Металлические
яды
Выполнила
Басова Е.А.
Поступление
металлических ядов в организм
- В окружающей среде металлы распределяются естественным образом в соответствии с биогеохимическими циклами. Применение металлов в промышленности и быту обусловливает их появление в воздухе, воде, почве, организме животных и растениях.
- Химические элементы поступают в организм с аэрозолями через органы дыхания и кожу, с пищей и водой через ЖКТ. Контакт химических соединений с кожей, эпителием дыхательных путей и слизистой оболочкой ЖКТ приводит к их всасыванию в кровь и лимфу.
Распределение,
метаболизм металлических ядов
- Печень является основным органом метаболизма химических соединений. Завершив цикл прохождения через печень, соединения некоторых элементов могут реабсорбироваться из ЖКТ. После попадания в системный кровоток элементы распределяются по органам и тканям.
- Вещества, поступившие в ЖКТ , при всасывании попадают в печень через портальную венозную систему, а затем выделяются с желчью в кишечник или достигают системного кровотока.
Распределение
яда через ЖКТ
- Основным источником поступления элементов в кровь и лимфу является кишечник. Большая доля тяжёлых металлов всасывается в ДПК и тонкой кишке. В толстой кишке образуются малорастворимые гидроксиды и основные соли, всасывание которых затруднено, они подвергаются кишечной экскреции.
Основные
механизмы переноса химических элементов
через клетки кишечника
- диффузия
- активный транспорт
- В качестве регуляторов транспорта и переносчиков выступают различные белки.
Распределение
яда через дыхательную систему
- Неорганические соединения поступают в организм через дыхательные пути в молекулярной и атомарной форме. Токсичные вещества могут всасываться практически на любом участке эпителия дыхательных путей. Многие металлы поглащаются лёгкими в десятки раз эффективнее, чем кишечником.
Поступление
неорганических веществ в организм
при абсорбции через кожу
- Абсорбция через кожу происходит при случайных контактах с ядами, а иногда при использовании ЛС. Например, чрезвычайно опасно пребывание в помещении с высоким содержанием паров ртути. При длительном применении препаратов серебра(протаргол, колларгол) возникает аргирия (“посиневший” больной).
Абсорбция
токсикантов
- Абсорбция токсикантов осуществляется через:
-
- - эпидермис
-
- -сальные железы
-
- -волосяные фолликулы
Эффективность кожной
абсорбции в значительной мере определяется
физико-химическими свойствами токсичного
агента:
-размерами
молекул
-растворимостью
в воде и липидах
-степенью
ионизации
-способностью
гидролизоваться
Кожа
как орган выделения
- Гораздо более подробно изучена роль кожи как органа выделения. Мышьяк, например, удаляется при слущивании эпидермиса. Через потовые железы эффективно экскретируются соединения меди, кадмия,цинка, свинца.
Мышьяк
Механизм
токсичности металлов
Основные
пути поступления металлов в организм:
Кожа, дыхательные
пути, ЖКТ.
Метаболизм,
распределение:
Кровь, печень,
почки, др. органы.
Основные
пути выведения:
Пот, волосы,
моча, экскременты.
Механизм
токсичности металлов
1. Проникновение
элемента в липидорастворимой форме.
2. Проникновение
элементов в комплексе с белком.
а).Ag+RS-H->RS-Ag+H
б).2МТ(SH)x+xCd(Cu,Zn,Hg,Ag)->
Металлотионин->MT(S-Cd-S)xMT+2xH
в).Транспорт
ионов в виде комплексов с эндогенными
лигандами по транспортным(структуроподобным
системам).
г).Перенос
ионов в свободной форме.
Механизм
токсичности металлов
3.Комплексообразование
с биолигандами, белками, в том числе ферментами
и конкурентное замещение ионов металлов-кофакторов
ферментов.
- Рис. Использование кальциевых каналов для транспорта ионов Pb
- (гипотетическая модель).
Мишени
токсического воздействия металлов
Токсичность
металлов проявляется при их взаимодействии
с клеточными мишенями. Такими мишенями
чаще всего являются молекулярные структуры,
участвующие в специфических
биохимических превращениях, и мембраны
субклеточных структур. Основная мишень
токсического воздействия металлов-ферменты,
взаимодействие с которыми сопровождается,
как правило, их ингибированием, а
не активацией.
Мишени
токсического воздействия
- К основным мишеням токсического воздействия можно отнести:
- -ферменты
- -органеллы(митохондрии, лизосомы,ДНК)
- -почечная ткань
- -нервная система
- -дыхательная система
- -мужские и женские репродуктивные органы
- Pb- ферменты, ГЭБ, нервная система.
- Hg- ферменты, почки, нервная система.
- Cd- ферменты, ДНК,репродуктивная система.
- As- ферменты, дыхательные пути,ДНК, Hb.
Схема химико-токсикологического
воздействия веществ неорганической природы
- Воздействие
- Фармакокинетика
- Токсический эффект
- Уровень систем, органов
- Клеточный, биохимический уровень
- Молекулярный уровень
Ртуть Hg
- Пары элементарной ртути поглащаются органами дыхания. Происходят изменения в ЦНС и ВНС. Дихлорид ртути, сулема(HgCl2) очень токсичны. Ртуть проникает через ГЭБ.
Кадмий
Cd
- Отравление кадмием происходит ингаляционно и перорально. Кадмий поражает органы дыхания,ЖКТ, почки. Период полувыведения кадмия составляет около 30 лет.
Мышьяк
As
- Поступает в организм перорально. Смертельная доза мышьяка для человека 30 мг. Производные мышьяка содержатся в большинстве пищевых продуктов,образуются в почве, пресной и морской воде, а также в организме млекопитающих. Главная мишень мышьяка-гемоглобин крови. Нефротоксичен, является канцерогеном. Практически не проникает через ГЭБ.
Алюминий
Al
- Проникает в организм человека перорально и ингаляционно. Органы-мишени токсического воздействия-лёгкие, кости, ЦНС. Есть данные о связи между содержанием алюминия в организме и болезнью Альцгеймера. НарушениеГЭБ при болезни Альцгеймера облегчает проникновение ионов алюминия в мозг.
Литий Li
- Соли лития используются для лечения подагры, его применяют в психиатрической практике при лечении маниакальной депрессии.Гидрид лития-сильный восстановитель, вызывающий ожоги на коже Превышение доз лития может привести к болям в желудке, тремору рук, сонливости, коллапсу.
Платина
Pt
- Поступает в организм ингаляционно с пылью. Может вызвать контактный аллергический дерматит. Платиновая пыль вызывает затруднение дыхания вплоть до астматического статуса и дыхательной недостаточности. Дихлордиамин-платина(цисплатин) обладает антибактериальными свойствами, используется для лечения злокачественных новообразований. Нефротоксичен.
Спасибо
за внимание.