ВЫДЕЛЕНИЕ ИЗ ОРГАНИЗМА

Токсические соединения выделяются из организма через лег­кие, почки, желудочно-кишечный тракт, кожу. Яды и их метабо­литы часто экскретируются по нескольким каналам.

Выделение из организма органических ядов и металлов проте­кает в две-три фазы. В первую очередь из организма удаляются соединения, находящиеся в нем в неизменном виде или рыхло связанные с биологическими компонентами, затем происходит выделение фракции яда, находящегося в клетках в более прочно связанной форме, в последнюю очередь удаляется яд из постоян­ных тканевых депо организма. Четырехфазное выделение извест­но для свинца, ртути, цинка.

Большинство летучих неэлектролитов выделяются из организ­ма в неизменном виде с выдыхаемым воздухом. Выделение начи­нается сразу после поступления яда в организм. Затягивается вы­деление фракции яда, депонированного в жировой ткани. Через легкие выделяются также летучие метаболиты, образующиеся прибиотрансформации яда. Выделение ядов через почки осуществля­ется двумя разными механизмами: пассивной фильтрацией и ак­тивным транспортом. В результате пассивной фильтрации в по­чечных клубочках образуется ультрафильтрат, который содержит неэлектролиты в той же концентрации, что и в плазме. Выделение летучих электролитов с мочой незначительно. В почечных каналь­цах существуют независимые системы активного транспорта для эндогенных сильных органических кислот (мочевая кислота) и ос­нований (холин, гистамин). Ксенобиотики сходной структуры вы­деляются из крови в мочу с участием тех же переносчиков. Почка­ми быстро выделяются металлы, циркулирующие в виде ионов и в молекулярно-дисперсном состоянии. Это относится прежде всего к щелочным металлам (литию, рубидию, цезию), а также к берил­лию, кадмию, меди, хрому, ванадию, молибдену, селену. Метал­лы, задерживающиеся в печени, мало выводятся с мочой: Выделе­ние металлов через почечные канальцы происходит путем актив­ного транспорта.

Выделение ядов через пищеварительный тракт начинается уже во рту со слюной. В слюне обнаруживаются некоторые неэлектро­литы и тяжелые металлы.

Все ядовитые соединения, поступающие в организм энтерально и парентерально, через кровь попадают в печень. Многие яды и их метаболиты, образующиеся в печени, траспортируются с жел­чью в кишечник и удаляются. Летучие неэлектролиты (углеводо­роды, спирты, эфиры) практически не выделяются через желудоч­но-кишечный тракт. С желчью через кишечник выделяются мно­гие металлы. К ним относятся легкие редкоземельные металлы, золото, серебро, некоторые другие тяжелые металлы.

Яды выделяются из организма также с молоком, через кожу, в частности с потом. С молоком у животных и человека выделяются хлорорганические инсектициды, многие металлы. Через кожу уда­ляются этиловый спирт, ацетон, фенол, хлорированные углеводо­роды, сероуглерод, ртуть, медь, мышьяк.

ТОКСИКОКИНЕТИКА

Динамику прохождения ядов через организм, включая процес­сы поступления, распределения, метаболизма и выделения, изуча­ет токсикокинетика. Токсическое действие поступившего в орга­низм ядовитого вещества возникает только тогда, когда оно дости­гает точки своего приложения, взаимодействует с рецептором. Это могут быть ферменты, действие которых блокируется токсичес­ким соединением; пути проведения нервных импульсов; участки мембран клеток или их органелл, которые оккупируются молеку­лами вредного вещества, в результате чего нарушается мембран­ная проницаемость. У некоторых ядов имеется несколько точек приложения, поэтому иногда наблюдаются основной и побочные токсические эффекты. Токсический эффект имеет место только в том случае, если количество поступившего яда не слишком мало. С током крови яд разносится по всему организму, через эпителий капилляров проникает в ткани и органы, иногда откладывается в них, подвергается тем или иным превращениям и, наконец, выде­ляется из организма в неизменном виде или в виде метаболитов.

Экспериментальная разработка токсико-кинетических задач предусматривает прежде всего определение концентрации веще­ства или его метаболитов в крови, плазме, моче, выдыхаемом воз­духе, тканях в различные интервалы времени. С этой целью ис­пользуют методы, принятые для определения чужеродных ве­ществ в организме (фотометрический, спектрофотометрический анализ, полярография, хроматография, флуорометрия, нейтронно-активационный анализ, методы меченых атомов и др.). Все эти методы должны обладать высокой чувствительностью.

Поступление в организм чужеродных химических соединений, их распределение между органами и тканями и последующее вы­деление в основном происходят по законам диффузии. Кинетика диффузионных процессов описывается экспоненциальными зако­номерностями. Простейшие зависимости такого рода имеют вид: С= λС₀ (1 — е^-kt ) для накопления вещества и С = C₀е^χt для его вы­деления, где C₀ — постоянная концентрация вещества в окружаю­щей среде в первом случае и начальная (при t = 0) концентрация вещества в биофазе организма (кровь, ткань, орган) во втором; λ — коэффициент распределения вещества между биофазой и ок­ружающей средой; k и г — постоянные накопления и выведения; t — время. Постоянные к и х имеют размерность, обратную време­ни; х показывает, какая часть имеющегося в биологической систе­ме количества вещества выделяется, a k — какая его часть накап­ливается за каждую единицу времени.

Период полувыведения (Т) является промежутком времени, в течение которого выделяется половина находящегося в биоло­гической системе вещества. Пользуясь уравнением выделе­ния, получаем С₀/2 = С₀ е-^χТ, е-^χТ = 1/2или χТ= ln2 =0,693, χ = 0,693/T; Т= 0,693/х- Величину Т можно легко найти графи­чески.

Другим показателем пребывания чужеродного вещества в орга­низме является кажущийся объем его распределения (У), соответ­ствующий объему, который, занимало бы вещество в организме в со­стоянии равновесия при условии его равномерного распределения:

Y= W/C,

где W— количество вещества в организме в единицах массы; С—его концентра­ция в той ткани, через которую вводится объем распределения. Например, W— в мг, С— в мг/л плазмы, тогда У— в мл по данным определения вещества в плазме.