10. Специфическое и неспецифическое действие ядов

С одной стороны, инертные соединения, выделяющиеся из организма в неизменном виде или претерпевающие в нем достаточно медленные превращения, как правило, оказывают неспецифическое или, по определению Н.В. Лазарева, неэлектролитное действие, основной чертой которого является общее угнетение функций, присущих живому организму. Это действие известно под разными терминами (наркотическое, физическое, структурно-неспецифическое и т.п.). Однотипные физиологические эффекты могут вызывать разные по химической природе вещества. Такие вещества в большинстве своем являются неэлектролитами. Их вмешательство в процессы жизнедеятельности клетки основано на слабых межмолекулярных взаимодействиях с молекулами биосубстрата.

С другой стороны, многие вещества обладают способностью оказывать специфическое действие, являющееся результатом определенных, но индивидуальных для разных соединений химических реакций с компонентами биологических фаз. Специфически действующие вещества всегда претерпевают в организме превращения. Проявление специфического действия обусловлено определенной химической структурой вещества. Наиболее избирательное действие яда проявляется при включении его в процессы обмена веществ вследствие структурного сходства с тем или иным метаболитом. В таких случаях взаимодействие яда с биологической структурой протекает по типу «ключ к замку». Проявлением высокой специфичности действия химических веществ является их выраженная избирательность при первичном взаимодействии яда с биохимическими компонентами клетки.

В большинстве случаев воздействия на организм ксенобиотиков имеет место комбинация неэлектролитного и специфического действия.

Неэлектролитное действие свойственно огромному количеству веществ по отношению к самым разнообразным объектам как животного, так и растительного происхождения. Оно является одним из наиболее универсальных явлений Природы. Однако неэлектролитные эффекты при малых концентрациях вещества, их вызывающего, могут быть скрыты специфическим действием веществ. При этом они в явном виде не выявляются или не успевают выявиться в силу быстрого наступающего характерного отравления. И, в обратном случае, при малых концентрациях ксенобиотиков, обладающих специфическим действием, неспецифическое действие неэлектролитов может быть определяющим.

11. Зависимость токсических эффектов от химического состава и строения вещества

Химическая активность вещества зависит от его состава и строения и в той или иной степени определяется его физико-химическими свойствами;

химическая активность может прямо влиять на его биологическую активность в случае химического реагирования вещества с достаточным количеством биологически важных биомолекул за счет ковалентных или иных взаимодействий;

биологическая активность в значительной степени определяется физико-химическими свойствами вещества и прежде всего их растворимостью в биосредах (липоидах, жировой ткани, крови, воде);

в проявлении биологической активности могут оказаться определяющими химический состав и строение (в случае стерического соответствия структуры и т.д.).

Зависимость токсического действия органических соединений от их состава и строения носит функциональный характер и определяется их растворимостью в биосредах. Функциональный характер токсического действия ряда органических соединений определяется средой, в которой учитываются концентрации вещества.

Функциональный характер зависимости токсического действия органических соединений от их состава и строения имеет прогнозирующее значение при качественном определении их воздействия на организм.

Неорганические соединения в биосредах проявляют более сложный характер, чем органические яды. Они взаимодействуют с чувствительными к ним системами в биологических тканях неспецифично. На токсичность неорганических соединений оказывают влияние ряд факторов: доза, общие свойства соединения, способность биологической системы абсорбировать и транспортировать соединение к биологическим структурам, способность соединения к биотрансформации в более или менее токсичные формы, способность соединения взаимодействовать с макромолекулами, эффективность гомеостатических механизмов регулирования их концентрации в биосредах.

Общие свойства неорганических соединений, связанные с токсичностью, определяются:

• физическими и химическими свойствами входящих в их состав элементов, свойства которых зависят от их положения в Периодической системе химических элементов;

• электрохимическими характеристиками среды и атомов элементов в соединении (электроотрицательностью, стандартным потенциалом, степенью окисления атомов, рН);

• размером частиц соединения (особенно при ингаляционной токсикации);

• растворимостью, устойчивостью соединения в жидких биосредах и степенью гидратации образующихся ионов;

• способностью подвергаться гидролизу в биосредах, растворимостью и реакционной способностью продуктов гидролиза;

• агрегативной устойчивостью в тканях (способностью соединения существовать в коллоидном или твердом состоянии, образовывать хелатные комплексные соединения).