Экологическая реабилитология. Патологическое воздействие факторов и механизмы детоксикации организма. Молекулярные механизмы

22 Мая в 12:31 912 0


Молекулярные механизмы детоксикации при действии химических веществ можно условно разделить на два типа.

Первый тип включает молекулярные механизмы, связанные с функционированием монооксигеназных систем гладкого эндоплазматического ретикулума и сопряженные с ним реакции конъюгации. Эти механизмы функционируют при действии на организм преимущественно липотропных соединений.

Второй тип биотрансформации ядов объединяет молекулярные механизмы, локализованные в цитозоле, митохондриях, пероксисомах и лизосомах. Эти механизмы функционируют преимущественно при действии на организм водорастворимых соединений.

Последовательность метаболических превращений чужеродных веществ в организме осуществляется следующим образом. В результате первой фазы биотрансформации ксенобиотиков образуются метаболиты, характеризующиеся большой полярностью за счет содержания в них нуклеофильных группировок. Благодаря наличию последних метаболиты ксенобиотиков могут вступать во вторую фазу биотрансформации - реакции конъюгации, среди которых в организме человека следует выделить глюкуронидизацию, сульфатирование, метилирование, ацетилирование и т. д. Образующиеся при этом конъюгаты относительно легко растворимы в воде и быстро экскретируются из организма через почки и желчные пути, не проявляя физиологической активности, благодаря чему эту фазу биотрансформации относят к истинной детоксикации.

Но, с другой стороны, при биотрансформации происходит генерация активной формы кислорода, что способствует возрастанию активности перекисного окисления липидов и может приводить к вторичному нарушению структурно-функциональной целостности клеточных мембран, что в свою очередь определяет развитие основных патологических процессов и неблагоприятных последствий интоксикации («порочный круг»).

Надежность функционирования этих механизмов определяется активностью детоксикационных процессов в печени и сопряженных с нею органах и системах организма. Преодоление систем защиты для химического агента становится возможным, когда количество и скорость поступления ксенобиотика превышают его детоксикационные возможности.

В патогенезе токсического повреждения решающее значение имеет непосредственное действие химического вещества на гепатоцит и мембраны эндоплазматического ретикулума. При структурных повреждениях паренхимы печени функциональная активность микросомальных ферментов гепатоцитов снижается, а это может привести как к незавершенному метаболизму поступающих в организм чужеродных веществ, так и к неполному обезвреживанию эндогенных токсинов. Длительное напряжение защитных биотрансформационных механизмов печени у лиц, постоянно контактирующих с химически вредными веществами, с течением времени может создавать благоприятные условия для срыва компенсаторно-приспособительных механизмов. Но, признавая важную роль печени в процессе биотрансформации химических веществ, нельзя недооценивать значение и других органов. Микросомальные монооксигеназы обнаружены в коже, легких, тонком кишечнике, почках, головном мозге, надпочечниках и др.



Следует отметить, что кожа, легкие и кишечник служат первыми барьерами для токсических веществ.

Незавершенный метаболизм ряда химических соединений может приводить к возникновению иммунопатологических реакций (аллергии), так как химические вещества, подвергающиеся метаболическим превращениям в печени, могут проявлять себя как гаптены, вызывая реакцию повышенной иммунологической чувствительности к белковым структурам гепатоцитов. Поэтому при изучении влияния химических факторов на организм необходимо оценивать не только дезинтоксикационные функции, но и характеристики иммунной системы, рассматривая ее как часть общей системы, метаболизирующей химические вещества, попадающие в организм.

Таким образом, в процессе защиты организма от чужеродных химических соединений возникают сопряженные ответные реакции двух типов: индукция синтеза микросомальных монооксигеназ в печени и индукция синтеза специфических антител, связывающих ксенобиотики, поэтому печень и лимфоидная система осуществляют реакции дезинтоксикации в тесном единстве.

Характер повреждения при химическом (токсическом) воздействии определяется тем, какие структурные уровни организма оказываются вовлеченными в патологический процесс. В результате специфического взаимодействия химического агента на молекулярном уровне происходит повреждение ферментов и иммуноглобулинов, на клеточном - нарушение проницаемости мембран, дезорганизация клеточного метаболизма и кальциевая гибель клетки, на органно-системном - повреждение отдельных органов и нарушение жизненно важных системных гомеостатических функций, на организменном - дезорганизация взаимодействия различных систем организма.

Каким бы ни было первичное токсическое повреждение, оно приводит к нарушению жизненно важных функций организма, среди которых на первом месте стоит энергетическое обеспечение организма. Повреждение системы транспорта кислорода приводит к развитию гипоксического состояния.

В зависимости от механизма принято различать 4 вида токсических гипоксий: респираторную, гемическую, циркуляторную и гистотоксическую.

А.С. Медведев
Похожие статьи
показать еще
 
Реабилитация и адаптация