Лекция 6. Токсикокинетика.
Часть II. Резорбция ксенобиотиков.
План лекции:
1. Общая характеристика процесса резорбции.
2. Факторы, влияющие на резорбцию.
2.1. Резорбция через кожу.
2.2. Резорбция через слизистые оболочки.
2.3. Резорбция в лёгких.
2.4. Резорбция из тканей.
1. Общая характеристика процесса резорбции.
Термином «резорбция» обозначают процесс проникновения вещества из окружающей среды или ограниченного объема внутренней среды организма в лимфо- и кровоток. Действие вещества, развивающееся вслед за его резорбцией, называется резорбтивным (системным).
Некоторые вещества оказывают действие на месте аппликации, главным образом на барьерные ткани — кожу, слизистые оболочки, не проникая в кровоток (процесс резорбции отсутствует). Такое действие называется местным.
Многие токсиканты способны как к местному, так и резорбтивному действию.
В настоящее время известно, что подавляющее большинство веществ могут проникать в организм через один или несколько тканевых барьеров
- кожные покровы,
- дыхательные пути,
- желудочно-кишечный тракт,
хотя скорость резорбции при этом различна.
В зависимости от того, какой из барьеров преодолевает вещество, говорят об ингаляционном, чрескожном или пероральном пути поступления токсиканта в организм.
Путь проникновения вещества в организм во многом определяется его агрегатным состоянием, локализацией в элементах окружающей среды, площадью и свойствами «входных ворот» (табл. 12.1).
Так, вещество в форме пара имеет очень высокую вероятность резорбироваться в дыхательных путях, но то же вещество, растворенное в воде, сможет попасть во внутренние среды организма преимущественно через желудочно-кишечный тракт и с меньшей вероятностью через кожу.
Способность многих химических веществ переходить из одного агрегатного состояния в другое и локализоваться вследствие этого в разных средах порой затрудняет предсказание, каким будет основной способ резорбции токсиканта.
Например, многие летучие вещества, способные действовать ингаляционно, вместе с тем растворяются и в воде, и в продовольствии и, следовательно, могут действовать различными путями (боевые отравляющие вещества: иприт, люизит, зоман; металлы и их соединения и т. д.).
2. Факторы, влияющие на резорбцию.
Скорость и характер резорбции веществ определяется рядом факторов (рис. 12.1). Их можно отнести к одной из следующих групп:
— обусловленные особенностями организма;
— обусловленные количеством и свойствами апплицируемого вещества;
— обусловленные параметрами среды.
Из-за большого количества влияющих факторов характеристики резорбции конкретного токсиканта колеблются в широких пределах.
Рисунок 1.
2.1. Резорбция через кожу.
Площадь поверхности кожных покровов взрослого человека составляет в среднем 1,6 м2.
Анатомически кожа состоит из нескольких слоев. С позиций токсикокинетики особый интерес представляет поверхностный роговой слой эпидермиса, препятствующий резорбции многих чужеродных веществ.
Поверхностный слой кожи состоит из ороговевших эпидермоцитов. Его толщина равна 20—40 мкм, поверхность покрыта жировой смазкой. В роговом слое содержится 5—15% воды. При длительном контакте с водой или водосодержащими средами количество воды в роговом слое увеличивается до 50%, однако в кровоток вода не проникает. Расстояние, отделяющее роговой слой от капилляров дермального слоя, составляет в среднем 0,2-0,4 мм.
Кожа представляет собой электрически заряженную мембрану. Ее наружная поверхность несет отрицательный заряд. В области роста волос, устий сальных и потовых желез целостность рогового слоя нарушается. Здесь же вокруг волосяных фолликулов, сальных и потовых желез локализуется разветвленная сеть капилляров.
Кожа не просто пассивный барьер, отделяющий организм от окружающей среды. Здесь, в эпидермальном слое, осуществляется и метаболизм некоторых ксенобиотиков, хотя общая активность процессов не велика (2-6% от метаболической активности печени).
2.1.1. Способы резорбции через кожу.
Проникновение веществ через кожу осуществляется тремя путями:
- через эпидермис (трансэпидермальный путь),
- через сальные и потовые железы (трансгландулярный),
- через волосяные фолликулы (трансфолликулярный путь).
Для хорошо проникающих через кожу низкомолекулярных и липофильных соединений основным является трансэпидермальный путь, поскольку относительная суммарная площадь поверхности двух других путей мала и составляет менее 1% от общей площади поверхности кожи.
Например, такие хорошо растворяющиеся в жирах вещества, как сернистый и азотистый иприты, проникают через кожу трансэпидермально. Для веществ, медленно всасывающихся через кожные покровы, трансфолликулярный и трансгландулярный пути могут иметь существенное значение.
При рассмотрении процесса прохождения веществ через кожу следует различать собственно резорбцию (проникновение веществ в кровь) и фиксацию токсикантов в кожных покровах.
В силу того что многие токсиканты проникают через кожу чрезвычайно медленно, орган может выполнять функции своеобразного депо. Развивающиеся эффекты в этом случае формируются постепенно и проявляются по прошествии достаточно продолжительного скрытого периода.
2.1.2. Факторы, влияющие на скорость резорбции.
Проникновение ксенобиотиков через кожу представляет собой процесс пассивной диффузии. На скорость резорбции влияют многочисленные факторы, среди которых важнейшие:
— площадь и локализация резорбирующей поверхности;
— интенсивность кровоснабжения кожи;
— свойства токсиканта.
Количество вещества, проникающего через кожу, пропорционально площади контакта вещества и кожи. С увеличением площади, увеличивается и количество всасываемого вещества. Анатомическая локализация области контакта с веществом существенно влияет на скорость резорбции (табл. 12.2). Наибольшей способностью к резорбции обладает кожа мошонки и подмышечной впадины.
При изучении в эксперименте резорбции веществ через кожу всегда сложном представляется выбор подходящего экспериментального животного. Коже человека в наибольшей степени близка по свойствам кожа приматов и свиньи.