katawan na may ihi ay depende sa intensity ng reverse reabsorption. Kung ang pagkamatagusin ng pader ng nephron para sa isang naibigay na sangkap ay mataas, kung gayon ang mga konsentrasyon sa ihi at sa dugo ay katumbas sa labasan. Nangangahulugan ito na ang rate ng excretion ay direktang proporsyonal sa rate ng pag-ihi, at ang halaga ng excreted substance ay magiging katumbas ng produkto ng konsentrasyon ng libreng anyo ng lason sa plasma at ang rate ng diuresis.

l=kV m.

Ito ang pinakamababang halaga ng excreted substance.

Kung ang pader ng renal tubule ay ganap na hindi natatagusan ng isang nakakalason na sangkap, kung gayon ang halaga ng excreted substance ay maximum, hindi nakasalalay sa rate ng diuresis at katumbas ng produkto ng dami ng pagsasala at ang konsentrasyon ng libreng anyo ng ang nakakalason na sangkap sa plasma:

l=kV f.

Ang aktwal na output ay mas malapit sa pinakamababang halaga kaysa sa maximum. Ang pagkamatagusin ng pader ng renal tubule para sa mga electrolyte na nalulusaw sa tubig ay tinutukoy ng mga mekanismo ng "non-ionic diffusion", ibig sabihin, ito ay proporsyonal, una, sa konsentrasyon ng hindi pinaghiwalay na anyo; pangalawa, ang antas ng solubility ng sangkap sa mga lipid. Ang dalawang pangyayari na ito ay ginagawang posible hindi lamang upang mahulaan ang kahusayan ng renal excretion, kundi pati na rin upang kontrolin, kahit na sa isang limitadong lawak, ang proseso ng reabsorption. Sa mga tubule ng bato, ang mga non-electrolytes, na lubos na natutunaw sa mga taba, ay maaaring dumaan sa passive diffusion sa dalawang direksyon: mula sa mga tubule patungo sa dugo at mula sa dugo patungo sa mga tubule. Ang pagtukoy ng kadahilanan sa paglabas ng bato ay ang index ng konsentrasyon (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 ang kabaligtaran.

Ang direksyon ng passive tubular diffusion ng ionized organic electrolytes ay nakasalalay sa pH ng ihi: kung ang tubular na ihi ay mas alkaline kaysa sa plasma, ang mahinang mga organic na acid ay madaling tumagos sa ihi; kung ang reaksyon ng ihi ay mas acidic, ang mahinang mga organikong base ay pumapasok dito.

Bilang karagdagan, ang aktibong transportasyon ng malakas na mga organikong acid at mga base ng endogenous na pinagmulan (halimbawa, uric acid, choline, histamine, atbp.), Pati na rin ang mga dayuhang compound ng isang katulad na istraktura na may partisipasyon ng parehong mga carrier (halimbawa, dayuhan. mga compound na naglalaman ng amino group). Ang mga conjugates na may glucuronic, sulfuric at iba pang mga acid na nabuo sa panahon ng metabolismo ng maraming mga nakakalason na sangkap ay puro din sa ihi dahil sa aktibong tubular transport.

Ang mga metal ay nakararami na pinalabas ng mga bato hindi lamang sa malayang estado, kung sila ay nagpapalipat-lipat sa anyo ng mga ions, kundi pati na rin sa mga nakagapos, sa anyo ng mga organic complex, na sumasailalim sa glomerular ultrafiltration, at pagkatapos ay dumaan sa mga tubule sa pamamagitan ng aktibong transportasyon. .

Ang paglabas ng mga oral toxic substance ay nagsisimula na sa oral cavity, kung saan maraming electrolytes, heavy metal, atbp. ang matatagpuan sa laway. Gayunpaman, ang paglunok ng laway ay kadalasang nakakatulong sa pagbabalik ng mga sangkap na ito sa tiyan.

Maraming mga organikong lason at ang kanilang mga metabolite na nabuo sa atay ay pumapasok sa mga bituka na may apdo, ang ilan sa kanila ay pinalabas mula sa katawan na may mga dumi, at ang ilan ay muling sinisipsip sa dugo at pinalabas sa ihi. Posible ang isang mas kumplikadong landas, na matatagpuan, halimbawa, sa morphine, kapag ang isang dayuhang sangkap ay pumasok sa dugo mula sa mga bituka at bumalik muli sa atay (intrahepatic circulation ng lason).

Karamihan sa mga metal na nananatili sa atay ay maaaring magbigkis sa mga acid ng apdo (manganese) at mailalabas sa apdo sa pamamagitan ng mga bituka. Sa kasong ito, ang anyo 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 nananatili sa atay sa loob ng mahabang panahon at pinalabas pangunahin sa mga dumi.

Kaya, ang mga sumusunod ay inaalis sa pamamagitan ng mga bituka na may dumi: 1) mga sangkap na hindi nasisipsip sa dugo kapag sila ay iniinom nang pasalita; 2) nakahiwalay sa apdo mula sa atay; 3) pumasok sa bituka sa pamamagitan ng mga lamad ng mga dingding nito. Sa huling kaso, ang pangunahing paraan ng transportasyon ng mga lason ay ang kanilang passive diffusion kasama ang gradient ng konsentrasyon.

Karamihan sa mga pabagu-bago ng isip na non-electrolytes ay inilalabas mula sa katawan na higit sa lahat ay hindi nagbabago sa ibinubgang hangin. Ang paunang rate ng paglabas ng mga gas at singaw sa pamamagitan ng mga baga ay tinutukoy ng kanilang mga katangian ng physicochemical: mas mababa ang koepisyent ng solubility sa tubig, mas mabilis ang kanilang paglabas, lalo na ang bahagi na nasa sirkulasyon ng dugo. Ang paglabas ng kanilang fraction na idineposito sa adipose tissue ay naantala at nangyayari nang mas mabagal, lalo na dahil ang halagang ito ay maaaring maging napakahalaga, dahil ang adipose tissue ay maaaring bumubuo ng higit sa 20% ng kabuuang masa ng tao. Halimbawa, humigit-kumulang 50% ng nalalanghap na chloroform ang ilalabas sa unang 8–12 oras, at ang natitira ay nasa ikalawang yugto ng paglabas, na tumatagal ng ilang araw.

Maraming mga non-electrolytes, na sumasailalim sa mabagal na biotransformation sa katawan, ay excreted sa anyo ng mga pangunahing produkto ng pagkabulok: tubig at carbon dioxide, na inilabas na may exhaled na hangin. Ang huli ay nabuo sa panahon ng metabolismo ng maraming mga organikong compound, kabilang ang benzene, styrene, carbon tetrachloride, methyl alcohol, ethylene glycol, acetone, atbp.

Sa pamamagitan ng balat, lalo na sa pawis, maraming mga sangkap ang umalis sa katawan - non-electrolytes, katulad: ethyl alcohol, acetone, phenols, chlorinated hydrocarbons, atbp. Gayunpaman, na may mga bihirang eksepsiyon (halimbawa, ang konsentrasyon ng carbon disulfide sa pawis ay ilang beses na mas mataas kaysa sa ihi), ang kabuuang halaga ng nakakalason na sangkap na inalis sa ganitong paraan ay maliit at hindi gumaganap ng isang makabuluhang papel.

Kapag nagpapasuso, may panganib ng ilang natutunaw na taba na mga nakakalason na sangkap na pumasok sa katawan ng sanggol na may gatas, lalo na ang mga pestisidyo, mga organikong solvent at ang kanilang mga metabolite.

Ang kakayahang magamit ng epekto ng pagkain sa katawan ng tao ay dahil hindi lamang sa pagkakaroon ng enerhiya at mga plastik na materyales, kundi pati na rin sa isang malaking halaga ng pagkain, kabilang ang mga menor de edad na sangkap, pati na rin ang mga non-alimentary compound. Ang huli ay maaaring magkaroon ng pharmacological activity o masamang epekto.

Ang konsepto ng biotransformation ng mga dayuhang sangkap ay kinabibilangan, sa isang banda, ang mga proseso ng kanilang transportasyon, metabolismo, at toxicity, at, sa kabilang banda, ang posibilidad ng impluwensya ng mga indibidwal na nutrients at ang kanilang mga complex sa mga sistemang ito, na sa huli ay nagsisiguro ang neutralisasyon at pag-aalis ng xenobiotics. Gayunpaman, ang ilan sa kanila ay lubos na lumalaban sa biotransformation at nakakapinsala sa kalusugan. Sa bagay na ito, dapat ding tandaan ang termino. detox - ang proseso ng neutralisasyon sa loob ng biological system ng mga mapaminsalang sangkap na nakapasok dito. Sa kasalukuyan, ang isang sapat na malaking pang-agham na materyal ay naipon sa pagkakaroon ng mga pangkalahatang mekanismo ng toxicity at biotransformation ng mga dayuhang sangkap, na isinasaalang-alang ang kanilang kemikal na kalikasan at ang estado ng katawan. Karamihan sa pinag-aralan mekanismo ng two-phase detoxification ng xenobiotics.

Sa unang yugto, bilang tugon ng katawan, nangyayari ang kanilang metabolic transformations sa iba't ibang intermediate compound. Ang yugtong ito ay nauugnay sa pagpapatupad ng mga enzymatic na reaksyon ng oksihenasyon, pagbabawas at hydrolysis, na kadalasang nangyayari sa mga mahahalagang organo at tisyu: atay, bato, baga, dugo, atbp.

Oksihenasyon xenobiotics catalyze microsomal liver enzymes na may partisipasyon ng cytochrome P-450. Ang enzyme ay may malaking bilang ng mga partikular na isoform, na nagpapaliwanag sa iba't ibang mga nakakalason na sumasailalim sa oksihenasyon.

Pagbawi isinasagawa kasama ang pakikilahok ng NADON-dependent flavoprotein at cytochrome P-450. Ang isang halimbawa ay ang pagbabawas ng reaksyon ng mga compound ng nitro at azo sa mga amine, mga ketone sa mga pangalawang alkohol.

hydrolytic decomposition kadalasan ang mga ester at amida ay napapailalim sa kasunod na de-esterification at deamination.

Ang mga paraan sa itaas ng biotransformation ay humantong sa mga pagbabago sa xenobiotic molecule - polarity, solubility, atbp pagtaas. Ito ay nag-aambag sa kanilang pag-alis mula sa katawan, pagbawas o pagkawala ng nakakalason na epekto.

Gayunpaman, ang mga pangunahing metabolite ay maaaring lubos na reaktibo at mas nakakalason kaysa sa mga nakakalason na sangkap ng magulang. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na metabolic activation. Ang mga reaktibong metabolite ay umaabot sa mga target na cell, na nag-trigger ng isang chain ng pangalawang catabiochemical na proseso na pinagbabatayan ng mekanismo ng hepatotoxic, nephrotoxic, carcinogenic, mutagenic, immunogenic effect at mga kaugnay na sakit.

Ang partikular na kahalagahan kapag isinasaalang-alang ang toxicity ng xenobiotics ay ang pagbuo ng mga libreng radikal na intermediate na mga produkto ng oksihenasyon, na, kasama ang paggawa ng mga reaktibo na metabolite ng oxygen, ay humahantong sa induction ng lipid peroxidation (LPO) ng mga biological membrane at pinsala sa mga buhay na selula. Sa kasong ito, ang isang mahalagang papel ay ibinibigay sa estado ng antioxidant system ng katawan.

Ang ikalawang yugto ng detoxification ay nauugnay sa tinatawag na conjugation reaksyon. Ang isang halimbawa ay ang mga nagbubuklod na reaksyon ng aktibong -OH; -NH 2 ; -COOH; SH-mga pangkat ng xenobiotic metabolites. Ang mga enzyme ng pamilya ng glutathione transferases, glucuronyl transferases, sulfotransferases, acyl transferases, atbp. ay ang pinakaaktibong bahagi sa mga reaksyon ng neutralisasyon.

Sa fig. 6 ay isang pangkalahatang diagram ng metabolismo at mekanismo ng toxicity ng mga dayuhang sangkap.

kanin. 6.

Ang metabolismo ng xenobiotics ay maaaring maimpluwensyahan ng maraming mga kadahilanan: genetic, physiological, environmental factor, atbp.

Ito ay may teoretikal at praktikal na interes na pag-isipan ang papel ng mga indibidwal na sangkap ng pagkain sa regulasyon ng mga proseso ng metabolic at ang pagpapatupad ng toxicity ng mga dayuhang sangkap. Ang ganitong pakikilahok ay maaaring isagawa sa mga yugto ng pagsipsip sa gastrointestinal tract, sirkulasyon ng hepato-intestinal, transportasyon ng dugo, lokalisasyon sa mga tisyu at mga selula.

Kabilang sa mga pangunahing mekanismo ng biotransformation ng xenobiotics, ang mga proseso ng conjugation na may pinababang glutathione - T-y-glutamyl-B-cysteinyl glycine (TSH) - ang pangunahing bahagi ng thiol ng karamihan sa mga nabubuhay na selula, ay napakahalaga. Ang TSH ay may kakayahang bawasan ang mga hydroperoxide 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-containing amino acids (cysteine ​​​​at methionine) sa diyeta, kaya ang kakulangan ng mga nutrients na ito ay nagpapataas ng toxicity ng isang malawak na hanay ng mga mapanganib na kemikal. .

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang isang mahalagang papel sa pagpapanatili ng istraktura at pag-andar ng isang buhay na cell sa ilalim ng impluwensya ng mga aktibong metabolite ng oxygen at mga produkto ng libreng radikal na oksihenasyon ng mga dayuhang sangkap ay itinalaga sa antioxidant system ng katawan. Binubuo ito ng mga sumusunod na pangunahing sangkap: superoxide dismutase (SOD), nabawasan ang glutathione, ilang anyo ng glutathione-B-transferase, bitamina E, C, p-carotene, ang trace element na selenium - bilang isang cofactor ng glutathione peroxidase, pati na rin ang non-alimentary food components - isang malawak na hanay ng phytocompounds (bioflavonoids ).

Ang bawat isa sa mga compound na ito ay may partikular na pagkilos sa pangkalahatang metabolic pipeline na bumubuo ng antioxidant defense system ng katawan:

• SOD, sa dalawang anyo nito - cytoplasmic Cu-Zn-SOD at mitochondrial-Mn-dependent, catalyzes ang dismutation reaksyon ng 0 2 _ sa hydrogen peroxide at oxygen;
• Ang ESH (isinasaalang-alang ang mga pag-andar nito sa itaas) ay nagpapatupad ng pagkilos nito sa ilang direksyon: pinapanatili nito ang mga sulfhydryl na grupo ng mga protina sa isang pinababang estado, nagsisilbing proton donor para sa glutathione peroxidase at glutathione-B-transferase, gumaganap bilang isang non-specific na non. -enzymatic quencher ng oxygen free radicals, kalaunan ay nagiging oxidative glutathione (TSSr). Ang pagbawas nito ay na-catalyzed ng natutunaw na NADPH-dependent glutathione reductase, ang coenzyme kung saan ay bitamina B 2, na tumutukoy sa papel ng huli sa isa sa mga xenobiotic biotransformation pathway.

Bitamina E (os-tocopherol). Ang pinakamahalagang papel sa sistema ng regulasyon ng LPO ay kabilang sa bitamina E, na neutralisahin ang mga libreng radikal ng mga fatty acid at pinababang mga metabolite ng oxygen. Ang proteksiyon na papel ng tocopherol ay ipinapakita sa ilalim ng impluwensya ng isang bilang ng mga pollutant sa kapaligiran na nagdudulot ng lipid peroxidation: ozone, NO 2 , CC1 4 , Cd, Pb, atbp.

Kasama ng aktibidad ng antioxidant, ang bitamina E ay may mga anticarcinogenic properties - pinipigilan nito ang N-nitrosation ng pangalawang at tertiary amines sa gastrointestinal tract na may pagbuo ng carcinogenic N-nitrosamines, may kakayahang hadlangan ang mutagenicity ng xenobiotics, at nakakaapekto sa aktibidad ng sistema ng monooxygenase.

Bitamina C. Ang antioxidant effect ng ascorbic acid sa ilalim ng mga kondisyon ng pagkakalantad sa mga nakakalason na sangkap na nagdudulot ng lipid peroxidation ay nagpapakita ng sarili sa isang pagtaas sa antas ng cytochrome P-450, ang aktibidad ng reductase nito at ang rate ng hydroxylation ng mga substrate sa microsomes ng atay.

Ang pinakamahalagang katangian ng bitamina C na nauugnay sa metabolismo ng mga dayuhang compound ay din:

• ang kakayahang pagbawalan ang covalent binding sa macromolecules ng mga aktibong intermediate compound ng iba't ibang xenobiotics - acetomioonophen, benzene, phenol, atbp.;
• block (katulad ng bitamina E) nitrosation ng mga amin at ang pagbuo ng mga carcinogenic compound sa ilalim ng impluwensya ng nitrite.

Maraming mga dayuhang sangkap, tulad ng mga bahagi ng usok ng tabako, ang nag-oxidize ng ascorbic acid upang mag-dehydroascorbate, sa gayon ay binabawasan ang nilalaman nito sa katawan. Ang mekanismong ito ay ang batayan para sa pagtukoy ng pagkakaroon ng bitamina C sa mga naninigarilyo, organisadong grupo, kabilang ang mga manggagawang pang-industriya na nakikipag-ugnay sa mga nakakapinsalang banyagang sangkap.

Para sa pag-iwas sa chemical carcinogenesis, ang nagwagi ng Nobel Prize na si L. Pauling ay nagrekomenda ng paggamit ng megadoses na lumampas sa pang-araw-araw na kinakailangan ng 10 o higit pang beses. Ang pagiging posible at pagiging epektibo ng mga naturang halaga ay nananatiling kontrobersyal, dahil ang saturation ng mga tisyu ng katawan ng tao sa ilalim ng mga kondisyong ito ay ibinibigay ng pang-araw-araw na paggamit ng 200 mg ng ascorbic acid.

Ang mga non-alimentary na bahagi ng pagkain na bumubuo sa antioxidant system ng katawan ay kinabibilangan ng dietary fiber at biologically active phytocompounds.

hibla ng pagkain. Kabilang dito ang cellulose, hemicellulose, pectins at lignin, na mula sa gulay at hindi apektado ng digestive enzymes.

Maaaring maapektuhan ng dietary fiber ang biotransformation ng mga dayuhang sangkap sa mga sumusunod na lugar:

• nakakaapekto sa bituka peristalsis, mapabilis ang pagpasa ng mga nilalaman at sa gayon ay bawasan ang oras ng pakikipag-ugnay ng mga nakakalason na sangkap sa mauhog lamad;
• baguhin ang komposisyon ng microflora at ang aktibidad ng microbial enzymes na kasangkot sa metabolismo ng xenobiotics o ang kanilang mga conjugates;
• nagtataglay ng mga katangian ng adsorption 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 hepato-intestinal at tinitiyak ang metabolismo ng mga xenobiotics na pumapasok sa katawan sa iba't ibang paraan.

Ipinakita ng mga eksperimento at klinikal na pag-aaral na ang pagsasama ng cellulose, carrageenine, guar gum, pectin, wheat bran sa diyeta ay humahantong sa pagsugpo ng (3-glucuronidase at mucinase ng mga bituka microorganism. Ang epektong ito ay dapat isaalang-alang bilang isa pang kakayahan ng dietary fiber na ibahin ang anyo ng mga dayuhang sangkap sa pamamagitan ng pagpigil sa hydrolysis ng conjugates ng mga sangkap na ito, pag-alis ng mga ito mula sa sirkulasyon ng hepato-bituka at pagtaas ng paglabas mula sa katawan na may mga produktong metabolic.

May katibayan ng kakayahan ng mababang methoxyl pectin na magbigkis ng mercury, cobalt, lead, nickel, cadmium, manganese at strontium. Gayunpaman, ang kakayahang ito ng mga indibidwal na pectin ay nakasalalay sa kanilang pinagmulan at nangangailangan ng pag-aaral at piling aplikasyon. Kaya, halimbawa, ang citrus pectin ay hindi nagpapakita ng isang nakikitang epekto ng adsorption, bahagyang nag-activate (3-glucuronidase ng bituka microflora, at nailalarawan sa pamamagitan ng kawalan ng mga preventive na katangian sa sapilitan na carcinogenesis ng kemikal.

Biologically active phytocompounds. Ang neutralisasyon ng mga nakakalason na sangkap na may pakikilahok ng phytocompounds ay nauugnay sa kanilang mga pangunahing katangian:

• nakakaapekto sa mga proseso ng metabolic at neutralisahin ang mga dayuhang sangkap;
• may kakayahang magbigkis ng mga libreng radikal at reaktibong metabolite ng xenobiotics;
• pinipigilan ang mga enzyme na nagpapagana ng mga dayuhang sangkap at nagpapagana ng mga enzyme ng detoxification.

Marami sa mga natural na phytocompounds ay may mga partikular na katangian bilang mga inducers o inhibitors ng mga nakakalason na ahente. Ang mga organikong compound na nakapaloob sa zucchini, cauliflower at Brussels sprouts, ang broccoli ay maaaring mag-udyok sa metabolismo ng mga dayuhang sangkap, na kinumpirma ng pagpabilis ng metabolismo ng phenacetin, ang pagpabilis ng kalahating buhay ng antipyrine sa plasma ng dugo ng mga paksang natanggap. mga gulay na cruciferous na may diyeta.

Ang partikular na atensyon ay iginuhit sa mga katangian ng mga compound na ito, pati na rin ang tsaa at kape phytocompounds - catechins at diterpenes (capheol at cafestol) upang pasiglahin ang aktibidad ng monooxygenase system at glutathione-S-transferase ng atay at bituka mucosa. Pinagbabatayan ng huli ang kanilang antioxidant effect kapag nalantad sa mga carcinogens at aktibidad na anticancer.

Tila angkop na pag-isipan ang biological na papel ng iba pang mga bitamina sa mga proseso ng biotransformation ng mga dayuhang sangkap na hindi nauugnay sa antioxidant system.

Maraming mga bitamina ang gumaganap ng mga function ng mga coenzymes nang direkta sa mga sistema ng enzyme na nauugnay sa pagpapalitan ng mga xenobiotics, pati na rin sa mga biosynthesis enzymes ng mga bahagi ng biotransformation system.

Thiamine (bitamina Bt). Ito ay kilala na ang kakulangan sa thiamine ay nagdudulot ng pagtaas sa aktibidad at nilalaman ng mga bahagi ng monooxygenase system, na itinuturing na isang hindi kanais-nais na kadahilanan na nag-aambag sa metabolic activation ng mga dayuhang 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 dayuhang sangkap ay natanto pangunahin sa pamamagitan ng mga sumusunod na proseso ng metabolic:

• pakikilahok sa metabolismo ng microsomal flavoproteins NADPH-cytochrome P-450 reductase, NADPH-cytochrome-b 5 - reductase;
• tinitiyak ang gawain ng mga aldehyde oxidases, pati na rin ang glutathione reductase sa pamamagitan ng coenzymatic na papel ng FAD kasama ang pagbuo ng TSH mula sa oxidized glutathione.

Ipinakita ng mga eksperimento sa hayop na ang kakulangan sa bitamina ay humahantong sa pagbawas sa aktibidad ng UDP-glucuronyltransferase sa mga microsome ng atay, batay sa pagbaba sa rate ng glucuronide conjugation ng /7-nitrophenol at o-aminophenol. Mayroong katibayan ng pagtaas sa nilalaman ng cytochrome P-450 at ang rate ng hydroxylation ng aminopyrine at aniline sa microsomes na may kakulangan sa alimentary ng riboflavin sa mga daga.

Cobalamins (bitamina B 12) at folic acid. Ang synergistic na epekto ng mga itinuturing na bitamina sa mga proseso ng biotransformation ng xenobiotics ay ipinaliwanag ng lipotropic effect ng complex ng mga nutrients na ito, ang pinakamahalagang elemento kung saan ay ang pag-activate ng glutathione-B-transferase at organic induction ng monooxygenase system.

Ipinakita ng mga klinikal na pagsubok ang pag-unlad ng kakulangan sa bitamina B 12 kapag nalantad sa nitrous oxide, na ipinaliwanag sa pamamagitan ng oksihenasyon ng CO 2+ sa CO e + corrin ring ng cobalamin at hindi aktibo nito. Ang huli ay nagiging sanhi ng kakulangan ng folic acid, na batay sa kakulangan ng pagbabagong-buhay ng mga metabolically active form nito sa ilalim ng mga kondisyong ito.

Ang mga coenzymatic form ng tetrahydrofolic acid, kasama ang bitamina B 12 at Z-methionine, ay kasangkot sa oksihenasyon ng formaldehyde, kaya ang kakulangan ng mga bitamina na ito ay maaaring humantong sa pagtaas ng toxicity ng formaldehyde, iba pang mga one-carbon compound, kabilang ang methanol.

Sa pangkalahatan, maaari itong tapusin na ang nutritional factor ay maaaring maglaro ng isang mahalagang papel sa mga proseso ng biotransformation ng mga dayuhang sangkap at ang pag-iwas sa kanilang masamang epekto sa katawan. Maraming teoretikal na materyal at makatotohanang data ang naipon sa direksyong ito, ngunit maraming tanong ang nananatiling bukas at nangangailangan ng karagdagang pang-eksperimentong pag-aaral at klinikal na kumpirmasyon.

Ito ay kinakailangan upang bigyang-diin ang pangangailangan para sa mga praktikal na paraan upang ipatupad ang preventive role ng nutrition factor sa mga proseso ng metabolismo ng mga dayuhang sangkap. Kabilang dito ang pagbuo ng mga diyeta na nakabatay sa ebidensya para sa mga piling populasyon kung saan may panganib na malantad sa iba't ibang xenobiotics ng pagkain at mga complex ng mga ito sa anyo ng mga pandagdag sa pandiyeta, mga espesyal na pagkain at diyeta.