Cu ajutorul căruia organismul neutralizează substanțele străine. Forțele de apărare ale corpului uman. Imunitatea, tipurile sale. Vaccinuri și seruri. Enzimele și inducerea lor

Sângele este format din elemente formate - eritrocite, leucocite, trombocite și lichid plasmatic.

globule rosii majoritatea mamiferelor au celule nenucleare care trăiesc 30-120 de zile.

Atunci când este combinată cu oxigenul, hemoglobina eritrocitară formează oxihemoglobina, care transportă oxigenul către țesuturi și dioxidul de carbon de la țesuturi la plămâni. În 1 mm 3 picături la bovine 5-7, la ovine - 7-9, la un porc - 5-8, la un cal 8-10 milioane de eritrocite.

Leucocite capabile de mișcare independentă, trec prin pereții capilarelor. Ele sunt împărțite în două grupe: granulare - granulocite și negranulare - agranulocite. Leucocitele granulare sunt împărțite în: eozinofile, bazofile și neutrofile. Eozinofilele neutralizează proteinele străine. Bazofilele transportă substanțe biologic active și participă la coagularea sângelui. Neutrofilele efectuează fagocitoză - absorbția microbilor și a celulelor moarte.

Agranulocite compus din limfocite si monocite. După dimensiune, limfocitele sunt împărțite în mari, medii și mici, iar după funcție în limfocite B și limfocite T. Limfocitele B sau imunocitele formează proteine ​​protectoare - anticorpi care neutralizează otrăvurile microbilor și virușilor. Limfocitele T sau limfocitele dependente de timus detectează substanțele străine din organism și reglează cu ajutorul limfocitelor B o sută de funcții de protecție. Monocitele sunt capabile de fagocitoză, absorbind celulele moarte, microbii și particulele străine.

trombocitele sanguine participă la coagularea sângelui, secretă serotonina, care îngustează vasele de sânge.

Sângele, împreună cu limfa și lichidul tisular, formează mediul intern al corpului. Pentru condiții normale de viață este necesară menținerea constantă a mediului intern. În organism, cantitatea de sânge și lichid tisular, presiunea osmotică, reacția sângelui și fluidul tisular, temperatura corpului etc. sunt menținute la un nivel relativ constant.Constanța compoziției și proprietăților fizice ale mediului intern se numește homeostaziei. Se menține datorită muncii continue a organelor și țesuturilor corpului.

Plasma conține proteine, glucoză, lipide, acizi lactic și piruvic, substanțe azotate neproteice, săruri minerale, enzime, hormoni, vitamine, pigmenți, oxigen, dioxid de carbon, azot. Cel mai mult în proteinele plasmatice (6-8%) albumine și globuline. Globulina-fibronogenul este implicat în coagularea sângelui. Proteinele, creând presiune oncotică, mențin un volum normal de sânge și o cantitate constantă de apă în țesuturi. Din gama globuline se formează anticorpi care creează imunitate în organism și îl protejează de bacterii și viruși.

Sângele îndeplinește următoarele funcții:

• nutritive- transferă nutrienții (produse de degradare a proteinelor, carbohidrați, lipide, precum și vitamine, hormoni, săruri minerale și apă) din tractului digestiv la celulele corpului
• excretor- eliminarea produselor metabolice din celulele corpului. Ele vin din celule în lichidul tisular și din acesta în limfă și sânge. Ele sunt transportate de sânge către organele excretoare - rinichi și piele - și sunt îndepărtate din organism;
• respirator- transportă oxigenul de la plămâni către țesuturi, iar dioxidul de carbon format în ei către plămâni. Trecând prin capilarele plămânilor, sângele eliberează dioxid de carbon și absoarbe oxigenul;
• de reglementare- realizează comunicarea umorală între organe. Glandele endocrine secretă hormoni în sânge. Aceste substanțe sunt transportate de sânge în organism, acționând asupra organelor, modificându-le activitatea;
• de protecţie. Leucocitele din sânge au capacitatea de a absorbi microbii și alte substanțe străine care intră în organism, produc anticorpi care se formează atunci când microbii, otrăvurile lor, proteinele străine și alte substanțe pătrund în sânge sau limfa. Prezența anticorpilor în organism îi asigură imunitatea;
• termoreglatoare. Sângele efectuează termoreglarea datorită circulației continue și capacității mari de căldură. Într-un organ de lucru, ca urmare a metabolismului, se eliberează energie termică. Căldura este absorbită de sânge și distribuită în întregul corp, drept urmare sângele contribuie la răspândirea căldurii în întregul corp și la menținerea unei anumite temperaturi a corpului.

La animalele aflate în repaus, aproximativ jumătate din tot sângele circulă în vasele de sânge, iar cealaltă jumătate este reținută în splină, ficat, piele - în depozitul de sânge. Dacă este necesar, alimentarea cu sânge a organismului intră în fluxul sanguin. Cantitatea de stropi la animale este în medie de 8% din greutatea corporală. Pierderea a 1/3-1/2 sânge poate duce la moartea animalului.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

In contact cu

Colegi de clasa

Materiale suplimentare pe tema

Substanțe chimice străine (FHC)) se mai numesc xenobiotice(din grecescul xenos - extraterestru). Acestea includ compuși care, prin natura și cantitatea lor, nu sunt inerenți unui produs natural, dar pot fi adăugați pentru a îmbunătăți tehnologia, păstra sau îmbunătăți calitatea produsului sau se pot forma în produs ca urmare a prelucrării tehnologice. și depozitare, precum și atunci când contaminanții provin mediu inconjurator. Din mediul înconjurător, 30-80% din cantitatea totală de substanțe străine intră în corpul uman cu alimente. substanțe chimice.

Substanțele străine pot fi clasificate în funcție de natura acțiunii, toxicitate și gradul de pericol.

După natura acţiunii PCV care intră în organism cu alimente poate:

oferi toxic general acțiune;

oferi alergic acțiune (sensibilizarea organismului);

oferi cancerigen acțiune (provoacă tumori maligne);

oferi embriotoxice acțiune (efect asupra dezvoltării sarcinii și fătului);

oferi teratogen acțiune (malformații ale fătului și nașterea puilor cu deformări);

oferi gonadotoxic acțiune (perturba funcția de reproducere, adică perturba funcția de reproducere);

inferior forţelor defensive organism;

accelera procesele de îmbătrânire;

efect advers digestieși asimilare substante alimentare.

Pottoxicitate, caracterizarea capacității unei substanțe de a dăuna organismului, luați în considerare doza, frecvența, metoda de intrare a substanței dăunătoare și imaginea otrăvirii.

După gradul de pericol substanțele străine sunt împărțite în extrem de toxice, foarte toxice, moderat toxice, puțin toxice, practic netoxice și practic inofensive.

Cele mai studiate sunt efectele acute ale substanțelor nocive care au efect direct. Este deosebit de dificil să se evalueze efectele cronice ale PCV asupra corpului uman și consecințele lor pe termen lung.

Efectele nocive asupra organismului pot avea:

· produse care contin aditivi alimentari (coloranti, conservanti, antioxidanti etc.) - netestate, neautorizate sau folosite in doze mari;

· produse sau substanțe alimentare individuale obținute prin tehnologie nouă, prin sinteză chimică sau microbiologică, netestate sau fabricate cu încălcarea tehnologiei sau din materii prime substandard;

· reziduuri de pesticide conținute în produsele vegetale sau zootehnice obținute cu ajutorul furajelor sau apei contaminate cu concentrații mari de pesticide sau în legătură cu tratarea animalelor cu pesticide;

produse de cultură obținute folosind îngrășăminte și apă de irigare neaprobate, neautorizate sau utilizate irațional ( îngrășăminte mineraleși alte produse agrochimice, deșeuri industriale și animale solide și lichide, ape uzate menajere, nămol din facilitati de tratament si etc.);

· Produse de origine animală și de pasăre obținute folosind aditivi și conservanți pentru hrana animalelor netestați, neautorizați sau aplicați incorect (aditivi minerali și de azot, stimulente de creștere - antibiotice, preparate hormonale etc.). Această grupă include contaminarea alimentelor asociată cu măsuri preventive și terapeutice veterinare (antibiotice, antihelmintice și alte medicamente);

· toxici care migrează în produse din echipamente, ustensile, inventar, containere, ambalaje atunci când se folosesc materiale plastice, polimeri, cauciuc sau alte materiale neaprobate sau neautorizate;

· substanțe toxice formate în produsele alimentare în timpul tratamentului termic, afumării, prăjirii, prelucrărilor enzimatice, expunerii la radiații ionizante etc.;

· produse alimentare care conțin substanțe toxice care au migrat din mediu: aer atmosferic, sol, corpuri de apă (metale grele, dioxine, hidrocarburi aromatice policiclice, radionuclizi etc.). Acest grup include cel mai mare număr de FHV.

Unul dintre moduri posibile intrarea VHC din mediu în produsele alimentare este includerea lor în „lanțul alimentar”.

"Lanturile alimentare" reprezintă una dintre principalele forme de interconectare între organismele individuale, fiecare dintre ele servește drept hrană pentru alte specii. În acest caz, o serie continuă de transformări ale substanțelor are loc în legăturile succesive „pradă-prădător”. Principalele variante ale unor astfel de circuite sunt prezentate în Fig. 2. Pot fi considerate cele mai simple lanțuri în care poluanții vin din sol în produse vegetale (ciuperci, ierburi, legume, fructe, cereale) ca urmare a udării plantelor, tratării cu pesticide etc., se acumulează în ele, iar apoi intră. cu alimente în organismul uman.

Mai complexe sunt „lanțurile”, în care există mai multe verigi. De exemplu, iarba - erbivore - om sau cereale - păsări și animale - om. Cele mai complexe „lanțuri trofice”, de regulă, sunt asociate cu mediul acvatic.

Orez. 2. Opțiuni pentru intrarea PCV în corpul uman prin lanțurile trofice

Substanțele dizolvate în apă sunt extrase de fitoplancton, acesta din urmă este apoi absorbit de zooplancton (protozoare, crustacee), apoi absorbit de peștii „pașnici” și apoi răpitori, intrând odată cu aceștia în corpul uman. Dar lanțul poate fi continuat prin consumul de pește de către păsări și omnivore, și abia atunci substanțele nocive pătrund în corpul uman.

O caracteristică a „lanțurilor trofice” este aceea că în fiecare verigă ulterioară există un cumul (acumulare) de poluanți într-o cantitate mult mai mare decât în ​​veriga anterioară. Astfel, concentrația de substanțe radioactive în ciuperci poate fi de 1.000-10.000 de ori mai mare decât în ​​sol. Astfel, produsele alimentare care intră în corpul uman pot conține concentrații foarte mari de HCV.

Pentru a proteja sănătatea umană de influență nocivă substanțe străine care pătrund în organism cu alimente, sunt stabilite anumite limite pentru a garanta siguranța utilizării produselor în care sunt prezente substanțe străine.

Principiile de bază pentru protejarea mediului și a alimentelor de substanțele chimice străine includ:

· reglementarea igienică a conținutului de substanțe chimice din obiectele de mediu (aer, apă, sol, produse alimentare) și elaborarea legislației sanitare pe baza acestora (reguli sanitare etc.);

· dezvoltarea de noi tehnologii în diverse industrii și agricultură, care poluează minim mediul înconjurător (înlocuirea substanțelor chimice deosebit de periculoase cu altele mai puțin toxice și instabile în mediu; etanșarea și automatizarea proceselor de producție; trecerea la producție fără deșeuri, cicluri închise etc. .);

· introducerea unor instalații sanitare eficiente la întreprinderi pentru reducerea emisiilor de substanțe nocive în atmosferă, neutralizarea apelor uzate, a deșeurilor solide etc.;

· dezvoltarea și implementarea în timpul construcției măsurilor planificate pentru prevenirea poluării mediului (alegerea unui loc pentru construcția unui obiect, crearea unei zone de protecție sanitară etc.);

· implementarea supravegherii sanitare şi epidemiologice de stat a obiectelor care poluează aerul atmosferic, corpurile de apă, solul, materii prime alimentare;

· Implementarea supravegherii sanitare și epidemiologice de stat a instalațiilor în care se poate produce contaminarea materiilor prime alimentare și a produselor alimentare cu FCM (întreprinderi din industria alimentară, întreprinderi agricole, depozite alimentare, întreprinderi de alimentație publică etc.).

Otrăvurile care pătrund în organism, ca și alți compuși străini, pot suferi o varietate de transformări biochimice ( biotransformare), care de cele mai multe ori duc la formarea de substanțe mai puțin toxice ( neutralizare, sau detoxifiere). Dar există multe cazuri de toxicitate crescută a otrăvurilor atunci când structura lor în organism se modifică. Există și compuși ale căror proprietăți caracteristice încep să apară doar ca urmare a biotransformării. În același timp, o anumită parte a moleculelor otrăvitoare este excretată din organism fără nicio modificare sau chiar rămâne în el pentru o perioadă mai mult sau mai puțin lungă, fiind fixată de proteinele plasmei și țesuturilor sanguine. În funcție de puterea complexului „otrăvire-proteină” rezultat, acțiunea otravii încetinește sau se pierde complet. În plus, structura proteinei poate fi doar un purtător al unei substanțe toxice, livrând-o către receptorii corespunzători. *

* (Prin termenul de „receptor” (sau „structură de receptor”) vom desemna „punctul de aplicare” al otrăvurilor: o enzimă, obiectul acțiunii sale catalitice (substrat), precum și proteine, lipide, mucopolizaharide și alte corpuri care fac ridică structura celulelor sau participă la metabolism. Ideile farmacologice moleculare despre esența acestor concepte vor fi luate în considerare în cap. 2)

Studiul proceselor de biotransformare permite rezolvarea unui număr de probleme practice de toxicologie. În primul rând, cunoașterea esenței moleculare a detoxificării otrăvurilor face posibilă încercuirea mecanismelor de apărare ale organismului și, pe această bază, schițarea modalităților de acțiune direcționată asupra procesului toxic. În al doilea rând, mărimea dozei de otravă (medicament) care a intrat în organism poate fi judecată după cantitatea de produse de transformare a acestora - metaboliți - excretați prin rinichi, intestine și plămâni, * ceea ce face posibilă controlul sănătății persoanele implicate în producerea și utilizarea substanțelor toxice; mai mult, la diverse boli formarea și excreția din organism a multor produse ale biotransformării substanțelor străine este afectată semnificativ. În al treilea rând, apariția otrăvurilor în organism este adesea însoțită de inducerea enzimelor care catalizează (accelerează) transformarea acestora. Prin urmare, prin influențarea activității enzimelor induse cu ajutorul anumitor substanțe, este posibilă accelerarea sau încetinirea proceselor biochimice de transformare a compușilor străini.

* (Metaboliții sunt, de asemenea, înțeleși în mod obișnuit ca diverși produse biochimice ale metabolismului normal (metabolism))

S-a stabilit acum că procesele de biotransformare a substanțelor străine au loc în ficat, tract gastrointestinal, plămâni, rinichi (Fig. 1). În plus, conform rezultatelor cercetării profesorului ID Gadaskina, * un număr considerabil de compuși toxici suferă transformări ireversibile în țesutul adipos. Cu toate acestea, ficatul, sau mai degrabă, fracțiunea microzomală a celulelor sale, este de importanță primordială aici. În celulele hepatice, în reticulul lor endoplasmatic, sunt localizate majoritatea enzimelor care catalizează transformarea substanțelor străine. Reticulul însuși este un plex de tubuli linoproteici care pătrund în citoplasmă (Fig. 2). Cea mai mare activitate enzimatică este asociată cu așa-numitul reticul neted, care, spre deosebire de cel aspru, nu are ribozomi pe suprafața sa. ** Nu este surprinzător, așadar, că în bolile ficatului, sensibilitatea organismului la multe substanțe străine crește brusc. Trebuie remarcat faptul că, deși numărul de enzime microzomale este mic, acestea au o foarte mare proprietate importantă- afinitate mare pentru diverse substanțe străine cu nespecificitate chimică relativă. Acest lucru le creează oportunitatea de a intra în reacții de neutralizare cu aproape orice compus chimic care a intrat în mediul intern al corpului. Recent, a fost dovedită prezența unui număr de astfel de enzime în alte organite celulare (de exemplu, în mitocondrii), precum și în plasma sanguină și în microorganismele intestinale.

* (Gadaskina I.D. Țesut adipos și otrăvuri. - În cartea: Probleme de actualitate de toxicologie industrială / Ed. N. V. Lazareva, A. A. Golubeva, E. T. Lykhipoy. L., 1970, p. 21-43)

** (Ribozomi - formațiuni celulare sferice cu diametrul de 15-30 nm, care sunt centre pentru sinteza proteinelor, inclusiv a enzimelor; conțin acid ribonucleic (ARN))

Se crede că principiul principal al transformării compușilor străini în organism este acela de a asigura cea mai mare rată de excreție a acestora prin transferul de la structuri chimice solubile în grăsimi la structuri chimice mai solubile în apă. În ultimii 10-15 ani, când se studiază esența transformărilor biochimice ale compușilor străini de la solubili în grăsimi la solubili în apă, totul valoare mai mare este atașat la așa-numitul sistem enzimatic monooxigenază cu funcție mixtă, care conține o proteină specială - citocromul P-450. Are o structură asemănătoare cu hemoglobinei (în special, conține atomi de fier cu valență variabilă) și este veriga finală în grupul de enzime microzomale oxidante - biotransformatoare, concentrate în principal în celulele hepatice. * În organism, citocromul P-450 poate fi sub 2 forme: oxidat și redus. În starea oxidată, formează mai întâi un compus complex cu o substanță străină, care este apoi redusă de o enzimă specială - citocrom reductază. Acest compus acum redus reacţionează apoi cu oxigenul activat pentru a forma o substanţă oxidată şi, în general, netoxică.

* (Kovalev I. E., Malenkov A. G. Fluxul de substanțe străine: impactul asupra umanității, - Priroda, 1980, nr. 9, p. 90-101)

Biotransformarea substanțelor toxice se bazează pe mai multe tipuri de reacții chimice, care au ca rezultat adăugarea sau eliminarea radicalilor metil (-CH 3), acetil (CH 3 COO-), carboxil (-COOH), hidroxil (-OH) ( grupuri), precum și atomi de sulf și grupări care conțin sulf. De o importanță considerabilă sunt procesele de descompunere a moleculelor de otrăvuri până la transformarea ireversibilă a radicalilor lor ciclici. Dar un rol deosebit între mecanismele de neutralizare a otrăvurilor îl joacă reacții de sinteză, sau conjugări, rezultând formarea de complexe netoxice - conjugate. În același timp, componentele biochimice ale mediului intern al organismului care intră în interacțiune ireversibilă cu otrăvurile sunt: ​​acidul glucuronic (C 5 H 9 O 5 COOH), cisteina ( ), glicină (NH 2 -CH 2 -COOH), acid sulfuric etc. Molecule otrăvitoare care conțin mai multe grup functional, poate fi transformat prin 2 sau mai multe reacții metabolice. În treacăt, remarcăm o împrejurare semnificativă: întrucât transformarea și detoxifierea substanțelor toxice din cauza reacțiilor de conjugare sunt asociate cu consumul de substanțe importante pentru viață, aceste procese pot provoca o deficiență a acestora din urmă în organism. Astfel, apare un alt tip de pericol - posibilitatea de a dezvolta stări secundare de boală din cauza lipsei metaboliților necesari. Astfel, detoxifierea multor substanțe străine depinde de depozitele de glicogen din ficat, deoarece din acesta se formează acidul glucuronic. Prin urmare, atunci când doze mari de substanțe intră în organism, a căror neutralizare se realizează prin formarea de esteri ai acidului glucuronic (de exemplu, derivați de benzen), conținutul de glicogen, principala rezervă de carbohidrați ușor de mobilizat, scade. Pe de altă parte, există substanțe care, sub influența enzimelor, sunt capabile să despartă moleculele de acid glucuronic și contribuie astfel la neutralizarea otrăvurilor. Una dintre aceste substanțe a fost glicirizina, care face parte din rădăcina de lemn dulce. Glicirizina conține 2 molecule de acid glucuronic în stare legată, care sunt eliberate în organism, iar acest lucru, aparent, determină proprietățile protectoare ale rădăcinii de lemn dulce în multe otrăviri, care sunt cunoscute de mult timp medicinii în China, Tibet și Japonia. *

* (Salo V. M. Plante și medicină. Moscova: Nauka, 1968)

În ceea ce privește îndepărtarea substanțelor toxice și a produselor lor din organism, plămânii, organele digestive, pielea și diferitele glande joacă un anumit rol în acest proces. Dar nopțile sunt cele mai importante aici. De aceea cu multe otrăviri cu mijloace speciale care îmbunătățesc separarea urinei, realizează cea mai rapidă îndepărtare a compușilor toxici din organism. În același timp, trebuie să luăm în considerare efectele dăunătoare asupra rinichilor ale unor otrăvuri excretate prin urină (de exemplu, mercur). În plus, produsele transformării substanțelor toxice pot fi reținute în rinichi, așa cum este cazul intoxicației severe cu etilenglicol. * Când este oxidat, în organism se formează acid oxalic, iar cristalele de oxalat de calciu precipită în tubii renali, împiedicând urinarea. În general, astfel de fenomene se observă atunci când concentrația de substanțe excretate prin rinichi este mare.

* (Ca antigel se folosește etilenglicolul, o substanță care scade punctul de îngheț al lichidelor combustibile din motoarele cu ardere internă.)

Pentru a înțelege esența biochimică a proceselor de transformare a substanțelor toxice în organism, să luăm în considerare câteva exemple referitoare la componentele comune ale mediului chimic al omului modern.

Asa de, benzen, care, ca și alte hidrocarburi aromatice, este utilizat pe scară largă ca solvent diverse substanțe iar ca produs intermediar în sinteza coloranților, materialelor plastice, medicamentelor și a altor compuși, se transformă în organism în 3 direcții cu formarea metaboliților toxici (Fig. 3). Acestea din urmă sunt excretate prin rinichi. Benzenul poate rămâne în organism foarte mult timp (după unele surse, până la 10 ani), în special în țesutul adipos.

Un interes deosebit este studiul proceselor de transformare din organism metale toxice care au un impact tot mai larg asupra unei persoane în legătură cu dezvoltarea științei și tehnologiei și dezvoltarea resurselor naturale. În primul rând, trebuie remarcat faptul că, ca urmare a interacțiunii cu sistemele tampon redox ale celulei, în care are loc transferul de electroni, se modifică valența metalelor. În acest caz, trecerea la o stare de valență mai mică este de obicei asociată cu o scădere a toxicității metalelor. De exemplu, ionii de crom hexavalent trec în organism într-o formă trivalentă cu toxicitate scăzută, iar cromul trivalent poate fi îndepărtat rapid din organism cu ajutorul anumitor substanțe (pirosulfat de sodiu, acid tartric etc.). O serie de metale (mercur, cadmiu, cupru, nichel) sunt asociate activ cu biocomplexele, în primul rând cu grupele funcționale ale enzimelor (-SH, -NH 2 , -COOH etc.), ceea ce determină uneori selectivitatea acțiunii lor biologice. .

În listă pesticide- substanțe destinate distrugerii ființelor vii și plantelor dăunătoare, există reprezentanți ai diferitelor clase de compuși chimici, într-o oarecare măsură toxici pentru om: organoclorurati, organofosforici, organometalici, nitrofenolici, cianuri etc. Conform datelor disponibile, * aproximativ 10 % din toate intoxicațiile fatale sunt cauzate în prezent de pesticide. Cele mai semnificative dintre ele, după cum se știe, sunt FOS. Când sunt hidrolizate, de obicei își pierd toxicitatea. Spre deosebire de hidroliză, oxidarea FOS este aproape întotdeauna însoțită de o creștere a toxicității lor. Acest lucru poate fi văzut dacă comparăm biotransformarea a 2 insecticide - fluorofosfat de diizopropil, care își pierde proprietățile toxice, despărțind un atom de fluor în timpul hidrolizei și tiofos (un derivat al acidului tiofosforic), care este oxidat la un fosfacol mult mai toxic ( un derivat al acidului fosforic).

* (Buslovich S. Yu., Zakharov G. G. Clinică și tratament otrăvire acută pesticide (pesticide). Minsk: Belarus, 1972)

Dintre cele utilizate pe scară largă substante medicinale somnifere sunt cea mai comună sursă de otrăvire. Procesele transformărilor lor în organism au fost studiate destul de bine. În special, s-a demonstrat că biotransformarea unuia dintre derivații obișnuiți ai acidului barbituric, luminal (Fig. 4), se desfășoară lent, iar acest lucru stă la baza efectului său hipnotic destul de lung, deoarece depinde de numărul de molecule luminale nemodificate din contactul cu celulele nervoase. Dezintegrarea inelului barbituric duce la încetarea acțiunii luminalului (precum și a altor barbiturice), care, în doze terapeutice, determină un somn cu o durată de până la 6 ore.În acest sens, soarta unui alt reprezentant al barbituricelor, hexobarbitalul. , este de interes pentru organism. Efectul său hipnotic este mult mai scurt chiar și atunci când se utilizează doze mult mai mari decât luminal. Se crede că aceasta depinde de viteza mai mare și de numărul mai mare de moduri în care hexobarbitalul este inactivat în organism (formarea de alcooli, cetone, demetilați și alți derivați). Pe de altă parte, acele barbiturice care sunt stocate în organism aproape neschimbate, precum barbitalul, au un efect hipnotic mai lung decât luminal. Rezultă că substanțele care sunt excretate nemodificate în urină pot provoca intoxicație dacă rinichii nu pot face față eliminării lor din organism.

De asemenea, este important de menționat că, pentru a înțelege efectul toxic neprevăzut al utilizării simultane a mai multor medicamente, trebuie acordată importanța cuvenită enzimelor care afectează activitatea substanțelor combinate. De exemplu, medicamentul fizostigmina, atunci când este utilizat împreună cu novocaina, face din aceasta din urmă o substanță foarte toxică, deoarece blochează enzima (esteraza) care hidrolizează novocaina în organism. De asemenea, efedrina se manifestă într-un mod similar, legând o oxidază care inactivează adrenalina și astfel prelungind și intensificând acțiunea acesteia din urmă.

Un rol important în biotransformarea medicamentelor îl joacă procesele de inducție (activare) și inhibarea activității enzimelor microzomale de către diferite substanțe străine. Deci, alcoolul etilic, unele insecticide, nicotina accelerează inactivarea multora medicamente. Prin urmare, farmacologii acordă atenție consecințelor nedorite ale contactului cu aceste substanțe pe fondul terapie medicamentoasă, la care efect de vindecare un număr de medicamente este redus. În același timp, trebuie avut în vedere că, dacă contactul cu inductorul enzimelor microzomale se oprește brusc, atunci acest lucru poate duce la efectul toxic al medicamentelor și poate necesita o reducere a dozelor acestora.

De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că, conform Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), 2,5% din populație are un risc semnificativ crescut de toxicitate medicamentoasă, deoarece timpul lor de înjumătățire plasmatică determinat genetic la acest grup de persoane este de 3 ori mai mare. decât media. În același timp, aproximativ o treime din toate enzimele descrise la oameni în multe grupuri etnice sunt reprezentate de variante care diferă în activitatea lor. Prin urmare - diferențe individuale în reacțiile la unul sau altul agent farmacologic, în funcție de interacțiunea multor factori genetici. Astfel, s-a stabilit că aproximativ unul la 1-2 mii de oameni are o activitate puternic redusă a colinesterazei serice, care hidrolizează ditilina, un medicament folosit pentru relaxarea mușchilor scheletici timp de câteva minute în timpul anumitor intervenții chirurgicale. La astfel de persoane, acțiunea ditilinei este prelungită brusc (până la 2 ore sau mai mult) și poate deveni o sursă a unei afecțiuni grave.

Printre oamenii care trăiesc în țările mediteraneene, în Africa și Asia de Sud-Est, există o deficiență determinată genetic în activitatea enzimei glucozo-6-fosfat dehidrogenază a eritrocitelor (o scădere de până la 20% din normal). Această caracteristică face ca eritrocitele să fie mai puțin rezistente la o serie de medicamente: sulfonamide, unele antibiotice, fenacetină. Din cauza defalcării eritrocitelor la astfel de indivizi pe fondul de tratament medicamentos apar anemie hemolitică și icter. Este destul de evident că prevenirea acestor complicații ar trebui să constea într-o determinare preliminară a activității enzimelor corespunzătoare la pacienți.

Deși materialul de mai sus oferă doar o idee generală a problemei biotransformării substanțelor toxice, arată că organismul uman are multe mecanisme biochimice de protecție care, într-o anumită măsură, îl protejează de efectele nedorite ale acestor substanțe, conform la macar- din dozele lor mici. Funcționarea unui astfel de sistem de barieră complex este asigurată de numeroase structuri enzimatice, a căror influență activă face posibilă modificarea cursului proceselor de transformare și neutralizare a otrăvurilor. Dar acesta este deja unul dintre următoarele subiecte. În prezentarea ulterioară, vom reveni în continuare la luarea în considerare a anumitor aspecte ale transformării anumitor substanțe toxice în organism, în măsura în care acest lucru este necesar pentru înțelegere. mecanisme moleculare actiunea lor biologica.

Termenul „imunitate” (din latinescul immunitas – a scăpa de ceva) înseamnă imunitatea organismului la agenții infecțioși și neinfecțioși. Organismele animale și umane diferențiază foarte clar între „proprii” și „străine”, ceea ce asigură protecția nu numai de introducerea de microorganisme patogene, ci și de proteinele străine, polizaharide, lipopolizaharide și alte substanțe.

Factorii de protecție ai organismului împotriva agenților infecțioși și a altor substanțe străine sunt împărțiți în:

- rezistență nespecifică- reactii de protectie mecanice, fizico-chimice, celulare, umorale, fiziologice care vizeaza mentinerea constanta a mediului intern si refacerea functiilor perturbate ale macroorganismului.

- imunitatea înnăscută- rezistența organismului la anumiți agenți patogeni, care este moștenită și inerentă unei anumite specii.

- imunitatea dobândită- protectie specifica impotriva substantelor genetic straine (antigene), efectuata sistem imunitar organism sub formă de anticorpi.

Rezistenta nespecifica a organismului se datoreaza unor astfel de factori de protectie care nu necesita restructurari speciale, ci neutralizeaza corpurile si substantele straine in principal datorita influentelor mecanice sau fizico-chimice. Acestea includ:

Pielea - fiind o barieră fizică în calea microorganismelor, are în același timp o proprietate bactericidă împotriva agenților patogeni ai bolilor gastrointestinale și a altor boli. Acțiunea bactericidă a pielii depinde de puritatea acesteia. Pe pielea contaminată, germenii persistă mai mult decât pe pielea curată.

Membranele mucoase ale ochilor, nasului, gurii, stomacului și altor organe, precum barierele pielii, ca urmare a impermeabilității lor la diferiți microbi și a acțiunii bactericide a secretelor, îndeplinesc funcții antimicrobiene. În lichidul lacrimal, sputa, saliva este un lizozim proteic specific, care provoacă „liza” (dizolvarea) multor microbi.

Suc gastric(contine acid clorhidric) are proprietati bactericide foarte pronuntate impotriva multor agenti patogeni, in special infectiilor intestinale.

Ganglionii limfatici - microbii patogeni persistă și se neutralizează în ei. LA noduli limfatici se dezvoltă inflamația, care are un efect dăunător asupra agenților patogeni ai bolilor infecțioase.

Reacție fagocitară (fagocitoză) – descoperită de I.I. Mechnikov. El a demonstrat că unele celule sanguine (leucocite) sunt capabile să capteze și să digere microbii, eliberând organismul de ei. Astfel de celule se numesc fagocite.

Anticorpii sunt substanțe speciale specifice de natură microbiană care pot inactiva microbii și toxinele acestora. Aceste substante protectoare se gasesc in diverse tesuturi si organe (splina, ganglioni limfatici, maduva osoasa). Ele sunt produse atunci când sunt introduse în organism microbi patogeni, substanțe proteice străine, ser sanguin al altor animale etc. Toate substanțele capabile să inducă formarea de anticorpi sunt antigene.

Imunitatea dobândită poate fi naturală, rezultată dintr-o boală infecțioasă, și artificială, care este dobândită ca urmare a introducerii în organism a unor produse biologice specifice - vaccinuri și seruri.

Vaccinurile sunt agenți patogeni uciși sau slăbiți boli infecțioase sau toxinele neutralizate ale acestora. Imunitatea dobândită este activă, adică. rezultată din lupta activă a organismului cu agentul cauzal al bolii.

După cum știți, aproape toate substanțele străine care intră în organism, inclusiv medicamentele, sunt metabolizate în acesta și apoi excretate. Se știe că indivizii diferă unul de celălalt în ceea ce privește rata de metabolizare a medicamentelor și eliminarea lor din organism: în funcție de natura substanței chimice, această diferență poate fi de la 4 la 40 de ori. Cu metabolism și excreție lentă, un anumit medicament se poate acumula în organism și, dimpotrivă, unii indivizi pot elimina rapid o substanță străină din organism.

Îndepărtarea substanțelor străine este facilitată de enzimele lor mebolizante. Cu toate acestea, prezența acestora din urmă în organism depinde în primul rând de factori ereditari, deși activitatea lor poate fi afectată de vârstă, sex, hrană, boală etc.

Conform unei presupuneri rezonabile, o persoană al cărei sistem enzimatic transformă rapid și într-o măsură mai mare substanțele cancerigene în formele lor finale este mai predispusă la cancer decât o persoană care metabolizează substanțele cancerigene mai lent. Și în acest caz, s-au găsit diferențe foarte mari între indivizi individuali. De exemplu, activitatea enzimei epoxid hidrazei, care metabolizează HAP-urile cancerigene, care se găsește în microzomii hepatici a peste șaptezeci de indivizi, la o persoană cu cel mai înalt grad de metabolism poate fi de 17 ori mai mare decât activitatea sa la o persoană cu cel mai scăzut grad de metabolism. Alte enzime asociate cu metabolismul carcinogen prezintă, de asemenea, diferențe interindividuale mari.

În același timp, trebuie amintit că prin acțiunea lor aceste enzime diferă foarte mult între ele în diferite țesuturi ale aceluiași individ (plămâni, ficat sau celule sanguine). Dar activitatea lor se poate modifica și în același țesut al unui individ (din cauza îmbătrânirii, sub influența unei boli, ca urmare a acțiunii medicamentelor, sub influența inducției alimentare sau a enzimelor). De asemenea, nu merită subliniat faptul că activitatea enzimelor asociate cu metabolismul agenților cancerigeni în țesuturile diferitelor animale este diferită; și mai mare este diferența dintre țesuturile animalelor și ale oamenilor.

Cu toate acestea, cercetătorii au încercat încă să determine aproximativ pericolul cancerigen pentru indivizi pe baza acțiunii enzimelor care transformă substanțele nocive din organism în formele lor finale (așa-numita activare metabolică). Se presupune, deși această presupunere nu este în întregime justificată, că activitatea enzimelor toxice și neutralizante cancerigene din limfocitele din sânge reflectă starea enzimelor și în alte țesuturi.

La determinarea acțiunii benzo[a]pirenhidroxilazei, s-a constatat că omogenații limfocitelor fumătorilor conțin cu 52% mai mult decât omogenații similari nefumătorilor. O activitate mai mare a acestei enzime, care provoacă activarea metabolică a HAP, a fost găsită și în microzomii limfocitelor fumătorilor și persoanelor care iau medicamentul (până la 93%). Dar, în același timp, s-a constatat că activitatea enzimei glutation-S-transferazei, care neutralizează HAP în organism, a rămas aproximativ aceeași în omogenatul de limfocite din toate grupele (fumători, nefumători și indivizi care iau medicamente). Din aceasta se pot trage două concluzii:

1. Fumatul nu afectează doar plămânii. De asemenea, poate provoca modificări în alte țesuturi, cum ar fi limfocitele din sânge. Aceasta înseamnă că disponibilitatea unui țesut de a metaboliza agenții cancerigeni ar putea fi apreciată numai pe baza determinării activității enzimelor corespunzătoare în alte țesuturi, cum ar fi limfocitele.
2. În timp ce fumatul crește activitatea enzimei „toxice” AGG, activitatea enzimei „neutralizante” glutation-β-transferazei rămâne neschimbată. Aceasta ar putea însemna că la fumători, majoritatea agenților cancerigeni prezenți suferă o activare metabolică, în timp ce activitatea de neutralizare nu se modifică. Acest lucru ar putea explica, în termeni cei mai generali, faptul că fumătorii au o incidență mai mare a cancerului decât nefumătorii, nu numai ca urmare a aportului crescut de substanțe cancerigene, ci și datorită activității crescute a enzimelor care transformă substanțele cancerigene în substanțele cancerigene supreme. forme.

Enzimele și inducerea lor

Astfel, se poate presupune în mod rezonabil că indivizii care au o activitate ridicată a enzimelor care transformă substanțele cancerigene chimice în derivații lor finali prezintă o susceptibilitate mai mare la cancer decât alții. Prin urmare, identificarea indivizilor cu activitate crescută a unor astfel de enzime toxice ar permite selectarea celor cu risc crescut de cancer. Efectuarea relevantă măsuri preventive pentru astfel de indivizi - excluderea contactului lor cu substanțe cancerigene chimice, utilizarea medicamentelor anticancerigene - ar reduce incidența.

Activarea acestor enzime (de exemplu, AGG, benzo[a]pirenhidroxilaza) ar putea fi o consecință a proprietăților ereditare ale unui anumit individ, sau datorită inducției, adică o creștere a activității acestor enzime de către anumite substanțe chimice. DV Nebart sugerează că șoarecele are un locus genetic Ag, care este responsabil pentru furnizarea unui astfel de sistem de enzime. Corpul animalelor cu această trăsătură genetică (locus Ag) reacționează la HAP-urile cancerigene prin metabolismul lor accelerat și, în consecință, prin creșterea incidenței cancerului. În schimb, la animalele care nu au această trăsătură ereditară, metabolismul este foarte lent, iar incidența este scăzută. Se poate presupune că trăsături genetice similare există la alte specii de animale sau oameni.

Un alt factor care ar putea crește riscul apariției acestei boli prin creșterea activității enzimelor toxice sunt substanțele chimice inductoare. Acestea includ, de exemplu, enzimele policlorurate, care ele însele nu sunt cancerigene, dar prin creșterea activității enzimelor toxice, inducându-le, pot crește riscul de carcinogeneză la indivizii expuși acțiunii lor.

Astfel, identificarea acelor indivizi care se caracterizează printr-o susceptibilitate probabil mai mare la cancer ca urmare a contactului cu agenți chimici cancerigeni ar putea fi efectuată prin determinarea activității unei enzime toxice (de exemplu, benzo[a]-pirenhidroxilaza) în limfocitele din sângele lor. O astfel de verificare este foarte dificil de implementat din punct de vedere tehnic și, în plus, conform datelor multor cercetători, este foarte nesigur. După cum sa menționat deja, este foarte dificil să judeci activitatea mai multor enzime în alte țesuturi pe baza activității unei enzime din limfocite, mai ales dacă este ușor de schimbat prin acțiunea altor substanțe chimice, vârstă, alimente, boli și alți factori. . Prin urmare, precauția în determinarea riscului de cancer la indivizi pe baza activității enzimelor din celulele lor este pe deplin justificată.