Екотоксиканти
Взаємодія екотоксикантів з організмом
Особливу небезпеку для оточуючого середовища і живих організмів становлять екотоксиканти (гр. toxikon — «отруйні, шкідливі для здоров'я речовини»), що потрапляють у повітря, воду, грунти, і, зрештою, рухаючись трофічними ланцюгами, до людини. До них передусім належать важкі метали та радіонукліди, які можуть виступати як самостійні забруднюючі агенти, або входити до складу мінеральних добрив, пестицидів, нафтопродуктів та ін. Найшкідливішими з них, на думку вчених, є Плюмбум, Кадмій, Арсен та Меркурій.
Ксенобіотики надходять до організму через дихальні шляхи, шкіру та шлунково-кишковий тракт, а вже через них — до системи кровообігу. Деякі отруйні сполуки можуть усмоктуватися вже в ротовій порожнині завдяки дифузії через слизові оболонки.
У шлунку кисле середовище підвищує всмоктування, але отруйні речовини в кишково-шлунковому тракті можуть акумулюватися харчовими масами, внаслідок чого їх концентрація падатиме, і всмоктування токсичних речовин знижуватиметься.
Усі жиророзчинні сполуки та нейонізовані молекули органічних речовин (крім кислот та лугів) усмоктуються зі шлунка шляхом простої дифузії. Сполуки металічних елементів при цьому можуть змінювати свою форму (залізо в них переходить із двовалентного у тривалентне, нерозчинні солі — у розчинні). В основному ж всмоктування ксенобіотиків відбувається у тонкому кишечнику (металічних елементів —головним чином у його верхньому відділі). Зміни реакції середовища, наявність ферментів, велика кількість сполук, які утворюються в процесі травлення та всмоктування, значною мірою впливають на резорбцію отруйних речовин.
Хімічні забруднювачі навколишнього середовища можуть викликати гострі, та хронічні отруєння, спричиняти віддалені наслідки своєї токсичної дії.
Найпоширенішими є хронічні отруєння, що виникають після систематичної дії малих концентрацій чи доз шкідливих речовин, якими є більшість забруднювачів навколишнього середовища. Безумовно, вони не мають такої яскравої клінічної картини отруєння, як гострі, а їх наслідки є більш віддаленими і «замаскованими».
Віддаленими наслідками дії хімічних забруднювачів довкілля на здоров'я населення є, наприклад, зростання алергічних захворювань. Причиною цього є забруднення навколишнього середовища викидами промислових підприємств, сільськогосподарськими отрутохімікатами. При цьому діти є більш чутливими до дії алергенів (через особливості імунної системи), а ніж дорослі.
Радіонукліди — найнебезпечніші екотоксикантн
Вплив йонізуючого випромінювання (ЙВ) на живі організми має різноспрямований і багатоступінчастий характер. Біологічна дія ЙВ залежить від його виду:
найнебезпечнішим є «альфа-випромінювання, яке викликає ураження великої кількості клітин;
найменший біологічний вплив має « альфа-випромінювання, як зовнішнє, так і внутрішнє.
Нешкідливого ЙВ просто не існує.
Поряд із прямою дією радіонуклідів унаслідок їх розпаду в організмі утворюються шкідливі стабільні дочірні елементи, наприклад, Барій — із Цезію. Це негативно впливає на уражені клітини. Такий подвійний негативний вплив часто призводить до розвитку патологічних змін в організмі.
Щодо взаємодії з живою матерією, виділяють кілька рівнів впливу радіонуклідів:
•фізичний;
хімічний;
біохімічний і біологічний.
Залежно від ступеня організації живої матерії рівні впливу радіонуклідів поділяють на:
субклітинний;
клітинний;
•рівень організму;
біоценозу і біосфери.
Радіоактивні ізотопи в організмі людини стають джерелом тривалого опромінювання органів і тканин. Внутрішнє опромінювання є особливо небезпечним через незначну відстань між його джерелом і тканиною, а також внаслідок тривалої дії радіонукліда.
Вплив ЙВ на тканини живого організму проявляється фізичними реакціями, біологічними або загальнобіологічними змінами. Так, амінокислоти як складові білкових компонентів клітин живих організмів руйнуються з вивільненням аміаку та органічних кислот. Опромінені білки змінюють свою структуру (денатурують) і згортаються (коагулюють), дія ферментів внаслідок таких перетворень припиняється. У генетичному апараті клітин виникають мутації, що призводить до пухлинного переродження здорових тканин організму.
Постійне надходження в організм людини токсичних речовин, особливо якщо вона проживає на екологічно забруднених територіях, потребує принципово нових підходів до запобігання розвитку патологічних станів.
Звичайна для сучасних умов дієта з високим умістом тваринних жирів і білків з недостатньою кількістю такого важливого компонента, як харчові волокна, може сприяти розвитку патологічних станів. Зменшення швидкості проходження їжі, об'єму вмісту кишок супроводжується змінами їх мікробного ценозу, підвищенням абсорбції (усмоктування) шкідливих речовин харчового походження.
Виведення радіонуклідів та інших токсигенів з організму потребує обмеження їх усмоктування, блокування розчинення в організмі, зв'язування та виведення їх, підвищення захисних сил за допомогою мобілізуючої терапії. Населення, що проживає в зоні забруднень, тобто по всій Україні, має щоденно дотримуватися вказаних принципів.
Для цього рекомендують щодоби вживати ентеросорбенти, що мають захисні (радіопротекторні) властивості.
Ентеросорбенти, антидоти
Існує низка препаратів із групи природних дисперсних мінералів, які підтримують нейтральну реакцію середовища і мають досить добру сумісність із харчовими продуктами. Один із них, бентоніт, належить до загальноприйнятих харчових домішок.
Однак використання їх є ефективним тільки при постійному одночасному прийомі з продуктами харчування та водою. Крім того, тривале (до 1 місяця) застосування сорбентів на основі активованого вугілля та природних полімерів призводить до істотного мінерального дисбалансу, погіршення формули крові, а також викликає стійкий дисбактеріоз, оскільки будь-який сорбент, поглинаючи та виводячи з організму радіоактивні елементи, одночасно виводить і нерадіоактивні.
Із часом, безумовно, будуть створені умови для достатнього виробництва рослинних продуктів, і тому, скоріше за все, відпаде потреба широкого застосування ентеросорбентів із природних дисперсних мінералів. Їх використання може частково зберегтися лише для територій, забруднених Америцієм.
Від усього загалу сорбентів 80 % уперше були вивчені дослідниками України, бо в умовах нашої країни зберегти здоров'я людини можна лише постійно виводячи токсичні речовини з організму. Потрібно також ураховувати, що навіть в екологічно безпечній зоні відбувається самоотруєння внаслідок порушення обміну речовин, наприклад, під час неправильного харчування, вживання спиртних напоїв, кави, какао, паління, неконтрольованого введення антибіотиків тощо. Отже, проблема детоксикації організму є значно ширшою, і відповідні заходи повинні проводитись усіма.
Незважаючи на різне походження природних харчових сорбентів, їх вплив на організм людини однаковий, але остаточно ще не визначений,
Вплив ентеросорбентів можна згрупувати таким чином:
ті, що здатні сорбувати на своїй поверхні збудників кишкових інфекцій вірусного і бактеріального походжень та їх токсини й послідовно виводити з організму природним шляхом;
ті, що здатні поглинати із крові, лімфи, а також умісту травного каналу токсини, які тривалий час можуть циркулювати в організмі;
ті, що, очищаючи травні соки, які, як і лімфа, містять значну кількість токсинів, запобігають їх зворотному всмоктуванню слизовою оболонкою травного каналу;
ті, що, регулюючи біоценоз кишок, запобігають затримці умовно патогенних і патогенних мікроорганізмів та подальшому утворенню з їх участю в кишках токсичних речовин; кінцевим результатом такого впливу є підвищення детоксикаційних властивостей печінки та зниження перевантажень системи печінки і нирок;
ті, що поліпшують просування в активному стані субстратів і ферментів травлення, запобігають мікробному руйнуванню холевих кислот і накопиченню дезоксихолевої кислоти — найпоширенішого канцерогену в просвіті кишок;
ті, селективна дія яких сприяє виведенню з організму ароматичних амінокислот, вільних жирових кислот та інших компонентів їжі.
ті, які сприяють збільшенню поверхні травлення і повнішому всмоктуванню поживних речовин їжі.
Механізм дії харчових сорбентів на організм здорової людини остаточно ще не вивчено. Але існує теорія, що пояснює сорбуючу активність харчових волокон залежністю від ферментації їх кишковою мікрофлорою.
Антидоти (гр. antidote — «те, що дають проти») — препарати, що застосовують для профілактики і лікування уражень токсичними речовинами.
За характером дії розріняють кілька типів антидотів:
які взаємодіють із токсичними речовинами з утворенням нетоксичних продуктів;
які конкурують із токсичними речовинами за біомішені (головним чином, ферменти і рецептори);
які відновлюють активні центри ферментів, пригнічених токсичними речовинами;
які базуються на принципах фармакологічного антагонізму (викликають симптоми, протилежні тим, які спостерігаються за впливу токсикантів);
які сприяють виведенню токсичних сполук із організму.
Деяким антидотам властива змішана дія: їх ефективність може бути підвищена за рахунок спільного застосування сполук різного типу.
Звичайно антидоти використовують у вигляді водних розчинів для підшкірного чи внутрішньом'язового введення. Профілактичні засоби, як правило, використовують у вигляді пігулок.