Xénobiotiques abstraits et capacités protectrices des organismes. Mécanisme de défense de l’organisme contre les xénobiotiques Entrée des xénobiotiques dans l’organisme de l’animal
Avec le développement de la société industrielle, des changements se sont produits dans la formation de la biosphère. De nombreuses substances étrangères, produites de l’activité humaine, ont pénétré dans l’environnement. En conséquence, ils affectent l’activité vitale de tous les organismes vivants, y compris le nôtre.
Que sont les xénobiotiques ?
Les xénobiotiques sont des substances synthétiques qui ont un effet négatif sur tout organisme. Ce groupe comprend les déchets industriels, les produits ménagers (poudres, détergents à vaisselle), les matériaux de construction, etc.
Un grand nombre de xénobiotiques sont des substances qui accélèrent l’apparition des cultures. Il est très important pour l’agriculture d’augmenter la résistance de la culture à divers ravageurs, ainsi que de lui donner une belle apparence. Pour obtenir cet effet, on utilise des pesticides, qui sont des substances étrangères au corps.
Les matériaux de construction, la colle, les vernis, les articles ménagers, les additifs alimentaires sont tous des xénobiotiques. Curieusement, certains organismes biologiques, par exemple les virus, les bactéries, les helminthes, appartiennent également à ce groupe.
Comment les xénobiotiques affectent-ils le corps ?
Les substances étrangères à tous les êtres vivants ont un effet néfaste sur de nombreux processus métaboliques. Par exemple, ils peuvent arrêter le fonctionnement des canaux membranaires, détruire des protéines fonctionnellement importantes, déstabiliser le plasmalemme et la paroi cellulaire et provoquer des réactions allergiques.
Tout organisme est adapté à un degré ou à un autre pour éliminer les poisons toxiques. Cependant, de grandes concentrations de la substance ne peuvent pas être complètement éliminées. Les ions métalliques, les substances organiques et inorganiques toxiques finissent par s'accumuler dans l'organisme et, après un certain temps (souvent plusieurs années), conduisent à des pathologies, des maladies et des allergies.
Les xénobiotiques sont des poisons. Ils peuvent pénétrer dans le système digestif, les voies respiratoires et même à travers la peau intacte. Les voies d'entrée dépendent de l'état d'agrégation, de la structure de la substance ainsi que des conditions environnementales.
Par la cavité nasale avec de l'air ou de la poussière, des hydrocarbures gazeux, des alcools éthylique et méthylique, de l'acétaldéhyde, du chlorure d'hydrogène, des éthers et de l'acétone pénètrent dans le corps. Les phénols, les cyanures et les métaux lourds (plomb, chrome, fer, cobalt, cuivre, mercure, thallium, antimoine) pénètrent dans le système digestif. Il convient de noter que les microéléments tels que le fer ou le cobalt sont nécessaires à l'organisme, mais leur teneur ne doit pas dépasser un millième de pour cent. À doses plus élevées, ils entraînent également des effets négatifs.
Classification des xénobiotiques
Les xénobiotiques ne sont pas seulement des substances chimiques d’origine organique et inorganique. Ce groupe comprend également des facteurs biologiques, notamment les virus, les bactéries, les protistes et champignons pathogènes et les helminthes. Curieusement, mais comme le bruit, les vibrations, les radiations, les radiations appartiennent également aux xénobiotiques.
Selon leur composition chimique, tous les poisons sont divisés en :
- Organiques (phénols, alcools, hydrocarbures, dérivés halogénés, éthers, etc.).
- Organoélément (organophosphore, organomercure et autres).
- Inorganiques (métaux et leurs oxydes, acides, bases).
En fonction de leur origine, les xénobiotiques chimiques sont répartis dans les groupes suivants :
Pourquoi les xénobiotiques affectent-ils la santé ?
L’apparition de substances étrangères dans l’organisme peut sérieusement affecter ses performances. Une concentration accrue de xénobiotiques entraîne l'apparition de pathologies et de modifications au niveau de l'ADN.
L'immunité est l'une des principales barrières de protection. L'influence des xénobiotiques peut s'étendre au système immunitaire, interférant avec le fonctionnement normal des lymphocytes. De ce fait, ces cellules ne fonctionnent pas correctement, ce qui entraîne un affaiblissement des défenses de l’organisme et l’apparition d’allergies.
Le génome cellulaire est sensible aux effets de tout mutagène. Les xénobiotiques, pénétrant dans une cellule, peuvent perturber la structure normale de l'ADN et de l'ARN, ce qui entraîne l'apparition de mutations. Si le nombre de tels événements est important, il existe un risque de développer un cancer.
Certains poisons agissent sélectivement sur l'organe cible. Ainsi, il existe des xénobiotiques neurotropes (mercure, plomb, manganèse, sulfure de carbone), hématotropes (benzène, arsenic, phénylhydrazine), hépatotropes (hydrocarbures chlorés), néphrotropes (composés de cadmium et fluor, éthylène glycol).
Xénobiotiques et humains
Les activités économiques et industrielles ont un effet néfaste sur la santé humaine en raison de la grande quantité de déchets, de produits chimiques et pharmaceutiques. Les xénobiotiques se trouvent aujourd’hui presque partout, ce qui signifie que la probabilité qu’ils pénètrent dans l’organisme est toujours élevée.
Cependant, les xénobiotiques les plus puissants que l’on rencontre partout sont les drogues. La pharmacologie en tant que science étudie l'effet des médicaments sur un organisme vivant. Selon les experts, les xénobiotiques de cette origine sont à l'origine de 40 % des hépatites, et ce n'est pas un hasard : la fonction principale du foie est de neutraliser les poisons. Par conséquent, c’est cet organe qui souffre le plus des fortes doses de médicaments.
Prévention des intoxications
Les xénobiotiques sont des substances étrangères à l'organisme. Le corps humain a développé de nombreuses voies alternatives pour éliminer ces toxines. Par exemple, les poisons peuvent être neutralisés dans le foie et libérés dans l’environnement par les systèmes respiratoire, excréteur, sébacé, sudoripare et même mammaire.
Malgré cela, la personne elle-même doit prendre des mesures pour minimiser les effets nocifs des poisons. Tout d’abord, vous devez choisir soigneusement votre alimentation. Les suppléments du groupe « E » sont de puissants xénobiotiques, l’achat de tels produits doit donc être évité. Il ne faut pas choisir les fruits et légumes uniquement en fonction de leur apparence. Faites toujours attention à la date de péremption, car après son expiration, des poisons se forment dans le produit.
Il est toujours utile de savoir quand arrêter de prendre des médicaments. Bien sûr, pour un traitement efficace, cela est souvent une nécessité, mais veillez à ce que cela ne se transforme pas en une consommation systématique et inutile de produits pharmaceutiques.
Évitez de travailler avec des réactifs dangereux, des allergènes et diverses substances synthétiques. Minimisez l’impact des produits chimiques ménagers sur votre santé.
Conclusion
Il n'est pas toujours possible d'observer les effets nocifs des xénobiotiques. Parfois, ils s’accumulent en grande quantité et se transforment en bombes à retardement. Les substances étrangères à l'organisme sont nocives pour la santé, ce qui entraîne le développement de maladies.
N’oubliez donc pas les mesures préventives minimales. Vous ne remarquerez peut-être pas d’effets négatifs tout de suite, mais après quelques années, les xénobiotiques peuvent avoir de graves conséquences. N'oubliez pas cela.
Principaux xénobiotiques inorganiques et organiques courants dans biosphère
Vanadium
Les composés de vanadium sont utilisés dans les industries métallurgique, mécanique, textile et verrière ; sous forme de ferrovanadium, il est utilisé pour la production d'acier et de fonte.
Les principales voies d'entrée dans le corps humain sont les organes respiratoires, l'excrétion principalement par l'urine.
Le vanadium et ses composés sont nécessaires à la vie humaine normale. Ils ont un effet d'économie d'insuline, réduisent les taux de glucose et de lipides dans le sang et normalisent l'activité des enzymes hépatiques.
En quantités excessives, les composés du vanadium ont un effet génotoxique (provoquant des aberrations chromosomiques), peuvent perturber le métabolisme de base, inhiber ou activer sélectivement les enzymes impliquées dans le métabolisme du phosphate, la synthèse du cholestérol et peuvent modifier la composition normale des fractions protéiques dans le sang (augmenter la quantité d'acides aminés libres). Le vanadium 4- et 5-valent est capable de former des composés complexes avec un grand nombre de substances biologiquement actives : ribose, AMP, ATP, sérine, albumine, acide ascorbique.
Les composés du vanadium entrent en contact avec la surface des membranes cellulaires, notamment des globules rouges, perturbant leur perméabilité et pouvant provoquer la mort cellulaire.
En fonction de la nature des dommages causés aux organes et aux tissus, les composés du vanadium peuvent être classés comme des poisons généralement toxiques. Ils provoquent des dommages aux systèmes cardiovasculaire, respiratoire et nerveux central. Les symptômes d'une intoxication aiguë par les composés du vanadium sont similaires à ceux des crises d'asthme bronchique.
L'intoxication chronique aux composés du vanadium se caractérise par des maux de tête, des étourdissements, une peau pâle, une conjonctivite, une toux parfois accompagnée d'expectorations sanglantes, des saignements de nez, des tremblements des membres (tremblements). Le tableau clinique le plus grave survient lors de l'inhalation de fumées et de poussières provenant de la production de V 2 O 3 (ce composé est utilisé comme mordant dans l'industrie textile) et peut être mortel.
Cadmium
Largement utilisé pour produire les pigments de cadmium nécessaires à la production de vernis, de peintures et d'émaux pour vaisselle. Ses sources peuvent être les émissions locales des complexes industriels, des usines métallurgiques, la fumée des cigarettes et des cheminées, ainsi que les gaz d'échappement des voitures.
S'accumulant dans le milieu naturel, le cadmium pénètre dans le corps humain par les chaînes alimentaires. Ses sources sont des produits d'origine animale (rognons de porc et de bœuf, œufs, fruits de mer, huîtres) et d'origine végétale (légumes, baies, champignons, notamment champignons des prés, pain de seigle). La fumée de cigarette contient beaucoup de cadmium (une cigarette fumée enrichit l’organisme du fumeur de 2 mg de cadmium).
Le cadmium a un effet polytropique sur l'organisme.
Le cadmium a une grande affinité pour les acides nucléiques, ce qui perturbe leur métabolisme. Il perturbe la synthèse de l'ADN, inhibe l'ADN polymérase et interfère avec l'ajout de thymine.
L'effet toxique enzymatique du cadmium se manifeste principalement par sa capacité à bloquer les groupes SH de l'oxyréductase et de la succinate dihydrogénase, accepteurs de la choline. Le cadmium est capable de modifier l'activité de la catalase, de la phosphatase alcaline, de la cytochrome oxydase, de la carboxypeptidase et de réduire l'activité des enzymes digestives, notamment la trypsine.
Au niveau cellulaire, une quantité excessive de cadmium entraîne une augmentation du RE lisse, des modifications des membranes mitochondriales et une augmentation des lysosomes.
Les cibles du corps humain sont les systèmes nerveux, excréteur et reproducteur. Le cadmium pénètre bien à travers le placenta, peut provoquer des avortements spontanés (L. Chopikashvili, 1993) et, avec d'autres métaux lourds, contribuer au développement de pathologies héréditaires.
Après avoir atteint une concentration de cadmium de 0,2 mg/kg de poids corporel, des symptômes d'intoxication apparaissent.
Une intoxication aiguë au cadmium peut se manifester par une pneumonie toxique et un œdème pulmonaire.
L'intoxication chronique se manifeste sous forme d'hypertension, de douleurs cardiaques, de maladies rénales, de douleurs osseuses et articulaires. Caractérisé par une peau sèche et squameuse, une chute de cheveux, des saignements de nez, une gorge sèche et irritée et l'apparition d'une bordure jaune sur le col des dents.
Manganèse
Le manganèse est largement utilisé dans les industries de production d’acier et de fer, dans le soudage électrique, dans la production de peintures et de vernis et dans l’agriculture pour nourrir les animaux de ferme.
Les voies d'entrée passent principalement par le système respiratoire, mais peuvent pénétrer dans le tractus gastro-intestinal et même dans la peau intacte.
Le manganèse se dépose dans les cellules du cerveau, les organes parenchymateux et les os.
Dans l'organisme, le manganèse participe à la stabilisation des acides nucléiques, participe aux processus de reduplication, de réparation, de transcription, de phosphorylation oxydative, de synthèse des vitamines C et B1, améliore le métabolisme et a un effet lipotrope. Il régule les processus d'hématopoïèse, le métabolisme minéral, les processus de croissance et de reproduction. Lorsque le manganèse et ses composés pénètrent dans le corps humain sur une longue période et en grande quantité, ils ont un effet toxique.
Le manganèse a un effet mutagène. Il s'accumule dans les mitochondries, perturbe les processus énergétiques dans la cellule et peut inhiber l'activité des enzymes lysosomales, de l'adénazine phosphatase et autres.
Le manganèse a un effet neurotoxique et allergique, perturbe la fonction du foie, des reins et de la glande thyroïde. Les femmes exposées au manganèse pendant une longue période subissent des irrégularités menstruelles, des avortements spontanés et la naissance de bébés prématurés.
Une intoxication chronique aux composés de manganèse se manifeste
les symptômes suivants : fatigue accrue, douleurs musculaires, notamment dans les membres inférieurs, apathie, léthargie, léthargie.
Mercure
Le mercure peut être rejeté dans l'environnement par les eaux usées industrielles des usines de fabrication de plastique. soude caustique, engrais chimiques. En plus de cela, des sources
le mercure sont : le mastic pour sols, les pommades et crèmes pour adoucir la peau, les amalgames, les peintures à l'eau, les films photographiques.
Les voies d'entrée dans l'organisme se font principalement par le tractus gastro-intestinal, souvent avec les fruits de mer (poissons, crustacés), le riz, etc. Excrété du corps par les reins.
Le mercure a un effet génotoxique, provoquant des dommages à l'ADN et des mutations génétiques. Des effets Embryotoxiques, tératogènes (non-aboutissement d'une grossesse, naissance d'enfants présentant des anomalies du développement) et cancérigènes sont avérés. Mercure a une affinité pour les systèmes nerveux et immunitaire. Sous l'influence du mercure, le nombre de lymphocytes T diminue et une glomérulonéphrite auto-immune peut se développer.
L'empoisonnement au mercure conduit au développement de la maladie de Minamato.
En 1953, au Japon, dans la région de la baie de Minamato, 120 personnes sont tombées malades d'une intoxication au mercure, dont 46 sont mortes.
Le tableau clinique débute généralement au bout de 8 à 24 heures et se traduit par une faiblesse générale, de la fièvre, une rougeur du pharynx et une toux sèche sans crachats. Ensuite, apparaissent des stomatites (processus inflammatoires de la cavité buccale), des douleurs abdominales, des nausées, des maux de tête, de l'insomnie, de la dépression, des réactions émotionnelles inadéquates et des peurs.
Plomb
Les principales sources de plomb sont les gaz d’échappement des voitures, les émissions des moteurs d’avion, la vieille peinture des maisons, l’eau circulant dans des tuyaux revêtus de plomb et les légumes cultivés à proximité des autoroutes.
Les principales voies d'entrée dans l'organisme sont le tractus gastro-intestinal et les organes respiratoires.
Le plomb est un poison cumulatif ; il s’accumule progressivement dans le corps humain, dans les os, les muscles, le pancréas, le cerveau, le foie et les reins.
La toxicité du plomb est associée à ses propriétés complexantes. La formation de composés complexes du plomb avec des protéines, des phospholipides et des nucléotides conduit à leur dénaturation. Les composés de plomb inhibent l'équilibre énergétique de la cellule.
Le plomb a un effet endommageant la membrane ; il s’accumule dans la membrane cytoplasmique et les organites membranaires.
L'effet immunotoxique se manifeste par une diminution
résistance non spécifique de l'organisme (diminution de l'activité du lysozyme salivaire, activité bactéricide de la peau).
Les effets mutagènes et cancérigènes du plomb sont prouvés.
L'intoxication au plomb peut se manifester par les symptômes suivants : perte d'appétit, dépression, anémie (le plomb réduit le taux de formation de globules rouges dans la moelle osseuse et bloque la synthèse de l'hémoglobine), convulsions, évanouissements, etc.
L'empoisonnement au plomb chez les enfants peut entraîner la mort dans les cas graves ou, dans les cas modérés, un retard mental.
Chrome
Les composés de chrome sont largement utilisés dans l'économie nationale, dans les industries métallurgiques et pharmaceutiques, dans la production d'acier, de linoléum, de crayons, de photographie, etc.
Voies d'entrée : les organes respiratoires, le tractus gastro-intestinal, peuvent être absorbés par la peau intacte. Il est sécrété par tous les organes excréteurs.
Aux doses biologiques, le chrome est un composant constant et nécessaire de divers tissus et participe activement aux processus du métabolisme cellulaire.
En pénétrant dans l'organisme en concentrations excessives, le chrome s'accumule dans les poumons, le foie et les reins.
Mécanisme d'action pathogène.
En entrant dans la cellule, les composés du chrome modifient son activité mitotique. Ils peuvent notamment provoquer un retard de la mitose, perturber la cytotomie, provoquer des mitoses asymétriques et multipolaires et conduire à la formation de cellules multinucléées. De telles violations prouvent l'effet cancérigène des composés de chrome.
L’effet génotoxique des composés du chrome se manifeste par sa capacité à augmenter la fréquence des aberrations chromosomiques, à provoquer des mutations génétiques telles que la « substitution de paires de bases » ou le « décalage du cadre de lecture » et à favoriser la formation de cellules polyploïdes et aneuploïdes. (A.B. Bengaliev, 1986).
En plus de leurs effets mutagènes et cancérigènes, les composés du chrome peuvent provoquer une dénaturation des protéines du plasma sanguin, perturber les processus enzymatiques dans l'organisme et provoquer des modifications du système respiratoire, du tractus gastro-intestinal, du foie, des reins et du système nerveux. Favoriser le développement de processus allergiques, en particulier de dermatites.
L'intoxication aiguë par les composés du chrome se manifeste par des étourdissements, des frissons, des nausées, des vomissements et des douleurs abdominales.
Avec un contact constant à long terme avec des composés de chrome, une bronchite, un asthme bronchique, une dermatite et un cancer du poumon se développent. Sur la peau, le plus souvent sur les surfaces latérales des mains, dans la partie inférieure du bas de la jambe, apparaissent des ulcères chromés particuliers. Les ulcères sont d’abord superficiels, légèrement douloureux, ont un aspect « à vol d’oiseau », puis ils s’approfondissent et deviennent très douloureux.
Zinc
Les composés de zinc sont utilisés dans la fusion du minerai de plomb-zinc, dans la production de badigeon, dans la fusion de l'aluminium et dans la galvanisation des ustensiles. L'oxyde de zinc est utilisé dans la production de verre, de céramique, d'allumettes, de cosmétiques et de produits dentaires. ciment.
Voies d'entrée - principalement les organes respiratoires, excrétés principalement par les intestins. Déposé dans les os, les cheveux, les ongles.
Le zinc est un bioélément et fait partie de nombreuses enzymes et hormones (insuline). Sa carence entraîne une atrophie des organes lymphoïdes et un dysfonctionnement des cellules T auxiliaires.
En pénétrant dans l'organisme en excès, le zinc perturbe la perméabilité des membranes cellulaires, s'accumule dans le cytoplasme et le noyau de la cellule, est capable de former des complexes avec les phospholipides, les acides aminés et les acides nucléiques et augmente l'activité des enzymes lysosomales. Lors de l'inhalation de vapeurs de zinc, les protéines des muqueuses et des alvéoles sont dénaturées, dont l'absorption entraîne le développement d'une « fièvre de fonderie », dont les principales manifestations sont : l'apparition d'un goût sucré dans la bouche, la soif, une sensation de fatigue, des douleurs thoraciques, une somnolence et une toux sèche. Ensuite, la température monte à 39-40 C, accompagnée de frissons et dure plusieurs heures et redescend à des valeurs normales.
La condition douloureuse dure généralement 2 à 4 jours. Dans le test sanguin, on constate une augmentation du sucre, dans le test urinaire, l'apparition de sucre, de zinc et de cuivre.
Comme protection, il est recommandé d'utiliser des masques à gaz, des lunettes de sécurité spéciales et des vêtements de protection dans les entreprises de production de zinc. Aération constante des locaux. Manger des aliments contenant de la vitamine C.
Mécanismes de défense de l'organisme contre les xénobiotiques
Les scientifiques ont découvert que les animaux et les humains possèdent de nombreux mécanismes de défense différents contre les xénobiotiques. Les principaux :
Un système de barrières qui empêchent la pénétration des xénobiotiques dans l'environnement interne du corps et protègent les organes particulièrement importants ;
mécanismes de transport spéciaux pour éliminer les xénobiotiques du corps ;
des systèmes enzymatiques qui convertissent les xénobiotiques en composés moins toxiques et plus faciles à éliminer du corps ;
dépôts de tissus où certains xénobiotiques peuvent s’accumuler. Un xénobiotique qui pénètre dans le sang est généralement transporté vers les organes les plus importants - le système nerveux central, les glandes endocrines, etc., dans lesquels se trouvent les barrières histohématiques. Malheureusement, la barrière histohématique n’est pas toujours insurmontable pour les xénobiotiques. De plus, certains d’entre eux peuvent endommager les cellules qui forment les barrières histohématiques et deviennent facilement perméables.
Les systèmes de transport qui éliminent les xénobiotiques du sang se trouvent dans de nombreux organes de mammifères, y compris les humains. Les plus puissants se trouvent dans les cellules des tubules hépatiques et rénaux.
La membrane lipidique de ces cellules ne laisse pas passer les xénobiotiques solubles dans l'eau, mais cette membrane contient une protéine porteuse spéciale qui reconnaît la substance à éliminer, forme avec elle un complexe de transport et la transporte à travers la couche lipidique depuis l'environnement interne. . Ensuite, un autre transporteur élimine la substance de la cellule vers l'environnement extérieur. En d'autres termes, toutes les substances organiques anthropiques qui forment des ions chargés négativement (bases) dans l'environnement interne sont éliminées par un système, et celles qui forment des ions chargés positivement (acides) sont éliminées par un autre. En 1983, plus de 200 composés de structures chimiques différentes avaient été décrits, que le système de transport des acides organiques dans le rein pouvait reconnaître et éliminer.
Mais malheureusement, les systèmes d’élimination des xénobiotiques ne sont pas omnipotents. Certains xénobiotiques peuvent détruire les systèmes de transport, par exemple les antibiotiques pénicillines synthétiques - les céphaloridines - ont cet effet, c'est pourquoi ils ne sont pas utilisés en médecine.
Le prochain mécanisme de défense consiste en des systèmes enzymatiques qui convertissent les xénobiotiques en composés moins toxiques et plus faciles à éliminer. Pour cela, on utilise des enzymes qui catalysent soit la rupture de toute liaison chimique dans une molécule xénobiotique, soit, à l'inverse, sa combinaison avec des molécules d'autres substances. Le plus souvent, le résultat est un acide organique qui est facilement éliminé du corps.
Les systèmes enzymatiques les plus puissants se trouvent dans les cellules hépatiques. Les hépatocytes peuvent même neutraliser des substances dangereuses telles que les hydrocarbures aromatiques polycycliques qui peuvent provoquer le cancer. Mais parfois, à la suite du travail de ces systèmes enzymatiques, il se forme des produits beaucoup plus toxiques et dangereux que le xénobiotique d'origine.
Dépôt de xénobiotiques. Certains d’entre eux s’accumulent sélectivement dans certains tissus et y restent longtemps ; dans ces cas, on parle de dépôt xénobiotique. Ainsi, les hydrocarbures chlorés sont très solubles dans les graisses et s’accumulent donc sélectivement dans le tissu adipeux des animaux et des humains. L’un de ces composés, le DDT, est encore présent dans le tissu adipeux des humains et des animaux, bien que son utilisation dans la plupart des pays du monde ait été interdite il y a 20 ans. Les composés de tétracycline sont similaires au calcium et sont donc déposés de manière sélective dans le tissu osseux en croissance, etc.
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- Introduction
- Composés xénobiotiques étrangers
- Comment l’organisme se protège-t-il des xénobiotiques ?
- Antioxydants
4. Conclusion
Professeur de sécurité des personnes
Kovalev Alexandre Prokofievitch
Lycée n°2
Mozdok
Une personne vit entourée de diverses substances chimiques, dont beaucoup appartiennent au groupe xénobiotiques - composés étrangers.
Connexion étrangère- c'est une substance que le corps ne peut utiliser ni pour produire de l'énergie ni pour construire aucune de ses parties.
Les produits chimiques étrangers sont toxiques ou toxiques et ont des origines différentes.
Beaucoup d’entre elles sont naturelles, mais plus de 7 millions de substances sont créées artificiellement par l’homme ; pesticides, produits chimiques ménagers, médicaments, déchets industriels.
De nombreuses substances empoisonnent la planète - tant organiques qu'inorganiques, 12 métaux : béryllium, aluminium, chrome, sélénium, argent, cadmium, étain, antimoine, baryum, mercure, thallium, plomb - sont toxiques dans tous leurs composés.
Trois métaux – le plomb, le cadmium et le mercure – constituent une menace particulière pour la vie et la santé humaines.
Chacun des nouveaux produits chimiques peut provoquer une intoxication ou une maladie chimique.
Les toxines qui pénètrent dans le corps humain avec l'eau, l'air ou la nourriture peuvent provoquer un traumatisme chimique, toujours accompagné de dommages mentaux. : C'est ainsi que les cellules nerveuses, les plus vulnérables de l'organisme, réagissent aux substances nocives.
Les toxines peuvent également avoir des conséquences plus graves : un empoisonnement mortel. , et dans certains cas, leurs effets se manifesteront des années plus tard sous la forme de certaines maladies.
La cause d'une intoxication chimique peut être de nombreuses substances que nous rencontrons dans la vie quotidienne, par exemple : médicaments, si vous dépassez la dose prescrite par le médecin, utilisez des médicaments périmés.
Un autre source : produits chimiques ménagers : peintures, vernis, colles, lessives, agents de blanchiment, détachants, insectifuges.
Dans notre pays, ils sont responsables de plus d’un million de cas d’intoxication par an.
Aujourd’hui, plus de 400 dangers pour la santé ont été découverts dans la fumée du tabac.
Tout d'abord, il s'agit du polonium-210 radioactif et des résines cancérigènes qui provoquent le cancer de la plupart des organes internes.
En plus, C'est la plante de tabac qui accumule le plus les sels de cadmium du sol.
Un aérosol d'oxyde de cadmium pénètre dans les alvéoles des poumons avec la fumée de tabac et, avec les substances mentionnées ci-dessus, contribue au développement du cancer du poumon.
L'absorption (absorption dans le sang) du cadmium présent dans l'air est de 80 %.
Pour cette raison, la teneur en cadmium dans l’organisme des fumeurs passifs n’est que légèrement inférieure à celle des fumeurs actifs.
En plus des substances mentionnées ci-dessus, la fumée du tabac contient des poisons bien connus comme l'acide cyanhydrique, l'arsenic, le monoxyde de carbone, qui se lient de manière irréversible à l'hémoglobine dans le sang.
Selon les estimations de l'OMS Les fumeurs perdent en moyenne 22 ans de vie normale.
Les corps humains et animaux disposent de divers mécanismes de défense contre les xénonobiotiques. Les principaux :
1. Il s'agit de systèmes de barrières qui empêchent la pénétration des xénobiotiques dans l'environnement interne du corps, ainsi que protègent les organes particulièrement importants (le cerveau, etc.) des « étrangers » qui ont néanmoins pénétré par effraction dans le corps.
2. Il s’agit de mécanismes de transport spéciaux permettant d’éliminer les xénobiotiques du corps. Le plus puissant d’entre eux se situe dans les reins
3. Il s’agit de systèmes enzymatiques dont les principaux sont situés dans le foie et convertissent les xénobiotiques en composés moins toxiques et plus faciles à éliminer de l’organisme.
4. Il s’agit de dépôts de tissus où certains xénobiotiques peuvent s’accumuler, comme s’ils étaient en état d’arrestation.
Les barrières sont la peau, l’épithélium tapissant la surface interne du tractus gastro-intestinal et des voies respiratoires. Ces barrières sont formées de couches de cellules monocouches ou multicouches.
Cependant, certaines substances peuvent surmonter ces barrières.
Si les xénobiotiques pénètrent dans le sang, ils se heurteront alors à des barrières histohématiques situées entre les tissus et le sang.
Mais les barrières histohématiques ne sont pas toujours insurmontables pour les xénobiotiques : après tout, les somnifères et certains médicaments agissent sur les cellules nerveuses, ce qui signifie qu'ils franchissent la barrière.
Certains xénobiotiques peuvent endommager les cellules qui forment des barrières histohématiques, les rendant ainsi facilement pénétrables.
Les systèmes de transport se retrouvent dans de nombreux organes. Les plus puissants se trouvent dans les cellules hépatiques et les tubules rénaux.
Dans les organes protégés par la barrière histohématique, il existe des formations spéciales qui pompent des xénobiotiques dans le sang à partir du liquide tissulaire.
Les systèmes enzymatiques convertissent les xénobiotiques en composés moins toxiques et plus faciles à éliminer du corps.
Pour ce faire, on utilise des enzymes qui catalysent soit la rupture de toute liaison chimique dans la molécule xénobiotique, soit, à l'inverse, sa connexion avec des molécules d'autres substances.
Le plus souvent, le résultat est un acide organique qui est facilement éliminé du corps.
Les systèmes enzymatiques les plus puissants se trouvent dans les cellules hépatiques.
Le dépôt xénobiotique est un lieu d'accumulation sélective de certaines substances nocives.
Tout au long de l’évolution des animaux et des humains, le tractus gastro-intestinal est resté la principale porte d’entrée des substances étrangères dans l’organisme. Des mécanismes appropriés pour neutraliser les xénobiotiques pénétrant des intestins dans le sang ont également été formés : le foie a « repris » la fonction protectrice
Cette puissante « usine chimique » assurait la préservation de la constance de l’environnement interne de l’organisme.
Aujourd’hui, la situation a radicalement changé en raison d’une pollution environnementale importante et variée.
Pour cette raison, le corps humain est beaucoup plus sensible à la pénétration de substances toxiques à la fois par les poumons et par le tractus gastro-intestinal.
La pénétration de diverses substances nocives de concentration accrue à travers les organes respiratoires, moins protégés que le tractus gastro-intestinal, a conduit de nos jours à un changement significatif de l'état du corps.
Une hypersensibilité pathologique du corps s'est développée.
Les défauts héréditaires s’accumulent à un rythme notable.
Les bronchites chroniques et des formes auparavant rares de pathologies pulmonaires, comme l'inflammation allergique des alvéoles (maladie des éleveurs de volailles, maladie des cultivateurs de tabac, « poumon du fermier », etc.), se sont généralisées.
Le nombre de patients souffrant d'asthme bronchique, la manifestation la plus grave des allergies, a augmenté.
L’augmentation du nombre de patients atteints d’un cancer du poumon est particulièrement préoccupante.
Les boissons alcoolisées sont connues depuis longtemps. On suppose que la consommation d’alcool était programmée par nos ancêtres pour coïncider avec des événements tels que le festival de la pleine lune, une chasse réussie et symbolisait la parenté mentale, « l’unité du sang ».
Pendant longtemps, les gens n'ont pas franchi la ligne dangereuse de la consommation d'alcool, mais aujourd'hui l'alcoolisme est devenu l'un des problèmes les plus graves.
Les antioxydants sont des substances qui empêchent l'oxydation ou les réactions activées par l'oxygène, les peroxydes et les radicaux. , c'est-à-dire qu'ils protègent les membranes cellulaires.
La plupart des vitamines sont des antioxydants. Étant donné que la charge sur le corps en xénobiotiques a fortement augmenté au cours des dernières décennies, la consommation de vitamines et d'autres antioxydants a fortement augmenté et, par conséquent, la quantité fournie avec l'alimentation habituelle est de plus en plus insuffisante.
Pour éliminer de nombreux produits chimiques et métaux lourds de l'organisme, il est conseillé de prendre des absorbants : chitosane, fibres, pectines.
Réfléchissez avant de vous injecter des xénobiotiques, y compris ceux appelés médicaments.
Pesez le yin : yang, bénéfice : risque de complications.
Souviens-toi! Pour prolonger la vie, il suffit de ne pas la raccourcir !
Aussi parfaite que soit la médecine, elle ne peut pas débarrasser tout le monde de toutes les maladies. Une personne est créatrice de sa propre santé, pour laquelle elle doit se battre.
Dès le plus jeune âge, il est nécessaire de mener une vie active, de s'endurcir, de pratiquer une éducation physique et sportive, de respecter les règles d'hygiène personnelle - en un mot, d'atteindre une véritable harmonie de santé par des moyens raisonnables.
Un mode de vie sain est un mode de vie basé sur les principes de la moralité, rationnellement organisé, actif, travaillant, endurci et, en même temps, protégeant des effets néfastes de l'environnement, permettant de maintenir la santé morale, mentale et physique jusqu'à vieillesse.
Devoirs § 3.1 p.18-24
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Les xénobiotiques polluent tous les milieux naturels : air, plans d’eau, sol et flore. Les déchets industriels et autres polluants environnementaux ont la capacité de se propager rapidement dans l’air et l’eau, devenant ainsi partie intégrante du cycle naturel. Ces composés toxiques s'accumulent dans les plans d'eau et les sols, parfois dans des endroits éloignés des sources de contamination, facilitées par le vent, la pluie, la neige, ainsi que par la migration des polluants par l'eau (mer, rivières, lacs). Du sol, ils pénètrent dans les plantes et les animaux.
Le sol occupe une place centrale dans le cycle des xénobiotiques présents dans la biosphère. Il est en interaction constante avec d'autres systèmes écologiques, tels que l'atmosphère, l'hydrosphère, la flore, et constitue un maillon important dans l'entrée de divers composants, notamment toxiques, dans le corps humain. Cela se produit principalement par la nourriture. Tous les êtres vivants ont besoin de nourriture comme source d’énergie, de matériaux de construction et de nutriments qui assurent les fonctions vitales de l’organisme. Cependant, s’il contient non seulement des substances utiles mais aussi des substances nocives, il devient dangereux. Les xénobiotiques provoquent des maladies et la mort des plantes et des animaux. Les xénobiotiques résistants à l'environnement et capables de s'y accumuler sont particulièrement dangereux.
La prévalence des xénobiotiques dans l’environnement dépend des conditions climatiques et météorologiques ainsi que de la nature des masses d’eau. Ainsi, l’augmentation de l’humidité de l’air, la direction du vent et les précipitations (pluie, neige) contribuent à la prévalence et à la perte de xénobiotiques. Les plans d'eau douce, les mers et les océans diffèrent par le degré d'accumulation de xénobiotiques. Le type de sol, les différentes plantes et leurs composants diffèrent également par le degré d'absorption et de rétention des xénobiotiques. Et différents animaux ont une sensibilité différente aux xénobiotiques. Le degré d’accumulation de xénobiotiques dans l’organisme des animaux est déterminé par la persistance de ces substances étrangères.
Ainsi, des chercheurs canadiens ont montré que l'eau du lac Michigan ne contenait que 0,001 mg de pesticide DDT par litre, tandis que la viande de crevette en contenait 0,4 mg/l, la graisse de poisson - 3,5 mg/l et la graisse de mouette qui mangeait du poisson de ce lac - 100 mg/l. mg/l. Par conséquent, à chaque maillon suivant de la chaîne alimentaire, la concentration du pesticide persistant DDT augmente progressivement, et la teneur la plus faible de cette substance a été observée dans l'eau du lac. Il n’est donc pas surprenant que les pesticides organochlorés se trouvent non seulement dans la graisse des poissons marins et des animaux de ferme, mais même chez les manchots vivant en Antarctique.
Une personne doit toujours se rappeler que ses activités à un endroit de la planète peuvent avoir des conséquences inattendues à un autre endroit. Par exemple, le pétrel semble vivre sur des rochers inhabités de l’océan Atlantique et se nourrit exclusivement de poissons. Cependant, elle devient une espèce menacée en raison du DDT utilisé sur terre, qui s’accumule dans les chaînes alimentaires marines. Un autre exemple serait la glace polaire, qui contient d’importantes quantités résiduelles de DDT transportées par les précipitations.
Propriétés des xénobiotiques provenant du milieu extérieur dans le corps humain :
- la capacité des xénobiotiques à se propager dans notre environnement bien au-delà des limites de leur localisation d'origine (rivières, vents, pluie, neige, etc.) ;
- la pollution de l'environnement est très persistante ;
- Malgré les grandes différences de structure chimique, les xénobiotiques ont certaines propriétés physiques communes qui augmentent leur danger potentiel pour l'homme ;
- Les combinaisons de divers xénobiotiques sont particulièrement dangereuses pour la santé humaine ;
- les xénobiotiques se caractérisent par une faible intensité de métabolisme et d'élimination, ce qui entraîne leur accumulation dans les tissus végétaux et animaux ;
- la toxicité des xénobiotiques pour les mammifères supérieurs est généralement plus élevée que pour les espèces animales d'ordre phylogénétique inférieur ;
- la capacité des xénobiotiques à s’accumuler dans les produits alimentaires ;
- Les xénobiotiques réduisent la valeur nutritionnelle des aliments.
Au cours de l'évolution sur Terre, les relations se sont développées de telle manière que certains organismes ont servi de nourriture à d'autres et que des chaînes alimentaires stables ont ainsi été établies. En conséquence, les humains sont devenus le principal point final de nombreuses filières alimentaires et peuvent être inclus dans ces chaînes alimentaires à presque tous les niveaux. Et cela n’est pas surprenant, puisque la vie depuis sa création s’est formée comme un processus en chaîne. La prospérité de tout organisme est largement déterminée par sa position dans la chaîne alimentaire, et celle-ci est assurée par l'efficacité des interactions non seulement avec les membres précédents, mais également avec les membres suivants de la chaîne alimentaire. En d’autres termes, un rôle important est joué non seulement par la source de nutrition et son absorption efficace, mais également par la consommation d’un membre donné du système écologique par d’autres.
Itinéraires de migration, c'est-à-dire Les voies alimentaires empruntées par les nutriments sont diverses, courtes et longues. Un exemple de chaîne alimentaire longue : plans d’eau – sol – plantes – animaux – nourriture – humains. Un exemple de chaîne alimentaire courte : réservoirs – organismes aquatiques – poissons – humains.
Les substances organiques formées dans la nature migrent à travers les chaînes alimentaires dans divers systèmes écologiques (air atmosphérique, plans d'eau, sol) et pénètrent dans le corps humain sous forme de produits alimentaires d'origine végétale et animale. Cependant, la nourriture contient non seulement nos amis, mais aussi nos ennemis, car en même temps de nombreuses substances étrangères non alimentaires, générées par la chimisation de l'industrie et de l'agriculture et qui sont toxiques pour l'homme et les autres êtres vivants, se déplacent le long de la chaîne alimentaire. . Ce n’est donc pas un hasard si de nombreux scientifiques parlent de poisons présents dans notre alimentation. Récemment, de nombreux scientifiques parlent également de la protection de l'environnement interne du corps humain.
L'académicien Pokrovsky déclare : « Nous sommes profondément convaincus qu'un critère intégral important pour les mesures de protection alimentaire visant à prévenir les maladies devrait être des indicateurs de la pureté chimique de l'environnement interne du corps humain, exempt de substances étrangères, particulièrement persistantes. Il faut reconnaître que l’accumulation de toute substance étrangère persistante dans l’environnement interne du corps est extrêmement indésirable et, dans certains cas, dangereuse. Ce concept prévoit des mesures tout à fait évidentes visant à réduire les niveaux de pollution de tous les objets environnementaux, y compris les aliments, par des substances toxiques. Ainsi, la propreté de l’environnement est une condition préalable nécessaire à la propreté de l’environnement interne du corps humain.
Les xénobiotiques ont un effet négatif sur les nutriments (protéines, glucides, graisses, vitamines, sels minéraux), réduisant ainsi la valeur nutritionnelle des produits alimentaires.
Il convient de garder à l'esprit que la contamination des produits alimentaires par des xénobiotiques est possible non seulement lors de leur réception, mais également lors du stockage, de la transformation, du transport et de la vente au public. Les polluants environnementaux sont assez stables, ont tendance à se propager, s'accumulent dans les chaînes alimentaires et sont capables de subir une biotransformation avec une toxicité croissante. La gravité des effets provoqués varie considérablement en fonction du degré et de la durée de l'exposition aux xénobiotiques. Un certain nombre de xénobiotiques peuvent s’accumuler dans le corps humain et avoir ainsi des effets nocifs à long terme.
L'effet négatif des xénobiotiques sur le corps humain dépend de leurs propriétés physicochimiques, de leur concentration, de la durée d'exposition, de leur capacité à se déposer dans l'organisme et à influencer sélectivement certains tissus et organes. Par conséquent, de nombreux xénobiotiques provoquent des dommages spécifiques à divers organes. Des facteurs environnementaux défavorables provoquent ou provoquent un état de stress chez une grande partie de la population avec des troubles métaboliques ultérieurs. Le rôle majeur des xénobiotiques dans le développement des affections allergiques est également incontestable.
En raison de l'accumulation de xénobiotiques dans le corps humain, les fonctions des organes internes sont perturbées et diverses affections douloureuses se développent, notamment des maladies graves entraînant la mort ou un handicap. Parmi ces maladies, qui peuvent être aiguës ou chroniques, la possibilité de développer des tumeurs malignes et des leucémies – cancer du sang – est particulièrement préoccupante. Le samosa diabolique réside précisément dans le caractère insidieux des chaînes alimentaires, en particulier dans la nature microscopique des aliments avec un apport constant de xénobiotiques. En conséquence, de graves conséquences à long terme se développent, notamment une progéniture déformée et non viable.
Le rôle du sol en tant que place centrale dans le cycle des substances a déjà été souligné. C'est le milieu où interagissent la plupart des éléments de la biosphère : l'eau et l'air, les facteurs climatiques et physico-chimiques et enfin les organismes vivants impliqués dans la formation des sols. C'est elle qui joue le rôle principal dans la création des chaînes alimentaires.
Ainsi, le tractus alimentaire est la principale voie de migration de substances nocives pour l'homme, c'est-à-dire Les xénobiotiques pénètrent dans l'organisme principalement avec de la nourriture (70 % de tous ceux qui pénètrent régulièrement dans l'organisme, seulement 20 % - avec de l'air et 10 % - avec de l'eau).
Tous les produits alimentaires contiennent des composants provenant de l’air, de l’eau et du sol comme sources principales. Selon la nature du produit alimentaire, le chemin de transformation de ces substances de départ peut être plus ou moins long, rectiligne ou tortueux, et la pollution de l'environnement étant associée à une forte tendance à la distribution et à l'accumulation de xénobiotiques dans les chaînes alimentaires (voies ), ainsi que la capacité à se transformer avec une toxicité croissante, la gravité des conséquences qu'ils entraînent dépend du degré de leur toxicité (ou de leur persistance) et de la durée de l'exposition. Le caractère insidieux de la pénétration des xénobiotiques dans la chaîne alimentaire réside dans le fait qu'une personne mange constamment, ce qui signifie que même en petites quantités, des substances nocives pénètrent constamment dans son corps. Comme nous l'avons déjà noté, les routes de migration, c'est-à-dire les voies alimentaires (chaînes) de nutriments, bénéfiques et nocives pour l'homme, sont diverses.
Sources de pollution de l'environnement par les xénobiotiques
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Sources de pollution |
Xénobiotique |
Produit le plus contaminé |
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Produits pour l'industrie électrique |
Biphénols polychlorés |
Poisson, lait maternel |
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Impuretés dans les biphénols polychlorés |
Dioxines |
Poisson, lait de vache, graisse de bœuf |
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Fongicides, sous-produits industriels |
Hexachlorobenzène |
Graisses animales, laitier des produits |
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Production de pesticides |
Poisson, lait maternel |
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Pesticides |
Hydrocarbures halogénés |
Poisson, lait maternel |
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Production de chlore et d'hydroxyde de sodium, équipements de traitement des communications |
Composés d'alkylmercure | |
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Gaz d'échappement automobiles, produits de combustion du charbon |
Céréales, légumes, poissons, aliments acides |
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Boues de sédimentation, produits de procédés métallurgiques (fusion) |
Céréales, légumes, produits carnés |
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Des produits métallurgique processus |
Lait, légumes, fruits |
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Industrie de la conserve |
Aliments en conserve |
Le corps humain a-t-il la capacité de neutraliser dans une certaine mesure les effets nocifs des xénobiotiques ?
La réponse pourrait être positive, puisque le corps humain possède certains mécanismes de défense qui permettent de neutraliser les effets pathogènes des xénobiotiques.
Ces mécanismes comprennent :
- un ensemble de processus par lesquels ces substances étrangères sont éliminées de l'organisme par des voies naturelles d'élimination (air expiré, bile, intestins, reins) ;
- neutralisation active des xénobiotiques dans le foie ;
- transformation de substances étrangères en composés chimiques moins actifs ;
- rôle protecteur du système immunitaire de l’organisme.
Lisovsky V.A., Evseev S.P., Golofeevsky V.Yu., Mironenko A.N.
Pour maintenir l'homéostasie, les objets biologiques en cours d'évolution ont développé des systèmes et des mécanismes spéciaux de détoxification biochimique. Les mécanismes de protection contre les effets des xénobiotiques peuvent être différents selon les types d’objets biologiques. Cependant, les systèmes de défense de l’organisme sont les mêmes et sont classés selon leur fonction et leurs mécanismes d’action.
Par objectif, ils se distinguent :
Systèmes permettant de limiter les effets toxiques des xénobiotiques (barrières, dépôts tissulaires) ;
Systèmes qui servent à éliminer les effets toxiques des xénobiotiques (systèmes de transport et enzymatiques).
Les mécanismes d'action des systèmes de défense dépendent des voies de pénétration des xénobiotiques dans l'organisme.
Barrières. Il existe deux systèmes de défense barrière dans le corps animal et humain :
Barrières qui empêchent les xénobiotiques de pénétrer dans l’environnement interne de l’organisme ;
Des barrières qui protègent des organes particulièrement importants (cerveau, système nerveux central, glandes endocrines, etc.).
Rôle des barrières qui protègent l’environnement interne du corps, réalisée par la peau et l'épithélium de la surface interne du tractus gastro-intestinal et des voies respiratoires. La peau des animaux et des humains représente plus d'un quart du poids corporel (pour une personne moyenne jusqu'à 20 kg). La peau est constituée de trois couches principales : l'épiderme (la couche supérieure de la peau), le derme (la couche interne ou la peau elle-même) et la graisse sous-cutanée (Fig. 9). La couche supérieure de la peau a une structure complexe et est constituée des couches cornée, transparente, granuleuse, épineuse et germinale. La fonction barrière est assurée par la partie profonde de la couche cornée et les couches transparentes. Le principal composant structurel des barrières est constitué par les protéines structurelles. La substance cornée est formée d'a-kératines (de gr. corne de keras), contenant dans la molécule les restes des 20 acides aminés naturels.
La couche transparente est formée de plaques de cellules monocouches et multicouches. Chaque cellule est entourée d’une fine pellicule de graisse – une membrane lipidique imperméable aux substances hydrosolubles. Cependant, les substances hautement solubles dans les lipides peuvent surmonter cette barrière. Le principal composant structurel de la membrane lipidique est le glycérolipide.
Lipides(depuis gr. lipos fat) sont des substances semblables à de la graisse qui font partie de toutes les cellules vivantes. Selon leur structure chimique, il existe trois grands groupes de lipides :
Acides gras et produits de leur oxydation enzymatique ;
Glycérolipides (contiennent un résidu glycérol dans la molécule) ;
Lipides qui ne contiennent pas de résidu glycérol dans la molécule (sauf le premier).
La capacité des barrières cutanées à protéger le milieu interne de l'organisme de la pénétration des xénobiotiques dans celui-ci dépend :
Nature des xénobiotiques (composition, propriétés chimiques, réactivité, hydrophilie, etc.) Les substances hydrophiles se dissolvent dans les solutions tissulaires aqueuses et les substances liposolubles se dissolvent dans les lipides. Les barrières cutanées protègent l'environnement interne du corps de la pénétration de substances hydrosolubles et des effets des solutions aqueuses d'acides, d'hydroxydes et de sels. Cependant, les solvants organiques et les substances qui s'y dissolvent pénètrent à travers ces barrières. Les substances de nature diphile sont particulièrement dangereuses ;
La taille des molécules (particules) xénobiotiques détermine la possibilité de leur pénétration dans l'environnement interne du corps à travers la peau et les canaux cutanés des glandes sudoripares et sébacées. La voie principale est l’absorption par la peau. Les grosses molécules (protéines) restent à la surface de la peau sans pénétrer en profondeur, et les petites particules peuvent pénétrer à l'intérieur.
Âge du corps La perméabilité de la peau à l'eau ne change pas avec l'âge.
Dans les cas où les xénobiotiques pénètrent dans la couche cornée et les membranes lipidiques, l'épithélium de la surface interne du tractus gastro-intestinal et des voies respiratoires et pénètrent dans la circulation sanguine, la fonction de barrière protégeant les organes particulièrement importants est assurée par barrières histohématiques(depuis gr. tissu histos + sang haima), situé entre les tissus et le sang. Certains xénobiotiques peuvent endommager les cellules qui forment des barrières histohématiques. Les barrières histohématiques sont les plus endommagées par les ions de métaux de transition qui forment des complexes organiques avec des protéines et des acides aminés (cadmium, zinc, chrome, ions mercure).
Pour maintenir les fonctions vitales de l’organisme, les anciennes cellules barrières sont remplacées par de nouvelles. Les globules rouges se renouvellent complètement tous les mois, la substance cornée est éliminée quotidiennement de la peau (jusqu'à 6 g) et la peau se renouvelle complètement en un mois. L'épithélium de la surface interne du tractus gastro-intestinal et des voies respiratoires se renouvelle chaque semaine.
Dépôt de xénobiotiques. Certains xénobiotiques s’accumulent dans certains tissus de l’organisme et peuvent y persister longtemps. Les dépôts tissulaires, collectant les xénobiotiques dans un seul tissu, en protègent l'environnement interne du corps et aident à maintenir l'homéostasie. Cependant, si un xénobiotique persiste longtemps dans le dépôt et que sa concentration augmente considérablement avec le temps, son effet toxique passera de chronique à aigu.
La capacité des xénobiotiques à s’accumuler dans certains tissus ou organes est déterminée par leur composition, leur structure et leurs propriétés physicochimiques.
Les non-électrolytes, métaboliquement relativement inertes et ayant une bonne solubilité lipoïde, s'accumulent dans tous les organes et tissus. De plus, dans la première phase de l'entrée du poison dans l'organisme, le facteur déterminant sera l'apport sanguin à l'organe, ce qui limite la réalisation de l'équilibre dynamique. tissu sanguin. Cependant, à l'avenir, le principal facteur influençant la distribution du poison sera la capacité de sorption de l'organe (équilibre statique). Pour les substances liposolubles, les tissus adipeux et les organes riches en lipides (moelle osseuse, etc.) ont la plus grande capacité. Pour de nombreuses substances liposolubles, le tissu adipeux constitue le principal dépôt, retenant le poison à la fois en plus grande quantité et plus longtemps que d'autres tissus et organes. Dans ce cas, la durée de conservation des poisons dans le dépôt graisseux est déterminée par leurs propriétés physico-chimiques. Par exemple, la désaturation du tissu adipeux après l'empoisonnement des animaux avec du benzène se produit dans les 30 à 48 heures, et avec l'insecticide DDT - pendant plusieurs mois.
Pour la distribution des ions métalliques dans le corps, contrairement aux non-électrolytes organiques, aucun modèle général n'a été identifié reliant les propriétés physico-chimiques de ces derniers à leur distribution. Cependant, en général, les ions métalliques ont tendance à s’accumuler davantage dans les mêmes tissus et organes où ils se trouvent normalement en grande quantité sous forme d’oligo-éléments. De plus, le dépôt sélectif d'ions métalliques se produit dans les tissus où se trouvent des groupes polaires capables de donner des électrons et de former des liaisons de coordination avec des atomes métalliques, ainsi que dans les organes à métabolisme intense. Par exemple, la glande thyroïde absorbe le manganèse, le cobalt, le nickel, le chrome, l'arsenic, le rhénium ; glandes surrénales et pancréas – manganèse, cobalt, chrome, zinc, nickel ; glande pituitaire – manganèse, plomb, molybdène ; les testicules absorbent le cadmium et le zinc.
Le dépôt d'ions de la plupart des métaux de transition dans l'organisme est principalement dû à leur capacité à former divers complexes organiques avec des protéines et des acides aminés. Les ions de métaux tels que le zinc, le cadmium, le cobalt, le nickel, le thallium, le cuivre, l'étain, le ruthénium, le chrome et le mercure sont répartis uniformément dans le corps. On les retrouve lors d'une intoxication dans tous les tissus. Parallèlement, une certaine sélectivité de leur accumulation est observée. Des dépôts sélectifs de mercure et de cadmium sous quelque forme que ce soit se produisent dans les reins, ce qui est associé à l'affinité spécifique de ces métaux pour le groupe SH du tissu rénal. Sous forme de colloïdes grossiers, certains métaux des terres rares peu solubles sont retenus sélectivement dans des organes tels que le foie, la rate et la moelle osseuse, riches en cellules réticuloendothéliales. Le tissu osseux accumule sélectivement les ions des métaux dont les composés inorganiques se dissocient bien dans le corps, ainsi que les ions métalliques qui forment des liaisons fortes avec le phosphore et le calcium. Ces métaux comprennent le plomb, le béryllium, le baryum, le strontium, le gallium, l'yttrium, le zirconium, l'uranium et le thorium. De plus, le plomb, lorsqu'il est inhalé pendant une longue période, se retrouve également en quantité maximale dans le foie, les reins, la rate et le muscle cardiaque.
La libération des ions métalliques du corps obéit à une loi exponentielle. Après l'arrêt de la consommation, leur contenu dans l'organisme se normalise rapidement. Dans de nombreux cas, la libération se déroule de manière inégale, en plusieurs phases, et chaque phase a sa propre courbe exponentielle. Par exemple, la majeure partie des vapeurs de mercure inhalées est éliminée du corps par les reins en quelques heures, mais l'élimination de ses quantités résiduelles est retardée de plusieurs jours ; la libération de quantités résiduelles d'uranium dure jusqu'à 900 heures et la libération de zinc dure plus de 150 jours.
Systèmes de transports. Selon leur fonction dans le corps des animaux et des humains, les systèmes de transport sont divisés en deux groupes. Le premier groupe comprend les systèmes de transport qui nettoient l'environnement interne de tout le corps. Le deuxième groupe est constitué de systèmes de transport qui éliminent le xénobiotique de l'organe le plus important.
Les systèmes de transport du premier groupe se trouvent dans de nombreux organes, mais les plus puissants d'entre eux se trouvent dans les cellules des tubules hépatiques et rénaux.
Les aliments et autres substances présentes dans l’estomac ne sont que partiellement digérés. La majeure partie du processus digestif se déroule dans l’intestin grêle. Les aliments digérés, les petites molécules et les ions xénobiotiques traversent les parois de l'intestin grêle et pénètrent dans le sang et pénètrent dans le foie par la circulation sanguine. Les aliments non digérés et les molécules ou ions xénobiotiques qui ne traversent pas les parois de l’intestin grêle sont éliminés de l’organisme.
Dans les cellules hépatiques, une protéine porteuse structurelle identifie les substances nocives et les sépare des substances utiles. Les substances utiles à l'organisme (glucose, stocké sous forme de glycogène, et autres glucides, acides aminés et acides gras) sont libérées dans le sang pour être transférées aux cellules dont elles assurent l'activité vitale. Une petite partie des molécules de glucose et d’acides aminés est renvoyée au foie pour être convertie en protéines nécessaires au sang.
Les substances de ballast et certains xénobiotiques sont transportés par la bile dans l'intestin et excrétés par l'organisme. D'autres xénobiotiques subissent des transformations chimiques dans le foie, les rendant moins toxiques et plus solubles dans l'eau, facilement excrétés par l'organisme.
Dans le processus d'élimination des xénobiotiques et de leurs produits de transformation du corps, les poumons, les organes digestifs, la peau et diverses glandes jouent un certain rôle. Les reins sont de la plus haute importance. La fonction des reins, qui détermine les processus d'élimination, est utilisée en cas d'intoxication en augmentant la miction pour éliminer rapidement les substances toxiques de l'organisme. Or, de nombreux xénobiotiques (mercure…) ont un effet néfaste sur les reins. De plus, les produits de transformation xénobiotiques peuvent être retenus dans les reins. Par exemple, en cas d'intoxication à l'éthylène glycol, lors de son oxydation, de l'acide oxalique se forme dans l'organisme et des cristaux d'oxalate de calcium précipitent dans les tubules rénaux, empêchant la miction.
Les systèmes de transport du deuxième groupe se trouvent par exemple dans les ventricules du cerveau. Ils éliminent les xénobiotiques de liquide cérébro-spinal(liquide qui baigne le cerveau) dans le sang.
Le mécanisme d'élimination des xénobiotiques par les systèmes de transport des deux groupes est le même. Les cellules de transport forment une couche dont un côté borde le milieu interne et l'autre le milieu externe. La membrane lipidique des cellules de cette couche ne permet pas aux xénobiotiques hydrosolubles de pénétrer dans le milieu interne de la cellule. Mais cette membrane contient une protéine de transport spéciale - protéine porteuse, qui identifie une substance nocive, forme avec elle un complexe de transport et la transporte à travers la couche lipidique du milieu interne vers le milieu externe.
La majeure partie des xénobiotiques est excrétée par deux systèmes de transport : acides organiques et pour bases organiques.
Le nombre de molécules de protéines porteuses dans la membrane est limité. À une concentration élevée de xénobiotiques dans le sang, toutes les molécules de protéine de transport présentes dans la membrane peuvent être occupées, et le processus de transfert devient alors impossible. De plus, certains xénobiotiques endommagent, voire tuent, les cellules de transport.
Le transport des ions métalliques s'effectue principalement par le sang sous forme associée aux fractions protéiques du sang. Les globules rouges jouent un rôle majeur dans le transport de nombreux ions métalliques (par exemple le plomb, le chrome, l'arsenic).
Systèmes enzymatiques. Dans les processus de détoxification des xénobiotiques qui pénètrent dans le sang, le rôle décisif est joué par les systèmes enzymatiques qui convertissent les xénobiotiques toxiques en composés moins toxiques, plus solubles dans l'eau et plus faciles à éliminer de l'organisme. De telles transformations chimiques se produisent sous l'influence d'enzymes qui catalysent la rupture de toute liaison chimique dans une molécule xénobiotique ou, à l'inverse, l'interaction de molécules xénobiotiques avec des molécules d'autres substances.
Les systèmes enzymatiques les plus puissants se trouvent dans les cellules hépatiques. Dans la plupart des cas, les systèmes enzymatiques hépatiques neutralisent les xénobiotiques qui pénètrent dans le sang provenant des intestins et pénétrant dans le foie, et empêchent leur entrée dans la circulation sanguine générale. Un exemple typique du processus de détoxification des xénobiotiques par les systèmes enzymatiques hépatiques est la transformation biochimique dans l'organisme du benzène, peu soluble dans l'eau, en pyrocatéchol, hautement soluble dans l'eau et facilement excrété par l'organisme.
La transformation biochimique du benzène dans l'organisme se produit dans trois directions : l'oxydation (hydroxylation) du benzène en alcools aromatiques, la formation de conjugués et la destruction complète de sa molécule (rupture du cycle aromatique).
Un autre exemple du processus de détoxification des xénobiotiques par les systèmes enzymatiques hépatiques est l'oxydation du sulfite toxique en sulfate :
2SO 3 2– (aq) + O 2 (aq) 2SO 4 2– (aq)
L'enzyme qui catalyse cette réaction contient un ion molybdène. Sans cet oligoélément présent dans les cellules hépatiques, la plupart des aliments seraient toxiques pour les humains et les animaux.
La capacité des systèmes enzymatiques hépatiques à neutraliser les xénobiotiques contenus dans le sang est limitée. Étant donné que les processus de détoxification sont associés à la consommation de substances essentielles à la vie des cellules, ces processus peuvent provoquer leur carence dans l'organisme. En conséquence, il existe un risque de développer des affections douloureuses secondaires dues à un déficit en métabolites nécessaires. Par exemple, la détoxification de nombreux xénobiotiques dépend des réserves de glycogène hépatique car ils produisent de l’acide glucuronique. Lorsque de fortes doses de xénobiotiques pénètrent dans l'organisme, dont la neutralisation s'effectue par la formation d'acide glucuronique (par exemple, des dérivés benzéniques), la teneur en glycogène (la principale réserve de glucides facilement mobilisable) diminue. Cependant, il existe des substances qui, sous l'influence des enzymes hépatiques, sont capables de séparer les molécules d'acide glucuronique et de contribuer ainsi à neutraliser les poisons. L'une de ces substances est la glycyrrhizine, qui fait partie de la racine de réglisse.
De plus, lorsque les xénobiotiques pénètrent dans la circulation sanguine à fortes doses, la fonction hépatique peut être supprimée. Une surcharge du foie en xénobiotiques peut également entraîner leur accumulation dans les tissus adipeux de l'organisme et une intoxication chronique.
