Распределение и кумуляция токсичных веществ в организме

Следующим этапом всасывания токсического вещества в кровь является его распределение в организме. Одним из основных показателей является объем распределения, т.е. характеристика пространства, в котором распределяется данное токсическое вещество. Существует три главных сектора распределения чужеродных веществ:

- внеклеточная жидкость (объем ее составляет примерно 14 л для человека массой 70 кг);

- внутриклеточная жидкость (объем примерно 28 л);

- жировая ткань (объем ее варьируется).

Накопление ксенобиотиков в отдельных частях организма называется депонированием.

Факторы, определяющие распределение ядов.

Распределение токсичных веществ зависит от трех основных факторов: пространственного, временного и концентрационного.

Пространственный фактор определяет пути наружного поступления и распространение яда. Это распространение во многом связано с кровоснабжением органов и тканей. Наибольшее количество яда в единицу времени обычно поступает в легкие, почки, печень, головной мозг.

Под временным фактором подразумевается скорость поступления яда в организм и скорость выведения из организма, т.е. этот фактор отражает связь между временем действия яда и его токсического эффекта.

Концентрационный фактор – это концентрация яда в биологических средах, в частности в крови. Он считается основным в клинической токсикологии. Определение этого фактора позволяет различить токсикогенную и соматогенную фазу отравления и определить эффективность дезинтоксикационной терапии.

Объем растворения зависит от трех основных физико-химических свойств данного вещества: водорастворимости, жирорастворимости и способности к диссоциации. Водорастворимые соединения способны распространяться во всем водном секторе организма, жирорастворимые вещества депонируются преимущественно в липидах.

Отложение в жировых тканях

Жирорастворимые вещества проявляют большое сродство к тканям и органам, богатым липидами и жирами: жировой ткани, эндокринным железам, нервным волокнам. Многие из этих веществ могут накапливаться в жировой ткани.

Отложение в костной ткани

Многие вещества проявляют особое сродство к костной ткани: легкие и щелочноземельные элементы, некоторые коллоиды. Остеотропные вещества могут откладываться в минеральных компонентах кости с помощью двух основных механизмов:

- ионообмена катионов Са²⁺ из гидроксиапатита либо анионов с фосфатными анионами или анионами гидроксильной группы;

- абсорбции коллоидов на поверхности костных кристаллов.

Отложение в волосах и ногтях

Некоторые тяжелые металлы (свинец, цинк, кадмий, ртуть) проявляют сродство к SH-группам кератина, находящегося в волосах, и откладываются в них.

Большинство чужеродных, органических, а также некоторые неорганические вещества, претерпевают в организме метаболические превращения благодаря катализу внутри- и внеклеточными ферментами. Эти реакции обычно приводят к образованию производных, молекулы которых более полярны, чем у исходных веществ, поэтому они легче выходят из организма.

Биотрансформация катализируется в соответствии с химической структурой чужеродного вещества ферментами, находящимися в различных компонентах клетки.

При биотрансформации, претерпеваемой чужеродными веществами в организме, могут быть выделены реакции двух типов:

- реакции фазы 1, в основном окисление, восстановление и гидролиз;

- реакции фазы 2, представляющие собой биосинтетические реакции конденсации, с помощью которых чужеродные вещества или их метаболиты, образующиеся по реакции фазы 1, соединяются с эндогенными субстратами.

Сами реакции фазы 1 разделены на два подкласса: катализируемые микросомными и немикросомными ферментами.