Пути проникновения и абсорбции токсических веществ.
Пути проникновения. Путями проникновения токсических веществ в организм являются (в порядке преобладания): дигестивный, дыхательный, транскутанный, парентеральный, трансплацентарный и другие пути.
Дигестивный путь. Большинство произвольных и случайных острых отравлений токсическими веществами, в жидком или твердом состоянии, происходят дигестивным путем, то есть через ЖКТ. Токсические вещества могут абсорбироваться на уровне всех сегментов дигестивного канала, но с преобладанием на уровне тонкой кишки. Через ротовую слизистую оболочку могут абсорбироваться все водорастворимые вещества, которые прямо проходят в общую циркуляцию, через верхнюю полую вену.
Большинство поглощенных токсических веществ, за исключением каустических веществ, которые редко попадают в тонкую кишку (из-за спазма привратника) абсорбируются на этом уровне. Вещества, раздражающие кишечную слизистую, вызывая ускорение транзита (понос), ограничивают количество абсорбируемого токсического вещества. Некоторые токсические вещества, до того как быть абсорбированными, химически изменяются. Кроме этого, кишечная флора может играть важную роль в химической деградации поглощенных веществ. При этом токсичность может возрастать.
Дыхательный путь. Все токсические вещества в газовом состоянии абсорбируются дыхательным путем, проходя через альвеоло-капиллярную мембрану. На уровне легких абсорбируются также и летучие жидкие вещества (ацетон, бензин, этиловый эфир, формальдегид, тетрахлористый углерод, дихлорэтилен, трихлорэтилен и т.д.). На этом же уровне абсорбируются малые частицы с диаметром в 1—10 миллимикронов, находящиеся в стабильной взвеси в воздухе и которые образуют аэрозоли, дымы и туман. Активные с химической точки зрения газы и пары, как, например кислоты, щелочи оказывают свое токсическое влияние в первую очередь на легочные структуры, благодаря чему, абсорбция этих токсических веществ ограничена по сравнению с абсорбцией других соединений.
Транскутанный путь. Кожа является важным путем проникновения токсических веществ в организм. Водорастворимые вещества проникают в незначительных количествах, из-за жирового слоя, образующегося в результате секреторной деятельности сальных желез. Наоборот, липорастворимые вещества легко проникают через кожу, так как они растворяются в жировом слое, смазывающем кожу. Через кожу абсорбируется множество токсических веществ, в том числе никотин, тетраэтил свинец, ряд хлоридных растворителей и т.д.. Проникновение через кожу токсических веществ зависит от ее влажности, температуры и от тесноты контакта контаминированной одежды с кожей. Кожа с экскориациями обусловливает и проникновение водорастворимых токсических веществ.
Остальные пути проникновения играют малую роль в токсикологии.
Абсорбция токсических веществпредставляет собой их переход из внешней среды в кровь или в циркулирующую лимфу. Как правило, чтобы быть абсорбированным, токсическое вещество должно находиться в состоянии раствора. Абсорбция предполагает транспорт через биологические мембраны, происходящая либо через простую диффузию или пассивный транспорт, либо через активный транспорт. Простая диффузия или пассивный переход является переходом ионов по градиенту концентрации, что встречается наиболее часто. Факторами, детерминирующими простую диффузию, являются липо-растворимость и величина молекул: наиболее жирорастворимые вещества и более мелкие молекулы проходят через мембраны с большей скоростью, чем вещества липофобные и с более крупными молекулами.
Активный транспорт состоит в переходе потока ионов против градиента концентрации. Активный транспорт обеспечивается специальными механизмами (мембранный транспорт).
После перехода из внешней среды в циркулирующую кровь и в лимфу, токсические вещества транспортируются ими и проникают в интерстициальную жидкость и дальше, в клетки. Во время их транспорта в крови, часть токсических веществ остаются свободными или активными, а другая часть ассоциируется с плазматическими протеинами, образуя неактивные комплексы. Формы, связанные с протеинами, находятся в равновесии со свободными формами. Жирорастворимые токсические вещества, а также вещества, имеющие кислый характер, обладают большей способностью связываться с протеинами, чем нейтральные.
После перехода из крови и лимфы в интерстициальную жидкость, токсические вещества подвергаются трем важным процессам, предшествующим биотрансформации, а именно: распределению, отложению и накоплению.
Распределение представляет собой транспорт или переход веществ из крови в ткани и органы. Как правило, токсические вещества распределяются селективно, размещаясь неравномерно в различных тканях и органах. Процесс распределения детерминирован физико-химическими свойствами данного токсического вещества. Токсические вещества с высокой степенью жирорастворимости, которые легко проходят через биологические мембраны, распределяются быстро и селективно в богатых липидами и в хорошо васкуляризированных тканях и органах, какими являются головной и костный мозг. Жирорастворимые токсические вещества, обладающие также и щелочными свойствами, распределяются селективно в легких, почках и надпочечниках. Липофильные токсические вещества, имеющие характер слабых кислот, а также и те, которые экскретируются через желчь, размещаются быстро в печени. Наконец, гидрофильные токсические вещества, имеющие характер крепких щелочей, размещаются предпочтительно в печени, почках и надпочечниках.
Отложение или локализация представляет собой процесс селективной фиксации токсических веществ в различных тканях и органах. Это зависит от целого ряда факторов, среди которых самыми главными являются: химическая афинность между токсическим веществом и элементами ткани отложения; количество крови проходящей через данную ткань или орган и пр. Знание мест отложения токсических веществ дает возможность объяснить гистопатологические и функциональные нарушения, порождаемые токсическим веществом и позволяет выбрать органы и ткани для наиболее эффективного определения токсического вещества.
Накопление. Явление накопления характерно главным образом для малотоксичных веществ, но которые выводятся медленно или с трудом. Накопление подразумевает повторное проникновение в организм субтоксических доз, которые, благодаря накоплению, образуют в определенный момент токсическую дозу и соответствующее клиническое проявление.