Absztrakt xenobiotikumok és az organizmusok védelmi képességei. A szervezet xenobiotikumokkal szembeni védekezésének mechanizmusa xenobiotikumok bejutása az állat szervezetébe
Az ipari társadalom fejlődésével változások következtek be a bioszféra kialakulásában. Számos idegen anyag, az emberi tevékenység terméke került a környezetbe. Ennek eredményeként minden élő szervezet élettevékenységére hatással vannak, így a miénkre is.
Mik azok a xenobiotikumok?
A xenobiotikumok olyan szintetikus anyagok, amelyek negatív hatással vannak bármely szervezetre. Ebbe a csoportba tartoznak az ipari hulladékok, háztartási termékek (porok, mosogatószerek), építőanyagok stb.
A xenobiotikumok nagy része olyan anyag, amely felgyorsítja a növények megjelenését. A mezőgazdaság számára nagyon fontos, hogy növelje a növény ellenálló képességét a különféle kártevőkkel szemben, valamint jó megjelenést biztosítson. E hatás eléréséhez peszticideket használnak, amelyek a szervezet számára idegen anyagok.
Építőanyagok, ragasztók, lakkok, háztartási cikkek, élelmiszer-adalékanyagok – ezek mind xenobiotikumok. Furcsa módon néhány biológiai organizmus, például vírusok, baktériumok, helminták is ebbe a csoportba tartoznak.
Hogyan hatnak a xenobiotikumok a szervezetre?
A minden élőlénytől idegen anyagok számos anyagcsere-folyamatra káros hatással vannak. Például leállíthatják a membráncsatornák működését, elpusztíthatják a funkcionálisan fontos fehérjéket, destabilizálhatják a plazmalemmát és a sejtfalat, allergiás reakciókat okozhatnak.
Bármely szervezet valamilyen mértékben alkalmazkodott a mérgező mérgek eltávolítására. Az anyag nagy koncentrációit azonban nem lehet teljesen eltávolítani. Fémionok, mérgező szerves és szervetlen anyagok végül felhalmozódnak a szervezetben, és egy bizonyos idő elteltével (gyakran több év) patológiákhoz, betegségekhez és allergiákhoz vezetnek.
A xenobiotikumok mérgek. Behatolhatnak az emésztőrendszerbe, a légutakon, sőt az ép bőrön keresztül is. A bejutási útvonalak az aggregáció állapotától, az anyag szerkezetétől, valamint a környezeti feltételektől függenek.
Az orrüregen keresztül levegővel vagy porral gáznemű szénhidrogének, etil- és metil-alkoholok, acetaldehid, hidrogén-klorid, éterek és aceton jutnak a szervezetbe. A fenolok, cianidok és nehézfémek (ólom, króm, vas, kobalt, réz, higany, tallium, antimon) behatolnak az emésztőrendszerbe. Érdemes megjegyezni, hogy a mikroelemek, például a vas vagy a kobalt szükségesek a szervezet számára, de tartalmuk nem haladhatja meg az ezred százalékot. Nagyobb dózisban negatív hatásokhoz is vezetnek.
A xenobiotikumok osztályozása
A xenobiotikumok nemcsak szerves és szervetlen eredetű vegyi anyagok. Ebbe a csoportba tartoznak a biológiai tényezők is, beleértve a vírusokat, baktériumokat, patogén protisták és gombák, valamint a bélférgeket. Furcsa módon, de például a zaj, a rezgés, a sugárzás, a sugárzás is a xenobiotikumokhoz tartozik.
Kémiai összetételük szerint az összes mérget a következőkre osztják:
- Szerves (fenolok, alkoholok, szénhidrogének, halogénszármazékok, éterek stb.).
- Szerves elem (szerves foszfor, szerves higany és mások).
- Szervetlen anyagok (fémek és oxidjaik, savak, bázisok).
Eredetük alapján a kémiai xenobiotikumokat a következő csoportokra osztják:
Miért befolyásolják a xenobiotikumok az egészséget?
Idegen anyagok megjelenése a szervezetben súlyosan befolyásolhatja annak teljesítményét. A xenobiotikumok megnövekedett koncentrációja patológiák megjelenéséhez és DNS-szintű változásokhoz vezet.
Az immunitás az egyik fő védőgát. A xenobiotikumok hatása kiterjedhet az immunrendszerre, megzavarva a limfociták normális működését. Ennek eredményeként ezek a sejtek nem működnek megfelelően, ami a szervezet védekezőképességének gyengüléséhez és allergiák megjelenéséhez vezet.
A sejt genomja érzékeny bármely mutagén hatására. A sejtbe behatoló xenobiotikumok megzavarhatják a DNS és az RNS normál szerkezetét, ami mutációk megjelenéséhez vezet. Ha az ilyen események száma nagy, fennáll a rák kialakulásának kockázata.
Egyes mérgek szelektíven hatnak a célszervre. Így vannak neurotróp xenobiotikumok (higany, ólom, mangán, szén-diszulfid), hematotróp (benzol, arzén, fenil-hidrazin), hepatotrop (klórozott szénhidrogének), nefrotróp (kadmium- és fluorvegyületek, etilénglikol).
Xenobiotikumok és az emberek
A gazdasági és ipari tevékenységek a nagy mennyiségű hulladék, vegyszer és gyógyszer miatt káros hatással vannak az emberi egészségre. A xenobiotikumok ma szinte mindenhol megtalálhatók, ami azt jelenti, hogy mindig nagy a valószínűsége annak, hogy bejussanak a szervezetbe.
A legerősebb xenobiotikumok azonban, amelyekkel az emberek mindenhol találkoznak, a drogok. A farmakológia mint tudomány a gyógyszerek élő szervezetre gyakorolt hatását vizsgálja. Szakértők szerint az ilyen eredetű xenobiotikumok okozzák a hepatitisek 40%-át, és ez nem véletlen: a máj fő feladata a mérgek semlegesítése. Ezért ez a szerv szenved leginkább a nagy dózisú gyógyszerektől.
Mérgezés megelőzése
A xenobiotikumok a szervezet számára idegen anyagok. Az emberi szervezet számos alternatív utat fejlesztett ki e méreganyagok eltávolítására. Például a mérgek a májban semlegesíthetők, és a légzőrendszeren, a kiválasztó rendszeren, a faggyún, a verejtéken és még az emlőmirigyeken keresztül is a környezetbe kerülhetnek.
Ennek ellenére magának a személynek kell intézkedéseket tennie a mérgek káros hatásainak minimalizálására. Először is gondosan kell kiválasztania az ételt. Az „E” csoportba tartozó kiegészítők erős xenobiotikumok, ezért az ilyen termékek vásárlását kerülni kell. Nem szabad pusztán megjelenés alapján választani a gyümölcsöt és zöldséget. Mindig figyeljünk a lejárati időre, mert annak lejárta után mérgek képződnek a termékben.
Mindig érdemes tudni, mikor kell abbahagyni a gyógyszerek szedését. Természetesen a hatékony kezeléshez ez gyakran szükségszerű, de ügyeljen arra, hogy ez ne fajuljon szisztematikus, szükségtelen gyógyszerfogyasztássá.
Kerülje a veszélyes reagensekkel, allergénekkel és különféle szintetikus anyagokkal való munkát. Minimalizálja a háztartási vegyszerek egészségére gyakorolt hatását.
Következtetés
A xenobiotikumok káros hatásait nem mindig lehet megfigyelni. Néha nagy mennyiségben halmozódnak fel, időzített bombává változva. A szervezettől idegen anyagok károsak az egészségre, ami betegségek kialakulásához vezet.
Ezért ne feledje a minimális megelőző intézkedéseket. Lehet, hogy nem azonnal észlel semmilyen negatív hatást, de néhány év elteltével a xenobiotikumok súlyos következményekhez vezethetnek. Ne feledkezz meg erről.
A főbb szervetlen és szerves xenobiotikumok gyakoriak az országban bioszféra
Vanádium
A vanádiumvegyületeket a kohászatban, a gépiparban, a textiliparban és az üvegiparban használják, ferrovanadium formájában acél és öntöttvas előállítására használják.
Az emberi szervezetbe való bejutás fő útvonalai a légzőszervek, a kiválasztás főként a vizelettel.
A vanádium és vegyületei a normális emberi élethez szükségesek. Inzulinmegtakarító hatásúak, csökkentik a vér glükóz- és lipidszintjét, normalizálják a májenzimek aktivitását.
Túlzott mennyiségben a vanádiumvegyületek genotoxikus hatást fejtenek ki (kromoszóma-rendellenességeket okoznak), megzavarhatják az alapvető anyagcserét, szelektíven gátolhatják vagy aktiválhatják a foszfát-anyagcserében, a koleszterinszintézisben részt vevő enzimeket, megváltoztathatják a vér fehérjefrakcióinak normál összetételét (növelik a mennyiséget). szabad aminosavak). A 4 és 5 vegyértékű vanádium számos biológiailag aktív anyaggal képes komplex vegyületeket képezni: ribóz, AMP, ATP, szerin, albumin, aszkorbinsav.
A vanádiumvegyületek érintkezésbe kerülnek a sejtmembránok, különösen a vörösvértestek felületével, megzavarják annak permeabilitását, és sejthalált okozhatnak.
A szervek és szövetek károsodásának jellege alapján a vanádiumvegyületek általában mérgező mérgek közé sorolhatók. Károsítják a szív- és érrendszert, a légzőrendszert és a központi idegrendszert. A vanádiumvegyületekkel történő akut mérgezés tünetei hasonlóak a bronchiális asztma rohamaihoz.
A vanádiumvegyületekkel végzett krónikus mérgezést fejfájás, szédülés, sápadt bőr, kötőhártya-gyulladás, esetenként véres köpet köhögés, orrvérzés, végtagok remegése (remegés) jellemzi. A legsúlyosabb klinikai kép a V 2 O 3 gyártásából származó füstök és por belélegzése esetén jelentkezik (ezt a vegyületet maróanyagként használják a textiliparban), és végzetes lehet.
Kadmium
Széles körben használják lakkok, festékek és edényzománcok gyártásához szükséges kadmium pigmentek előállítására. Forrásai lehetnek ipari komplexumok, kohászati üzemek helyi kibocsátása, cigaretta- és kémények füstje, valamint autók kipufogógázai.
A természetes környezetben felhalmozódó kadmium a táplálékláncokon keresztül jut be az emberi szervezetbe. Forrása állati eredetű (sertés- és marhavese, tojás, tenger gyümölcsei, osztriga) és növényi eredetű (zöldségek, bogyók, gombák, főleg réti csiperkegomba, rozskenyér). A cigarettafüst sok kadmiumot tartalmaz (egy elszívott cigaretta 2 mg kadmiummal gazdagítja a dohányos szervezetét).
A kadmium politropikus hatással van a szervezetre.
A kadmiumnak nagy affinitása van a nukleinsavakhoz, ami megzavarja azok anyagcseréjét. Megzavarja a DNS-szintézist, gátolja a DNS-polimerázt és megzavarja a timin hozzáadását.
A kadmium enzimatikus toxikus hatása elsősorban abban nyilvánul meg, hogy képes blokkolni az SH csoportokat az oxireduktázban és a szukcinát-dihidrogenázban, a kolin akceptorokban. A kadmium képes megváltoztatni a kataláz, alkalikus foszfatáz, citokróm-oxidáz, karboxipeptidáz aktivitását, és csökkenti az emésztőenzimek, különösen a tripszin aktivitását.
Sejtszinten a kadmium túlzott mennyisége a sima ER növekedéséhez, a mitokondriális membránok változásához és a lizoszómák növekedéséhez vezet.
Az emberi testben az idegrendszer, a kiválasztó és a reproduktív rendszer a célpontok. A kadmium jól áthatol a méhlepényen, spontán vetélést okozhat (L. Chopikashvili, 1993), és más nehézfémekkel együtt hozzájárul az örökletes patológia kialakulásához.
A 0,2 mg/ttkg kadmiumkoncentráció elérése után a mérgezés tünetei jelentkeznek.
Az akut kadmiummérgezés toxikus tüdőgyulladásban és tüdőödémában nyilvánulhat meg.
A krónikus mérgezés magas vérnyomás, szívfájdalom, vesebetegség, csont- és ízületi fájdalom formájában nyilvánul meg. Száraz és hámló bőr, hajhullás, orrvérzés, száraz és torokfájás, valamint sárga szegély megjelenése a fognyakon.
Mangán
A mangánt széles körben használják az acél- és vasgyártó iparban, elektromos hegesztésben, festék- és lakkgyártásban, valamint a mezőgazdaságban haszonállatok takarmányozása során.
A bejutási utak elsősorban a légzőrendszeren keresztül vezetnek, de behatolhatnak a gyomor-bélrendszerbe, sőt az ép bőrön is.
A mangán lerakódik az agysejtekben, a parenchymalis szervekben és a csontokban.
A szervezetben a mangán részt vesz a nukleinsavak stabilizálásában, részt vesz a reduplikáció, javítás, transzkripció, oxidatív foszforiláció folyamataiban, a C- és B1-vitamin szintézisében, fokozza az anyagcserét, lipotróp hatású. Szabályozza a hematopoiesis, az ásványi anyagcsere, a növekedési és szaporodási folyamatokat. Amikor a mangán és vegyületei hosszú időn keresztül és nagy mennyiségben kerülnek az emberi szervezetbe, mérgező hatásúak.
A mangán mutagén hatású. Felhalmozódik a mitokondriumokban, megzavarja a sejt energiafolyamatait, és gátolhatja a lizoszómális enzimek, az adenazin-foszfatáz és mások aktivitását.
A mangán neurotoxikus, allergiás hatású, megzavarja a máj, a vese és a pajzsmirigy működését. A hosszú ideig mangánnak kitett nők menstruációs rendellenességeket, spontán vetélést és koraszülött születést tapasztalnak.
Mangánvegyületekkel való krónikus mérgezés nyilvánul meg
a következő tünetek: fokozott fáradtság, izomfájdalom, különösen az alsó végtagokban, apátia, letargia, letargia.
Higany
A higany a műanyaggyártó üzemek ipari szennyvízéből kerülhet a környezetbe. nátronlúg, műtrágyák. Ezen kívül források
higany a következők: padlómasztix, bőrpuhító kenőcsök és krémek, amalgámtömések, vízbázisú festékek, fotófilm.
A szervezetbe jutás utak főként a gyomor-bél traktuson keresztül, gyakran tenger gyümölcseivel (hal, kagyló), rizzsel stb. A szervezetből a vesék választják ki.
A higany genotoxikus hatású, DNS-károsodást és génmutációkat okoz. Embriotoxikus, teratogén (terhesség kihordásának elmaradása, fejlődési rendellenességgel járó gyermekek születése) és rákkeltő hatások bizonyítottan. A higany affinitást mutat az idegrendszerhez és az immunrendszerhez. A higany hatására csökken a T-limfociták száma, és autoimmun glomerulonephritis alakulhat ki.
A higanymérgezés Minamato-kór kialakulásához vezet.
1953-ban Japánban, a Minamato-öböl térségében 120 ember betegedett meg higanymérgezésben, közülük 46-an meghaltak.
A klinikai kép általában 8-24 óra elteltével kezdődik, és általános gyengeséggel, lázzal, garatvörösséggel és köpet nélküli száraz köhögéssel fejeződik ki. Ezután szájgyulladás (szájüreg gyulladásos folyamatai), hasi fájdalom, hányinger, fejfájás, álmatlanság, depresszió, nem megfelelő érzelmi reakciók, félelmek jelentkeznek.
Vezet
Az ólom fő forrásai az autók kipufogógázai, a repülőgépmotorok károsanyag-kibocsátása, a házakon lévő régi festékek, az ólommal bélelt csöveken átfolyó víz és az autópályák közelében termesztett zöldségek.
A szervezetbe való bejutás fő útvonalai a gyomor-bélrendszer és a légzőszervek.
Az ólom halmozott méreg, fokozatosan felhalmozódik az emberi szervezetben, a csontokban, az izmokban, a hasnyálmirigyben, az agyban, a májban és a vesékben.
Az ólom toxicitása komplexképző tulajdonságaival függ össze. Az ólom komplex vegyületeinek képződése fehérjékkel, foszfolipidekkel és nukleotidokkal ezek denaturálásához vezet. Az ólomvegyületek gátolják a sejt energiaegyensúlyát.
Az ólom membránkárosító hatású, a citoplazma membránjában és a membránszervecskékben halmozódik fel.
Az immuntoxikus hatás csökkenésben nyilvánul meg
a szervezet nem specifikus rezisztenciája (a nyál-lizozim aktivitásának csökkenése, a bőr baktericid aktivitása).
Az ólom mutagén és rákkeltő hatása bizonyított.
Az ólommérgezés a következő tünetekkel nyilvánulhat meg: étvágytalanság, depresszió, vérszegénység (az ólom csökkenti a vörösvértestek képződésének sebességét a csontvelőben és gátolja a hemoglobin szintézisét), görcsök, ájulás stb.
A gyermekek ólommérgezése súlyos esetekben halált, közepesen súlyos mentális retardációt okozhat.
Króm
A krómvegyületeket széles körben használják a nemzetgazdaságban, a kohászatban és a gyógyszeriparban, acélgyártásban, linóleum-, ceruza-, fényképezésben stb.
Bejutási utak: légzőszervek, gyomor-bél traktus, ép bőrön keresztül felszívódhat. Minden kiválasztó szerv kiválasztja.
Biológiai dózisokban a króm a különböző szövetek állandó és szükséges összetevője, és aktívan részt vesz a sejtanyagcsere folyamataiban.
A szervezetbe túlzott koncentrációban kerülve a króm felhalmozódik a tüdőben, a májban és a vesékben.
A patogén hatás mechanizmusa.
A sejtbe jutva a krómvegyületek megváltoztatják annak mitotikus aktivitását. Különösen késleltethetik a mitózist, megzavarhatják a citotómiát, aszimmetrikus és multipoláris mitózisokat okozhatnak, és többmagvú sejtek kialakulásához vezethetnek. Az ilyen jogsértések a krómvegyületek rákkeltő hatását bizonyítják.
A krómvegyületek genotoxikus hatása abban nyilvánul meg, hogy képes növelni a kromoszóma-rendellenességek gyakoriságát, génmutációkat, például „bázispár szubsztitúciót” vagy „olvasási kereteltolást” okoz, valamint elősegíti a poliploid és aneuploid sejtek képződését. (A.B. Bengaliev, 1986).
A krómvegyületek a mutagén és rákkeltő hatások mellett a vérplazmafehérjék denaturálódását, megzavarhatják a szervezet enzimatikus folyamatait, elváltozásokat okozhatnak a légzőrendszerben, a gyomor-bélrendszerben, a májban, a vesében és az idegrendszerben. Elősegíti az allergiás folyamatok, különösen a dermatitis kialakulását.
A krómvegyületekkel való akut mérgezés szédüléssel, hidegrázással, hányingerrel, hányással és hasi fájdalommal nyilvánul meg.
A krómvegyületekkel való állandó, hosszú távú érintkezés során bronchitis, bronchiális asztma, bőrgyulladás és tüdőrák alakul ki. A bőrön, leggyakrabban a kezek oldalfelületein, a lábszár alsó részén sajátos krómfekélyek jelennek meg. A fekélyek eleinte felületesek, enyhén fájdalmasak, „madárszeműek”, később mélyülnek és nagyon fájdalmasak lesznek.
Cink
A cinkvegyületeket az ólom-cink érc olvasztásához, a mészkőgyártáshoz, az alumínium olvasztásához, valamint az edények galvanizálásához használják cement.
Bejutási utak - főként légzőszervek, főként a beleken keresztül ürülnek ki. Csontokban, hajban, körmökben rakódik le.
A cink egy bioelem, és számos enzim és hormon (inzulin) része. Hiánya a nyirokszervek sorvadásához és a T-segítő sejtek diszfunkciójához vezet.
A szervezetbe feleslegben bejutva a cink megzavarja a sejtmembránok permeabilitását, felhalmozódik a sejt citoplazmájában és sejtmagjában, képes komplexeket képezni foszfolipidekkel, aminosavakkal és nukleinsavakkal, valamint növeli a lizoszómális enzimek aktivitását. A cinkgőz belélegzése során a nyálkahártyák és az alveolusok fehérjéi denaturálódnak, amelyek felszívódása „öntödei láz” kialakulásához vezet, melynek fő megnyilvánulásai: édeskés íz megjelenése a szájban, szomjúság, fáradtság érzése, mellkasi fájdalom, álmosság és száraz köhögés. Ezután a hőmérséklet 39-40 C-ra emelkedik, hidegrázás kíséretében, és több órán át tart, és normál értékre csökken.
A fájdalmas állapot általában 2-4 napig tart. A vérvizsgálatban a cukorszint növekedése, a vizeletvizsgálatban a cukor, a cink és a réz megjelenése.
Védelemként gázálarc, speciális védőszemüveg és védőruházat használata javasolt a cinkgyártó vállalkozásoknál. A helyiségek állandó szellőztetése. C-vitamint tartalmazó ételek fogyasztása.
A szervezet xenobiotikumokkal szembeni védekezésének mechanizmusai
A tudósok felfedezték, hogy az állatok és az emberek meglehetősen sokféle védekezési mechanizmussal rendelkeznek a xenobiotikumokkal szemben. A főbbek:
Gátrendszer, amely megakadályozza a xenobiotikumok behatolását a szervezet belső környezetébe, és védi a különösen fontos szerveket;
speciális szállítási mechanizmusok a xenobiotikumok szervezetből történő eltávolítására;
enzimrendszerek, amelyek a xenobiotikumokat olyan vegyületekké alakítják, amelyek kevésbé mérgezőek és könnyebben eltávolíthatók a szervezetből;
szövetraktárak, ahol néhány xenobiotikum felhalmozódhat. A vérbe jutó xenobiotikum rendszerint a legfontosabb szervekbe - a központi idegrendszerbe, az endokrin mirigyekbe stb. - kerül szállításra, amelyekben hisztohematikus gátak találhatók. Sajnos a hisztohematikus gát nem mindig leküzdhetetlen a xenobiotikumok számára. Sőt, egyesek károsíthatják a hisztohematikus gátat képező sejteket, és könnyen átjárhatóvá válnak.
A xenobiotikumokat a vérből eltávolító szállítórendszerek az emlősök számos szervében találhatók, beleértve az embert is. A legerősebbek a máj- és vesetubulusok sejtjeiben találhatók.
Ezeknek a sejteknek a lipidmembránja nem engedi át a vízben oldódó xenobiotikumokat, de ez a membrán egy speciális hordozófehérjét tartalmaz, amely felismeri az eltávolítandó anyagot, transzportkomplexet képez vele és a lipidrétegen keresztül viszi a belső környezetből. . Ezután egy másik hordozó eltávolítja az anyagot a sejtből a külső környezetbe. Vagyis az összes antropogén szerves anyagot, amely a belső környezetben negatív töltésű ionokat (bázisokat) képez, az egyik rendszer, a pozitív töltésű ionokat (savakat) egy másik rendszer eltávolítja. 1983-ra több mint 200 különböző kémiai szerkezetű vegyületet írtak le, amelyeket a vesében lévő szerves sav szállító rendszer képes felismerni és eltávolítani.
De sajnos a xenobiotikumok eltávolítására szolgáló rendszerek nem mindenhatóak. Egyes xenobiotikumok tönkretehetik a transzportrendszereket, például a szintetikus penicillin antibiotikumok - cefaloridinek - rendelkeznek ezzel a hatással, ezért nem használják őket a gyógyászatban.
A következő védekezési mechanizmus az enzimrendszerek, amelyek a xenobiotikumokat kevésbé mérgező és könnyebben eltávolítható vegyületekké alakítják át. Ehhez olyan enzimeket használnak, amelyek katalizálják egy xenobiotikus molekula bármely kémiai kötésének megszakítását, vagy fordítva, más anyagok molekuláival való kombinációját. Leggyakrabban az eredmény egy szerves sav, amely könnyen eltávolítható a szervezetből.
A legerősebb enzimrendszerek a májsejtekben találhatók. A hepatociták még olyan veszélyes anyagokat is semlegesíthetnek, mint a policiklusos aromás szénhidrogének, amelyek rákot okozhatnak. De néha ezeknek az enzimrendszereknek a munkája eredményeként olyan termékek keletkeznek, amelyek sokkal mérgezőbbek és veszélyesebbek, mint az eredeti xenobiotikum.
Depó xenobiotikumok számára. Némelyikük szelektíven felhalmozódik bizonyos szövetekben, és hosszú ideig ott is marad; ezekben az esetekben xenobiotikus lerakódásról beszélnek. Így a klórozott szénhidrogének jól oldódnak zsírokban, ezért szelektíven felhalmozódnak az állatok és az emberek zsírszövetében. Az egyik ilyen vegyület, a DDT, még mindig megtalálható az emberek és állatok zsírszövetében, bár a világ legtöbb országában 20 évvel ezelőtt betiltották a használatát. A tetraciklin vegyületek hasonlóak a kalciumhoz, ezért szelektíven rakódnak le a növekvő csontszövetben stb.
Fő irodalom
1. Shilov I.A.Ökológia. – M.: Felsőiskola, 1998.
2. Korobkin V.I., Peredelsky L.V.Ökológia. – Rostov n/a: Főnix Kiadó 2000.-576 p.
3. Koroljev A.A. Orvosi ökológia. – M.: „Akadémia” 2003. – 192 p.
4. Samykina L.N., Fedoseikina I.V., Bogdanova R.A., Dudina A.I., Kulikova L.N., Samykina E.V. Az életminőség biztosításának orvosi problémái - Samara: IPK LLC Sodruzhestvo, 2007. – 72 p.
Kiegészítő irodalom.
1. Agadzhanyan N.A., Volozhin A.I., Evstafieva E.V. Az emberi ökológia és a túlélés koncepciója. - M.: GOU VUNMC, az Orosz Föderáció Egészségügyi Minisztériuma, 2001.
2. Alekszejev S.V., Yanuschyants O.I., A gyermekkori ökológia higiéniai problémája modern körülmények között. A városok környezetbiztonsága: Absztraktok. jelentés tudományos – praktikus konf. – St.-Pb, 1993.
3. Burlakova T. I., Samarin S. A., Stepanov N. A. A környezeti tényezők szerepe a rákos megbetegedésekben egy iparváros lakosságában. A közegészség védelmének higiéniai problémái. Konferencia anyagok. Samara, 2000.
4. Bukleseva M. S., Gorbatova I. N. A gyermekek körében előforduló morbiditás kialakulásának néhány mintája egy nagy petrolkémiai komplexum területén./A foglalkozási megbetegedések megelőzésének klinikai és higiéniai vonatkozásai a Közép-Volga régió városaiban: tudományos munkák gyűjteménye. tr. MNIIG im. F. F. Erisman. – M., 1986.
5. Galkin R. A., Makovetskaya G. A., Stukalova T. I. et al. Gyermekek egészségének problémái technogén tartományokban./ Environment and health: Abstracts. jelentés tudományos – praktikus Konf. – Kazany, 1996.
6. Doblo A. D., Logashova N. B. A térség vízellátásának ökológiai és higiéniai vonatkozásai./A közegészségügy védelmének higiéniai problémái. Konferencia anyagok / Samara, 2001.
7. Zhukova V.V., Timokhin D.I. A nagyvárosok lakosságának egészségmegőrzésének higiéniai problémái. / Higiénia a 21. század fordulóján: Konferencia kiadványok. Voronyezs. – 2000.
8. Makovetskaya D. A., Gasilina E. S., Kaganova T. I. Agresszív tényezők és a gyermekek egészsége. / A 6. Nemzetközi Kongresszus „Ökológia és emberi egészség” anyagai. Samara, 1999.
9. Potapov A. I., Yastrebov G. G. A komplex higiéniai kutatások taktikái és stratégiái. // A közegészségvédelem higiéniai problémái. Konferencia anyagok. Samara, 2000.
10. Sukacheva I. F., Kudrina N. V., Matyunina I. O. A Szaratov-tározó ökológiai és higiéniai helyzete Samara városában. / A közegészségügy higiéniai problémái. Konferencia anyagok. / Samara, 2001.
11. Szpiridonov A. M., Szergejeva N. M. A környezet állapotáról és a szamarai régió lakosságának egészségéről // Ökológia és emberi egészség: Szo. tudományos tr./ - Samara.
- Bevezetés
- Idegen xenobiotikus vegyületek
- Hogyan védekezik a szervezet a xenobiotikumok ellen?
- Antioxidánsok
4. Következtetés
Életvédelmi Tanár
Kovaljov Alekszandr Prokofjevics
2. számú középiskola
Mozdok
Egy személy különféle vegyi anyagokkal körülvéve él, amelyek közül sok a csoporthoz tartozik xenobiotikumok – idegen vegyületek.
Külföldi kapcsolat- ez egy olyan anyag, amelyet a szervezet nem tud felhasználni sem energia előállítására, sem alkatrészeinek felépítésére.
Az idegen vegyszerek mérgezőek vagy mérgezőek, és eltérő eredetűek.
Sok közülük természetes, de több mint 7 millió anyagot az ember mesterségesen hoz létre; növényvédő szerek, háztartási vegyszerek, gyógyszerek, ipari hulladékok.
Számos anyag mérgezi a bolygót – szerves és szervetlen is, 12 fém: berillium, alumínium, króm, szelén, ezüst, kadmium, ón, antimon, bárium, higany, tallium, ólom – minden vegyületében mérgező.
Három fém – ólom, kadmium és higany – jelent különös veszélyt az emberi életre és egészségre.
Az új vegyszerek mindegyike mérgezést vagy kémiai megbetegedést okozhat.
A vízzel, levegővel vagy élelmiszerrel az emberi szervezetbe kerülő toxinok kémiai traumát okozhatnak, ami mindig lelki károsodással jár : Így reagálnak a káros anyagokra a szervezet legsérülékenyebb idegsejtek.
A toxinok súlyosabb következményeket is okozhatnak - halálos mérgezést. , és bizonyos esetekben hatásuk évekkel később bizonyos betegségek formájában nyilvánul meg.
A vegyszermérgezés oka sok olyan anyag lehet, amellyel a mindennapi életben találkozunk, például: gyógyszereket, ha túllépi az orvos által előírt adagot, használjon lejárt gyógyszert.
Egy másik forrás: háztartási vegyszerek: festékek, lakkok, ragasztók, mosóporok, fehérítők, folteltávolítók, rovarriasztók.
Hazánkban évente több mint egymillió mérgezésért felelősek.
Napjainkban több mint 400 egészségkárosító tényezőt találtak a dohányfüstben.
Először is, ez a radioaktív polónium-210 és a rákkeltő gyanták, amelyek a legtöbb belső szerv rákot okoznak.
Kívül, A dohánynövény a kadmiumsókat legnagyobb mértékben a talajból halmoz fel.
A kadmium-oxid aeroszolja a dohányfüsttel a tüdő alveolusaiba kerül, és a fent említett anyagokkal együtt hozzájárul a tüdőrák kialakulásához.
A kadmium levegőből történő felszívódása (abszorpciója a vérbe) 80%.
Emiatt a passzív dohányosok szervezetének kadmiumtartalma csak valamivel kevesebb, mint az aktív dohányosoké.
A fent említett anyagokon kívül a dohányfüst tartalmaz olyan jól ismert mérgek, mint a hidrogén-cianid, arzén, szén-monoxid, amelyek a vérben visszafordíthatatlanul kötődnek a hemoglobinhoz.
A WHO becslései szerint A dohányosok átlagosan 22 évet veszítenek el normális életükből.
Az emberi és állati szervezet különböző védekezési mechanizmusokkal rendelkezik a xenonobiotikumokkal szemben. A főbbek:
1. Ezek olyan gátrendszerek, amelyek megakadályozzák a xenobiotikumok behatolását a szervezet belső környezetébe, valamint megvédik a különösen fontos szerveket (az agyat stb.) azoktól az „idegenektől”, amelyek mégis behatoltak a szervezetbe.
2. Ezek speciális transzportmechanizmusok a xenobiotikumok szervezetből történő eltávolítására. A legerősebb közülük a vesékben található
3. Ezek olyan enzimrendszerek, amelyek fő része a májban található, és a xenobiotikumokat olyan vegyületekké alakítja, amelyek kevésbé mérgezőek és könnyebben eltávolíthatók a szervezetből.
4. Ezek olyan szövetraktárak, ahol néhány xenobiotikum felhalmozódhat, mintha letartóztatnák.
Az akadályok a bőr, a gyomor-bélrendszer és a légutak belső felületét borító hám. Ezeket az akadályokat egy- vagy többrétegű sejtrétegek alkotják.
Egyes anyagok azonban képesek legyőzni ezeket az akadályokat.
Ha a xenobiotikumok behatolnak a vérbe, akkor a szövet és a vér között elhelyezkedő hisztohematikus gátak találkoznak velük.
De a hisztohematikus akadályok nem mindig leküzdhetetlenek a xenobiotikumok számára – elvégre az altatók és egyes gyógyszerek az idegsejtekre hatnak, ami azt jelenti, hogy átjutnak a gáton.
Egyes xenobiotikumok károsíthatják a hisztohematikus gátat képező sejteket, így könnyen behatolhatnak.
A közlekedési rendszerek számos szervben megtalálhatók. A legerősebbek a májsejtekben és a vesetubulusokban találhatók.
A hisztohematikus gát által védett szervekben speciális képződmények vannak, amelyek xenobiotikumokat pumpálnak a vérbe a szövetfolyadékból
Az enzimrendszerek a xenobiotikumokat kevésbé mérgező vegyületekké alakítják, amelyek könnyebben eltávolíthatók a szervezetből.
Ehhez olyan enzimeket használnak, amelyek katalizálják a xenobiotikus molekulában lévő bármely kémiai kötés megszakítását, vagy fordítva, más anyagok molekuláival való kapcsolatát.
Leggyakrabban az eredmény egy szerves sav, amely könnyen eltávolítható a szervezetből.
A legerősebb enzimrendszerek a májsejtekben találhatók.
A xenobiotikus raktár bizonyos káros anyagok szelektív felhalmozódásának helye.
Az állatok és az emberek evolúciója során a gyomor-bél traktus továbbra is az idegen anyagok szervezetbe jutásának fő kapuja maradt. Megfelelő mechanizmusok is kialakultak a bélből a vérbe jutó xenobiotikumok semlegesítésére: A máj „átvette” a védő funkciót
Ez az erőteljes „vegyi üzem” biztosította a szervezet belső környezetének állandóságának megőrzését.
Mára a helyzet gyökeresen megváltozott a jelentős és változatos környezetszennyezés miatt.
Emiatt az emberi szervezet sokkal érzékenyebb a mérgező anyagok behatolására mind a tüdőn, mind a gyomor-bél traktuson keresztül.
A különböző, fokozott koncentrációjú káros anyagok behatolása a gyomor-bélrendszernél kevésbé védett légzőszerveken keresztül napjainkban a szervezet állapotának jelentős változásához vezetett.
A szervezet kóros túlérzékenysége alakult ki.
Az örökletes hibák észrevehető ütemben halmozódnak fel.
Széles körben elterjedtek a krónikus hörghurut és a tüdőpatológiák korábban ritka formái, mint például a léghólyagok allergiás gyulladása (baromfitenyésztő-betegség, dohánytermesztő-betegség, „gazdatüdő” stb.).
Nőtt az allergiák legsúlyosabb megnyilvánulását jelentő bronchiális asztmában szenvedők száma.
Különösen aggasztó a tüdőrákos betegek számának növekedése.
Az alkoholos italok régóta ismertek. Feltételezik, hogy az alkoholfogyasztást őseink úgy időzítették, hogy egybeessen olyan eseményekkel, mint a telihold ünnepe, egy sikeres vadászat, és a szellemi rokonságot, a „vér egységét” szimbolizálta.
Sokáig nem lépték át az emberek az alkoholfogyasztás veszélyes határát, de mára az alkoholizmus az egyik legsúlyosabb probléma.
Az antioxidánsok olyan anyagok, amelyek megakadályozzák az oxidációt vagy az oxigén, peroxidok, gyökök által aktivált reakciókat , vagyis védik a sejtmembránokat.
A legtöbb vitamin antioxidáns. Mióta az elmúlt évtizedekben meredeken megnőtt a szervezet xenobiotikumokkal való terhelése, a vitaminok és egyéb antioxidánsok fogyasztása meredeken emelkedett, ezért a szokásos étrenddel együtt járó mennyiség egyre elégtelenebb.
Számos vegyszer és nehézfém szervezetből való eltávolításához célszerű szorbenseket szedni: kitozán, rost, pektinek.
Gondolja át, mielőtt beadja magának xenobiotikumot, beleértve a gyógyszereknek nevezetteket is.
Mérjük meg a jint: jang, haszon: szövődmények kockázata.
Emlékezik! Az élet meghosszabbításához elég nem rövidíteni!
Bármilyen tökéletes is az orvostudomány, nem tud mindenkit megszabadítani minden betegségtől. Az ember saját egészségének megteremtője, amiért meg kell küzdenie.
Korai életkortól kezdve szükséges az aktív életmód, a keményedés, a testnevelés és a sportolás, a személyes higiénia szabályainak betartása - egyszóval az egészség valódi harmóniája ésszerű eszközökkel.
Az egészséges életmód az erkölcs elvein alapuló, racionálisan szervezett, aktív, dolgozó, megedzõdõ és egyben a környezet káros hatásaitól óvó életmód, amely lehetõvé teszi az erkölcsi, lelki és testi egészség megőrzését mindaddig. öreg kor.
Házi feladat 3.1 § 18-24
8085 0
A xenobiotikumok minden természetes környezetet – levegőt, víztesteket, talajt és növényvilágot – szennyeznek. Az ipari hulladékok és más környezetszennyező anyagok képesek gyorsan terjedni a levegőben és a vízben, és a természetes körforgás részévé válnak. Ezek a mérgező vegyületek felhalmozódnak a víztestekben és a talajban, esetenként a szennyező forrásoktól távol eső helyeken, amelyet a szél, eső, hó, valamint a szennyező anyagok vizek (tenger, folyók, tavak) történő migrációja elősegít. A talajból bejutnak a növényekbe és az állatokba.
A talaj központi helyet foglal el a bioszférában előforduló xenobiotikumok körforgásában. Folyamatos kölcsönhatásban van más ökológiai rendszerekkel, mint például a légkör, a hidroszféra, a flóra, és fontos láncszem a különféle összetevők, köztük a mérgező anyagok emberi szervezetbe való bejutása során. Ez elsősorban táplálékon keresztül történik. Minden élőlénynek szüksége van táplálékra, mint energiaforrásra, építőanyagokra és tápanyagokra, amelyek biztosítják a szervezet létfontosságú funkcióit. Ha azonban nemcsak hasznos, hanem káros anyagokat is tartalmaz, akkor veszélyessé válik. A xenobiotikumok betegségeket és növények és állatok halálát okozzák. Különösen veszélyesek a környezettel szemben ellenálló és abban felhalmozódni képes xenobiotikumok.
A xenobiotikumok elterjedtsége a környezetben függ az éghajlati és meteorológiai viszonyoktól, valamint a víztestek természetétől. Így a megnövekedett légnedvesség, szélirány és csapadék (eső, hó) hozzájárul a xenobiotikumok elterjedéséhez és elvesztéséhez. Az édesvíztestek, tengerek és óceánok különböznek a xenobiotikumok felhalmozódásának mértékében. A talaj típusa, a különböző növények és összetevőik a xenobiotikumok felszívódásának és visszatartásának mértékében is különböznek. És a különböző állatok eltérő érzékenységgel rendelkeznek a xenobiotikumokkal szemben. A xenobiotikumok felhalmozódásának mértékét az állatok szervezetében ezen idegen anyagok perzisztenciája határozza meg.
Így kanadai kutatók kimutatták, hogy a Michigan-tó vize mindössze 0,001 mg DDT-t tartalmazott literenként, míg a garnélarák húsa 0,4 mg/l, a halzsír 3,5 mg/l, a sirályzsír pedig, amely ebből a tóból evett halat - 100-at. mg/l. Következésképpen a tápláléklánc minden további láncszeménél fokozatosan növekszik a perzisztens DDT peszticid koncentrációja, és ennek az anyagnak a legalacsonyabb tartalma a tó vizében volt megfigyelhető. Ezért nem meglepő, hogy a szerves klórtartalmú peszticidek nemcsak a tengeri halak és haszonállatok zsírjában találhatók, hanem még az Antarktiszon élő pingvinekben is.
Az embernek mindig emlékeznie kell arra, hogy tevékenysége a bolygó egy pontján váratlan következményekkel járhat egy másik ponton. Például úgy tűnik, hogy az óceán lakatlan szikláin él az Atlanti-óceánon, és kizárólag halakkal táplálkozik. A szárazföldön használt DDT miatt azonban veszélyeztetett fajtá válik, amely a tengeri táplálékláncokban halmozódik fel. Egy másik példa a sarki jég, amely jelentős mennyiségű maradék DDT-t tartalmaz, amelyet a csapadék hordoz.
A külső környezetből az emberi szervezetbe jutó xenobiotikumok tulajdonságai:
- a xenobiotikumok azon képessége, hogy környezetünkben messze túlterjedjenek eredeti helyük határain (folyók, szelek, eső, hó stb.);
- a környezetszennyezés nagyon tartós;
- A kémiai szerkezetükben mutatkozó nagy különbségek ellenére a xenobiotikumok bizonyos közös fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek növelik potenciális veszélyüket az emberre;
- Különféle xenobiotikumok kombinációi különösen veszélyesek az emberi egészségre;
- a xenobiotikumokat az anyagcsere és az eltávolítás alacsony intenzitása jellemzi, aminek következtében felhalmozódnak a növények és állatok szöveteiben;
- a xenobiotikumok toxicitása magasabb rendű emlősökre általában magasabb, mint az alacsonyabb filogenetikai rendű állatfajok esetében;
- a xenobiotikumok azon képessége, hogy felhalmozódjanak az élelmiszerekben;
- A xenobiotikumok csökkentik az élelmiszerek tápértékét.
A földi evolúció során a kapcsolatok úgy alakultak ki, hogy egyes organizmusok táplálékul szolgáltak mások számára, és így stabil táplálékláncok jöttek létre. Ennek eredményeként az ember számos táplálkozási útvonal fő végpontjává vált, és szinte bármilyen szinten bekerülhet ezekbe a táplálékláncokba. És ez nem meglepő, hiszen az élet a kezdetektől láncfolyamatként alakult. Bármely szervezet boldogulását nagyban meghatározza a táplálékláncban elfoglalt helye, és ezt nemcsak a tápláléklánc korábbi, hanem a következő tagjaival való interakciók hatékonysága biztosítja. Vagyis nem csak a táplálékforrás és annak hatékony felszívódása játszik jelentős szerepet, hanem az is, hogy az ökológiai rendszer adott tagját mások fogyasztják.
A migrációs útvonalak, pl. A táplálkozási útvonalak, amelyeken keresztül a tápanyagok mozognak, változatosak, rövidek és hosszúak is. Példa egy hosszú táplálékláncra: víztestek - talaj - növények - állatok - élelmiszer - ember. Példa egy rövid táplálékláncra: tározók - vízi élőlények - halak - emberek.
A természetben képződő szerves anyagok a táplálékláncokon keresztül különböző ökológiai rendszerekben (légköri levegő, víztestek, talaj) vándorolnak, és növényi és állati eredetű élelmiszerek formájában kerülnek az emberi szervezetbe. Az élelmiszer azonban nemcsak barátainkat, hanem ellenségeinket is tartalmazza, hiszen egyidejűleg számos, az ipar és a mezőgazdaság vegyszerezése során keletkező, emberre és más élőlényekre mérgező, nem élelmiszer jellegű, idegen anyag mozog a táplálékláncon. . Ezért nem véletlen, hogy sok tudós beszél az ételeinkben lévő mérgekről. Mostanában sok tudós beszél az emberi test belső környezetének védelméről is.
Pokrovszkij akadémikus azt mondja: „Mélyen meg vagyunk győződve arról, hogy a betegségek megelőzését célzó élelmiszer-védelmi intézkedések fontos szerves kritériumának kell lennie az emberi test belső környezetének kémiai tisztaságának mutatóinak, idegen, különösen perzisztens anyagoktól mentesen. Fel kell ismerni, hogy bármilyen makacs idegen anyag felhalmozódása a szervezet belső környezetében rendkívül nem kívánatos, és bizonyos esetekben veszélyes is. Ez a koncepció teljesen nyilvánvaló intézkedéseket ír elő, amelyek célja az összes környezeti tárgy, így az élelmiszerek mérgező anyagok általi szennyezettségének csökkentése. Így a környezet tisztasága elengedhetetlen feltétele az emberi szervezet belső környezete tisztaságának.
A xenobiotikumok negatív hatással vannak a tápanyagokra (fehérjék, szénhidrátok, zsírok, vitaminok, ásványi sók), ezáltal csökkentik az élelmiszerek tápértékét.
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy az élelmiszerek xenobiotikumokkal való szennyeződése nemcsak átvételükkor, hanem tárolásuk, feldolgozásuk, szállításuk és lakossági értékesítésük során is lehetséges. A környezetszennyező anyagok meglehetősen stabilak, hajlamosak terjedni, felhalmozódni a táplálékláncban, és képesek biotranszformációra, növekvő toxicitás mellett. Az okozott hatások súlyossága nagymértékben változik a xenobiotikumoknak való kitettség mértékétől és időtartamától függően. Számos xenobiotikum felhalmozódhat az emberi szervezetben, és ezért hosszú távú káros hatást fejthet ki.
A xenobiotikumok emberi szervezetre gyakorolt negatív hatása a fizikai-kémiai tulajdonságaiktól, koncentrációjuktól, az expozíció időtartamától, a szervezetben való lerakódásának képességétől és bizonyos szövetekre és szervekre való szelektív hatásuktól függ. Következésképpen sok xenobiotikum specifikus károsodást okoz különböző szervekben. A kedvezőtlen környezeti tényezők a lakosság nagy részében stresszállapotot provokálnak vagy okoznak, majd anyagcserezavarokkal. A xenobiotikumok vezető szerepe az allergiás állapotok kialakulásában szintén kétségtelen.
A xenobiotikumok emberi szervezetben történő felhalmozódása következtében a belső szervek működése megzavarodik, és különféle fájdalmas állapotok alakulnak ki, beleértve a súlyos betegségeket, amelyek halállal vagy rokkantsággal járnak. Ezen betegségek közül, amelyek lehetnek akut vagy krónikusak, különösen a rosszindulatú daganatok és a leukémia - vérrák - kialakulásának lehetősége aggodalomra ad okot. Az ördögi samosa pontosan a táplálékláncok alattomosságában rejlik, különösen az élelmiszerek mikroszkopikus jellegében, állandó xenobiotikum-ellátással. Ennek eredményeként súlyos, hosszú távú következmények alakulnak ki, különösen a deformált, életképtelen utódok.
A talajnak az anyagok körforgásában betöltött központi szerepét már korábban is feljegyezték. Ez az a környezet, ahol a bioszféra legtöbb eleme kölcsönhatásba lép: víz és levegő, éghajlati és fizikai-kémiai tényezők, és végül a talajképződésben részt vevő élő szervezetek. Ő az, aki vezető szerepet játszik az élelmiszerláncok kialakításában.
Így a táplálékcsatorna az emberre káros anyagok vándorlásának fő útvonala, pl. A xenobiotikumok főként táplálékkal jutnak be a szervezetbe (a szervezetbe rendszeresen bekerülők 70%-a, levegővel csak 20%-a, vízzel pedig 10%-a).
Minden élelmiszertermék elsődleges forrásaként levegőből, vízből és talajból származó összetevőket tartalmaz. Az élelmiszertermék természetétől függően ezeknek a kiindulási anyagoknak az átalakulási útja többé-kevésbé hosszú, egyenes vagy kacskaringós lehet, és mivel a környezetszennyezés erős tendenciával jár a xenobiotikumok eloszlására és felhalmozódására az élelmiszerláncokban (útvonalak). ), valamint a növekvő toxicitással járó átalakulás képessége, az általuk okozott következmények súlyossága toxicitásuk (vagy tartósságuk) mértékétől és az expozíció időtartamától függ. A xenobiotikumok táplálékláncokba való behatolásának alattomossága az, hogy az ember folyamatosan eszik, ami azt jelenti, hogy kis mennyiségben is folyamatosan káros anyagok kerülnek a szervezetébe. Mint már említettük, a migrációs útvonalak, pl. Az ember számára előnyös és káros tápanyagok táplálékútjai (láncai) változatosak.
A xenobiotikumok által okozott környezetszennyezés forrásai
|
Szennyezési források |
Xenobiotikus |
Leginkább szennyezett termék |
|
Villamos ipari termékek |
Poliklórozott bifenolok |
Hal, emberi tej |
|
Szennyeződések a poliklórozott bifenolokban |
Dioxinok |
Hal, tehéntej, marhahús zsír |
|
Gombaölő szerek, ipari melléktermékek |
Hexaklór-benzol |
állati zsírok, tejtermék Termékek |
|
Peszticid gyártás |
Hal, emberi tej |
|
|
Rovarirtók |
Halogénezett szénhidrogének |
Hal, emberi tej |
|
Klór és nátrium-hidroxid gyártása, kommunikációs feldolgozó berendezések |
Alkil-higanyvegyületek | |
|
Gépjárművek kipufogógázai, szén égéstermékei |
Gabonafélék, zöldségek, halak, savas ételek |
|
|
Üledékiszap, kohászati eljárások (olvasztás) termékei |
Gabonafélék, zöldségek, húskészítmények |
|
|
Termékek kohászati folyamatokat |
Tej, zöldség, gyümölcs |
|
|
Konzervipar |
Konzerv ételek |
Az emberi szervezet képes bizonyos mértékig semlegesíteni a xenobiotikumok káros hatásait?
A válasz pozitív lehet, hiszen az emberi szervezetben vannak bizonyos védekezési mechanizmusok, amelyek lehetővé teszik a xenobiotikumok patogén hatásainak semlegesítését.
Ezek a mechanizmusok a következők:
- folyamatok összessége, amelyek során ezeket az idegen anyagokat természetes úton (kilélegzett levegő, epe, belek, vesék) távolítják el a szervezetből;
- a xenobiotikumok aktív semlegesítése a májban;
- idegen anyagok átalakítása kevésbé aktív kémiai vegyületekké;
- a szervezet immunrendszerének védő szerepe.
Lisovsky V.A., Evseev S.P., Golofeevsky V.Yu., Mironenko A.N.
A homeosztázis fenntartása érdekében a biológiai objektumok az evolúció folyamatában speciális biokémiai méregtelenítési rendszereket és mechanizmusokat fejlesztettek ki. A xenobiotikumok hatásai elleni védekezési mechanizmusok eltérőek lehetnek a különböző típusú biológiai objektumokban. A szervezet védekező rendszere azonban megegyezik, céljuk és hatásmechanizmusuk szerint osztályozzák őket.
Céljuk szerint megkülönböztetik őket:
A xenobiotikumok toxikus hatásának korlátozását szolgáló rendszerek (korlátok, szövetraktárak);
A xenobiotikumok toxikus hatásainak kiküszöbölésére szolgáló rendszerek (transzport- és enzimrendszerek).
A védekező rendszerek hatásmechanizmusa a xenobiotikumok szervezetbe való behatolási útvonalától függ.
Akadályok. Az állati és az emberi szervezetben két védelmi rendszer létezik:
Akadályok, amelyek megakadályozzák a xenobiotikumok bejutását a szervezet belső környezetébe;
A különösen fontos szerveket (agy, központi idegrendszer, belső elválasztású mirigyek stb.) védő akadályok.
Szerep akadályok, amelyek védik a test belső környezetét, a gyomor-bél traktus és a légutak belső felületének bőre és hámja végzi. Az állatok és az emberek bőre a testtömeg több mint egynegyedét teszi ki (egy átlagos embernél 20 kg-ig). A bőr három fő rétegből áll: az epidermiszből (a bőr felső rétege), a dermisből (a belső rétegből vagy maga a bőrből) és a bőr alatti zsírrétegből (9. ábra). A bőr felső rétege összetett szerkezetű, kanos, átlátszó, szemcsés, tüskés és csírarétegből áll. A gát funkciót a stratum corneum mély része és az átlátszó rétegek látják el. A gátak fő szerkezeti összetevője a szerkezeti fehérjék. A kanos anyagot a-keratinok képezik (a gr. keras horn), amely a molekulában mind a 20 természetes aminosav maradványait tartalmazza.
Az átlátszó réteget egy- és többrétegű sejtlemezek alkotják. Minden sejtet vékony zsírréteg vesz körül – egy lipidmembrán, amely áthatolhatatlan a vízben oldódó anyagok számára. A lipidekben jól oldódó anyagok azonban leküzdhetik ezt a gátat. A lipidmembrán fő szerkezeti komponense a glicerolipid.
Lipidek(tól től gr. lipos zsír) olyan zsírszerű anyagok, amelyek minden élő sejt részét képezik. Kémiai szerkezetük szerint a lipideknek három fő csoportja van:
Zsírsavak és enzimatikus oxidációjuk termékei;
Glicerolipidek (glicerin-maradékot tartalmaznak a molekulában);
Lipidek, amelyek nem tartalmaznak glicerint a molekulában (kivéve az elsőt).
A bőrgátak azon képessége, hogy megvédjék a test belső környezetét a xenobiotikumok behatolásától, a következőktől függ:
A xenobiotikumok jellege (összetétel, kémiai tulajdonságok, reakciókészség, hidrofilitás stb.) A hidrofil anyagok vizes szöveti oldatokban, a zsírban oldódó anyagok pedig lipidekben oldódnak. A bőr védőrétegei védik a szervezet belső környezetét a vízben oldódó anyagok behatolásától, valamint a savak, hidroxidok és sók vizes oldatainak hatásaitól. A szerves oldószerek és a bennük oldódó anyagok azonban áthatolnak ezeken az akadályokon. Különösen veszélyesek azok az anyagok, amelyek difil jellegűek;
A xenobiotikus molekulák (részecskék) mérete meghatározza annak lehetőségét, hogy a bőrön és a verejték- és faggyúmirigyek bőrcsatornáin keresztül bejussanak a test belső környezetébe. A fő út a bőrön keresztül történő felszívódás. A nagy molekulák (fehérje) a bőr felszínén maradnak anélkül, hogy mélyre hatolnának, és a kis részecskék behatolhatnak a bőrbe.;
A test kora A bőr vízáteresztő képessége nem változik az életkorral.
Azokban az esetekben, amikor a xenobiotikumok áthatolnak a stratum corneumon és a lipidmembránokon, a gyomor-bél traktus és a légutak belső felületének hámrétegén és a véráramba jutnak, a különösen fontos szerveket védő gátak funkcióját az ún. hisztohematikus akadályok(tól től gr. hisztos szövet + haima vér), a szövet és a vér között helyezkedik el. Egyes xenobiotikumok károsíthatják a hisztohematikus gátat képező sejteket. A hisztohematikus gátakat leginkább az átmenetifém-ionok károsítják, amelyek szerves komplexeket képeznek a fehérjékkel és aminosavakkal (kadmium, cink, króm, higanyionok).
A szervezet létfontosságú funkcióinak fenntartásához a régi gátsejteket újakkal helyettesítik. A vörösvértestek havonta teljesen megújulnak, a kanos anyagot naponta eltávolítják a bőrről (legfeljebb 6 g), a bőr pedig egy hónapon belül teljesen megújul. A gyomor-bél traktus és a légutak belső felületének hámja hetente megújul.
Depó xenobiotikumok számára. Egyes xenobiotikumok felhalmozódnak a test bizonyos szöveteiben, és ott hosszú ideig fennmaradhatnak. A szövetraktárak, amelyek egy szövetben gyűjtik a xenobiotikumokat, megvédik ettől a szervezet belső környezetét és segítik a homeosztázis fenntartását. Ha azonban egy xenobiotikum sokáig marad a raktárban, és koncentrációja idővel jelentősen megnő, akkor toxikus hatása krónikusból akuttá válik.
A xenobiotikumok bizonyos szövetekben vagy szervekben való felhalmozódási képességét összetételük, szerkezetük és fizikai-kémiai tulajdonságaik határozzák meg.
A nem elektrolitok, amelyek metabolikusan viszonylag inertek és jó lipoidoldékonysággal rendelkeznek, minden szervben és szövetben felhalmozódnak. Ráadásul a méreg szervezetbe kerülésének első fázisában a szerv vérellátása lesz a meghatározó, ami korlátozza a dinamikus egyensúly elérését. vérszövet. A jövőben azonban a méreg eloszlását befolyásoló fő tényező a szerv szorpciós képessége (statikus egyensúly). A zsírban oldódó anyagok esetében a zsírszövet és a lipidekben gazdag szervek (csontvelő stb.) rendelkeznek a legnagyobb kapacitással. Sok zsírban oldódó anyag esetében a zsírszövet a fő raktár, amely nagyobb mennyiségben és hosszabb ideig megtartja a mérget, mint más szövetek és szervek. Ebben az esetben a mérgek zsírraktárban való tartósításának időtartamát fizikai-kémiai tulajdonságaik határozzák meg. Például az állatok benzollal történő mérgezése után a zsírszövet deszaturációja 30-48 órán belül, a DDT rovarirtó szerrel pedig több hónapon belül következik be.
A fémionok szervezetben való eloszlására, a szerves nem elektrolitokkal ellentétben, nem azonosítottak olyan általános mintákat, amelyek az utóbbiak fizikai-kémiai tulajdonságait összekapcsolnák eloszlásukkal. Általában azonban a fémionok általában ugyanazokban a szövetekben és szervekben halmozódnak fel leginkább, ahol általában nagy mennyiségben megtalálhatók nyomelemként. Ezenkívül a fémionok szelektív lerakódását azokban a szövetekben találják meg, ahol olyan poláris csoportok találhatók, amelyek képesek elektronokat adni és koordinációs kötéseket kialakítani a fématomokkal, valamint az intenzív anyagcserével rendelkező szervekben. Például a pajzsmirigy felszívja a mangánt, kobaltot, nikkelt, krómot, arzént, réniumot; mellékvese és hasnyálmirigy – mangán, kobalt, króm, cink, nikkel; agyalapi mirigy - mangán, ólom, molibdén; a herék felszívják a kadmiumot és a cinket.
A legtöbb átmeneti fém ionjainak lerakódása a szervezetben elsősorban annak köszönhető, hogy képesek különféle szerves komplexeket képezni fehérjékkel és aminosavakkal. Az olyan fémek ionjai, mint a cink, kadmium, kobalt, nikkel, tallium, réz, ón, ruténium, króm, higany, egyenletesen oszlanak el a szervezetben. Mérgezés során minden szövetben megtalálhatók. Ugyanakkor megfigyelhető a felhalmozódásuk bizonyos szelektivitása. A higany és a kadmium szelektív lerakódása bármilyen formában előfordul a vesékben, ami ezeknek a fémeknek a veseszövet SH-csoportjához való specifikus affinitásával jár. Durva kolloidok formájában néhány rosszul oldódó ritkaföldfém szelektíven megmarad olyan szervekben, mint a máj, a lép és a csontvelő, amelyek gazdagok retikuloendoteliális sejtekben. A csontszövetben szelektíven halmozódnak fel azon fémek ionjai, amelyek szervetlen vegyületei jól disszociálnak a szervezetben, valamint olyan fémionokat, amelyek erős kötéseket képeznek a foszforral és a kalciummal. Ilyen fémek az ólom, berillium, bárium, stroncium, gallium, ittrium, cirkónium, urán és tórium. Ezenkívül az ólom, ha hosszú ideig belélegezzük, maximális mennyiségben a májban, a vesében, a lépben és a szívizomban is megtalálható.
A fémionok testből történő kibocsátása exponenciális törvénynek engedelmeskedik. A bevitel abbahagyása után tartalmuk a szervezetben gyorsan normalizálódik. Sok esetben a kibocsátás egyenetlenül, többfázisúan megy végbe, és minden fázisnak megvan a maga exponenciális görbéje. Például a belélegzett higanygőz nagy részét a vesék néhány órán belül eltávolítják a szervezetből, de maradék mennyiségének eltávolítása több napig késik; az urán maradék mennyiségének kibocsátása legfeljebb 900 óráig, a cinké pedig több mint 150 napig tart.
Közlekedési rendszerek. Az állatok és az emberek testében elfoglalt céljuk szerint a szállítórendszerek két csoportra oszthatók. Az első csoportba tartoznak a szállítórendszerek, amelyek megtisztítják az egész szervezet belső környezetét. A második csoportot a transzportrendszerek alkotják, amelyek eltávolítják a xenobiotikumot a legfontosabb szervből.
Az első csoportba tartozó transzportrendszerek számos szervben megtalálhatók, de ezek közül a legerősebbek a máj és a vesetubulusok sejtjeiben.
A gyomorban lévő élelmiszerek és egyéb anyagok csak részben emésztődnek meg. Az emésztési folyamat nagy része a vékonybélben zajlik. Az emésztett táplálék és a kis molekulák és a xenobiotikus ionok a vékonybél falain keresztül a vérbe jutnak, és a vérárammal együtt a májba jutnak. Az emésztetlen táplálék és a xenobiotikus molekulák vagy ionok, amelyek nem jutnak át a vékonybél falán, kiürülnek a szervezetből.
A májsejtekben egy szerkezeti hordozófehérje azonosítja a káros anyagokat és elválasztja azokat a hasznosoktól. A szervezet számára hasznos anyagok (glükóz, glikogén formájában raktározódnak, és egyéb szénhidrátok, aminosavak és zsírsavak) a vérbe kerülnek, hogy azokhoz a sejtekhez juthassanak, amelyeknek élettevékenységét biztosítják. A glükóz- és aminosavmolekulák egy kis része visszakerül a májba, hogy a vér számára szükséges fehérjékké alakuljon.
A ballasztanyagok és néhány xenobiotikum az epével a bélbe kerül, és kiválasztódik a szervezetből. Más xenobiotikumok kémiai átalakuláson mennek keresztül a májban, így kevésbé mérgezőek és jobban oldódnak vízben, könnyen kiválasztódnak a szervezetből.
A xenobiotikumok és átalakulási termékeik szervezetből történő eltávolításának folyamatában a tüdő, az emésztőszervek, a bőr és a különböző mirigyek bizonyos szerepet játszanak. A vesék a legfontosabbak. A vesék kiürülési folyamatait meghatározó működését mérgezési esetekben használják fel a vizeletürítés fokozásával a mérgező anyagok gyors eltávolítására a szervezetből. Számos xenobiotikum (higany stb.) azonban káros hatással van a vesére. Ezenkívül a xenobiotikus átalakulási termékek a vesékben visszamaradhatnak. Például etilénglikolos mérgezés esetén annak oxidációja során oxálsav képződik a szervezetben, és a vese tubulusaiban kalcium-oxalát kristályok válnak ki, megakadályozva a vizeletürítést.
A második csoportba tartozó transzportrendszerek például az agy kamráiban találhatók. Eltávolítják a xenobiotikumokat gerincvelői folyadék(folyadék, amely fürdeti az agyat) a vérbe.
A xenobiotikumok eltávolításának mechanizmusa mindkét csoport transzportrendszere által azonos. A szállítósejtek egy réteget alkotnak, melynek egyik oldala a belső, másik oldala a külső környezettel határos. Ennek a rétegnek a sejtjeinek lipidmembránja nem teszi lehetővé a vízben oldódó xenobiotikumok bejutását a sejt belső környezetébe. De ez a membrán tartalmaz egy speciális transzport fehérjét - hordozó fehérje, amely egy káros anyagot azonosít, azzal transzportkomplexet képez és a lipidrétegen keresztül a belső környezetből a külső környezetbe viszi.
A xenobiotikumok nagy része két transzportrendszeren keresztül választódik ki: a szerves savakés azért szerves bázisok.
A membránban a hordozó fehérjemolekulák száma korlátozott. A xenobiotikumok magas koncentrációja esetén a membránban a transzportfehérje összes molekulája elfoglalható, és ekkor az átviteli folyamat lehetetlenné válik. Ezenkívül egyes xenobiotikumok károsítják vagy akár elpusztítják a szállítósejteket.
A fémionok szállítását elsősorban a vér végzi a vér fehérjefrakcióihoz kapcsolódó formában. A vörösvérsejtek számos fémion (például ólom, króm, arzén) szállításában játszanak nagy szerepet.
Enzimrendszerek. A véráramba kerülő xenobiotikumok méregtelenítési folyamataiban a mérgező xenobiotikumokat kevésbé mérgező, vízben jobban oldódó és a szervezetből könnyebben eltávolítható vegyületekké alakító enzimrendszerek játsszák a döntő szerepet. Az ilyen kémiai átalakulások olyan enzimek hatására mennek végbe, amelyek katalizálják a xenobiotikus molekulák bármely kémiai kötésének felszakadását, vagy fordítva, a xenobiotikus molekulák más anyagok molekuláival való kölcsönhatását.
A legerősebb enzimrendszerek a májsejtekben találhatók. A legtöbb esetben a májenzimrendszerek semlegesítik a bélből kiáramló és a májba kerülő xenobiotikumokat, és megakadályozzák azok bejutását az általános véráramba. A xenobiotikumok májenzimrendszerek általi méregtelenítési folyamatának tipikus példája a vízben rosszul oldódó benzol biokémiai átalakulása a szervezetben, amely a vízben jól oldódó és a szervezetből könnyen kiürülő pirokatekollá alakul.
A benzol biokémiai átalakulása a szervezetben három irányban megy végbe: a benzol oxidációja (hidroxilezése) aromás alkoholokká, konjugátumok képződése és molekulájának teljes elpusztulása (az aromás gyűrű felszakadása).
A xenobiotikumok májenzimrendszerek általi méregtelenítési folyamatának másik példája a mérgező szulfit szulfáttá történő oxidációja:
2SO 3 2– (aq) + O 2 (aq) 2SO 4 2– (aq)
A reakciót katalizáló enzim egy molibdéniont tartalmaz. E nyomelem nélkül a májsejtekben a legtöbb élelmiszer mérgező lenne az emberekre és az állatokra.
A májenzimrendszerek azon képessége, hogy semlegesítsék a véráramban lévő xenobiotikumokat, korlátozottak. Mivel a méregtelenítési folyamatok a sejtek életéhez nélkülözhetetlen anyagok fogyasztásával járnak, ezek a folyamatok ezek hiányát okozhatják a szervezetben. Ennek eredményeként fennáll a veszélye a másodlagos fájdalmas állapotok kialakulásának a szükséges metabolitok hiánya miatt. Például sok xenobiotikum méregtelenítése a máj glikogénraktárától függ, mivel glükuronsavat termelnek. Amikor nagy dózisú xenobiotikumok kerülnek a szervezetbe, amelyek semlegesítését glükuronsav (például benzolszármazékok) képződésével hajtják végre, a glikogén (a szénhidrátok fő könnyen mobilizálható tartaléka) tartalma csökken. Vannak azonban olyan anyagok, amelyek májenzimek hatására képesek leválasztani a glükuronsavmolekulákat, és ezáltal hozzájárulnak a mérgek semlegesítéséhez. Az egyik ilyen anyag a glicirrhizin, amely az édesgyökér része.
Ezen túlmenően, amikor a xenobiotikumok nagy dózisban kerülnek a véráramba, a májműködés elnyomható. A máj xenobiotikumokkal való túlterhelése a szervezet zsírszöveteiben való felhalmozódásához és krónikus mérgezéshez is vezethet.
