03 августа 2017 года в03.08.2017 17:27 3 0 10 1

Основні поняття про природу життєвих процесів

В реальних умовах на біологічні об'єкти діють одночасно різні несприятливі чинники навколишнього середовища. Дія комплексу різних факторів на організм взаємозалежно і в значній мірі ускладнює спричинюється ними реакцію організму. Для позначення та оцінки такої дії токсичний ефект розрізняють в залежності від особливостей механізму дії різних комбінацій токсичних речовин, оцінки токсичних ефектів і реалізованих ситуацій впливу [16], [22], [31].

Залежно від особливостей механізму дії різних комбінацій токсичних речовин розрізняють:

однорідне спільна дія, При якому компоненти впливають на одну і ту ж систему рецепторів таким чином, що один компонент може бути замінений іншим без зміни токсичності суміші;

незалежне спільна дія, Коли компоненти суміші впливають на різні ланки в механізмі взаємодії організму і отрути таким чином, що отримуються ефекти не пов'язані один з одним;

синергетичне, або антагоністичну спільна дія, коли токсичний ефект суміші отрут не може бути визначений виходячи з ефективності окремих компонентів.

Залежно від кількісної оцінки токсичних ефектів при впливі на організм декількох отрут або факторів різної природи розрізняють:

адитивна дія, Коли токсичний ефект визначається сумою ефектів ізольованих речовин або факторів, що впливають на організм;

синергетичне (потенційне) дія, Коли ефект дії суміші речовин або факторів різної природи більше адитивної дії (спостерігається непропорційний посилення ефекту дії);

антагоністичну дію, Якщо ефект дії суміші речовин або факторів різної природи менше адитивної дії (спостерігається ослаблення ефектів).

Залежно від шляху надходження ксенобіотиків в організм і природи впливають на нього факторів розрізняють комбіноване, комплексне і комбіноване дії.

комбінована дія ксенобіотиків - це одночасне або послідовне дію на організм декількох речовин при одному і тому ж шляху надходження.

комплексна дія шкідливих речовин - це такий вплив, коли отрути надходять в організм одночасно, але різними шляхами (інгаляційним шляхом, перорально, через шкірні покриви).

Одночасне дію - Це одночасне або послідовне вплив на організм факторів різної природи (хімічних, фізичних, біологічних).

Крім того, прояв різних комбінацій токсичних ефектів в умовах одноразового (гострого) і хронічної дії шкідливих чинників на організм не однозначно. Це обумовлено перш за все тим, що гострі отруєння можуть протікати по одному з можливих чотирьох механізмів спільної дії різних комбінацій токсичних речовин. В умовах хронічної дії проявляються в основному механізми однорідного або незалежного спільної дії отрут.

Визначення характеру токсичних ефектів в умовах одноразового дії на організм шкідливих чинників в різних реалізованих ситуаціях необхідно для прогнозування їх потенційної небезпеки і кількісної оцінки ступеня такої небезпеки. Визначення характеру токсичних ефектів в умовах хронічних впливів малих доз і низьких концентрацій необхідно для гігієнічного нормування якості навколишнього середовища і оцінки його відповідності нормальної життєдіяльності людини.

Для вирішення практичних завдань істотне значення має прогнозування характеру токсичних ефектів комбінованої дії отрут. Таке прогнозування проводять на основі врахування хімічних, фізичних взаємодій між отрутами і фізіологічних механізмів комбінованої дії хімічних речовин.

Прогноз на основі аналізу хімічних взаємодій реагують між собою токсичних сполук суміші газів в повітряному середовищі дозволяє передбачити склад і швидкість утворення продуктів взаємодії. При цьому:

— В разі утворення більш токсичних продуктів токсичний ефект дії композиції буде більше адитивної дії;

— При утворенні менш токсичних продуктів взаємодії - менше адитивної дії.

Основою прогнозування токсичної дії отрут з урахуванням їх фізичної взаємодії є встановлення механізму впливу одного отрути на летючість іншого. Посилення летючості призводить до підвищення концентрації суміші в повітрі і посиленню її токсичності.

Прогнозування токсичних ефектів на основі фізіологічних механізмів комбінованої дії отрут зумовлено встановленням механізмів їх взаємовпливу на біотрансформацію в організмі людини і тварин.

При одноразовому (гострому) комбінований вплив шкідливих речовин на організм токсичні ефекти простого підсумовування зустрічаються найбільш часто. адитивний ефект характерний для речовин наркотичної дії (бензолу і изопропилбензола; пропілену, етилену і бутилену; ацетону і фенолу; циклогексана і бензолу; фенолу і ацетофенола і ін.), що дратують газів (хлору і оксиду азоту; оксидів азоту і діоксиду сірки; діоксиду сірки та аерозолю сірчаної кислоти; малеїнового ангідриду і дивинила і т. п.), пестицидів (хлорофосу і тіофоса; хлорофоса і фосфаміду; ряду інших фосфорорганічних сполук) і інших груп речовин.

В умовах хронічного комбінованої дії малих доз і низьких концентрацій отрут адитивний ефект проявляють суміші монооксиду вуглецю і фреону-12, монооксиду вуглецю і тріетіл-аміну, монооксиду вуглецю і аніліну, фурфуролу, епіхлоргідріна.

Багато ксенобіотики при комбінованому впливі на організм викликають токсичний ефект, що перевищує адитивність. механізми синергетичних ефектів можуть бути різними. Синергетичний ефект за механізмом хімічної взаємодії ксенобіотиків проявляють суміші озону з діоксидом азоту, неграничними вуглеводнями, діоксидом сірки, аерозолем сірчаної кислоти, які взаємодіють з утворенням більш токсичних дратівливих газів (пероксидов, епоксидів та альдегідів), суміші діхлоретілена з Na2O і NaOH, взаємодіючі в умовах високої температури і вологості з утворенням високотоксичного діхлорацетілена, і суміші ряду інших композицій.

Одним з найбільш поширених фізіологічних механізмів синергетичної дії є гальмування одним речовиною процесів біотрансформації іншої речовини, наприклад, впливаючи на ферментну систему, яка здійснює його детоксикацію. Посилення токсичного ефекту за таким механізмом спостерігається при комбінованому впливі фосфорорганічних препаратів (хлорофосу і карбофосу, хлорофосу і метафосу, карбофоса і тіофоса і ін.). При їх спільному впливі перевищення простий сумації викликаються ефектів обумовлено придушенням холінестерази одним речовиною і гальмуванням внаслідок цього детоксикації іншого.

Інший фізіологічний механізм прояви синергетичних ефектів спостерігається при комбінованому впливі на організм хлорованих вуглеводнів. Посилення токсичного ефекту при комбінованому впливі чотирихлористого вуглецю та етілендіхлоріда обумовлено зміною активування мікросомальних ензимів, метаболизирующих чужорідні для організму речовини. Порушення процесів детоксикації, здійснюваних за участю мікросомальних ензимів, і, відповідно, посилення токсичного ефекту викликають при комбінованому впливі на організм суміші монооксиду вуглецю з іншими отрутами (оксидами азоту, бензолом, етиловим спиртом, тетраетілсвінцом, ціанідами, адреналіном).

Ефект, що перевищує просту суммацию, при спільному хронічному впливі встановлений для монооксиду вуглецю і оксидів азоту, суміші діалкілфенілфосфата, дибутилфталат і поліхлорвінілу, суміші 1,1,1-три-хлор-2,2-біс (n -хлорфеніл) Етана (ДДТ) і етилового спирту, з'єднань марганцю і фтору, етилового спирту і миш'яку, етилового спирту і тіурамдісульфіда, озону і аерозолю сірчаної кислоти. Посилення канцерогенної активності встановлено при спільному впливі нитробензола і бензідінсульфата. Значне посилення впливу на репродуктивну функцію організму виявляють при спільному хронічному впливі суміші бензину і хлорованих вуглеводнів.

прояв антагоністичного ефекту при комбінованому впливі на організм ксенобіотиків в більшості випадків обумовлене протіканням хімічних реакцій взаємодії цих речовин з утворенням малотоксичних сполук. Менш ніж адитивна дія за таким механізмом виявляють при спільному впливі на організм діоксид сірки і хлор, діоксид сірки і аміак, діоксид азоту і аміак (що утворюють малотоксичний нітрат амонію), хлороводень і аміак, монооксид вуглецю і аміак (взаємодіють з утворенням біологічно малоактивного карбонату амонію) , монооксид вуглецю і метан, монооксид вуглецю і толуол, стирол і формальдегід і ряд інших сумішей речовин.

Фізіологічний механізм антагоністичного ефекту проявляють снодійні і збуджують нервову систему речовини, що підвищують і знижують кров'яний тиск препарати, деякі хлоровані вуглеводні при спільному впливі з фосфорорганічними сполуками (хлоровані вуглеводні активують мікросомальні ензими, прискорюючи тим самим метаболізм фосфорорганічних сполук до малотоксичних продуктів), конкуруючі в організмі етиловий і метиловий спирти, етиловий спирт і етиленгліколь (на чому заснований метод лікування отруєнь метанолом і етиленгліколем шляхом введення етанолу) і т. п.

Антагоністичні ефекти, що проявляються при одноразовому комбінованому впливі, виявляються і в умовах хронічного спільного впливу. Крім того, при спільному хронічному впливі антагоністичні ефекти спостерігаються і для ряду інших речовин: діоксиду азоту та сірчистого ангідриду, діоксиду азоту та чотирихлористого вуглецю, оксидів азоту і оксидів міді, тетрахлорпентана і хлоренантовой кислоти, a-нафтохінону і малеїнового ангідриду, суміші ДДТ і гексахлорану з сінтоксом, екатіном і паратіон.

при комплексній дії ксенобіотиків на організм в залежності від їх фізико-хімічних властивостей, рецепторів, на які вони впливають в організмі, в залежності від механізму дії можливі ті ж три комбінації ефектів: аддитивное, синергетичне і антагоністичну дію. Наприклад, встановлено, що токсичний ефект при впливі малих доз і низьких концентрацій формальдегіду при одночасному надходженні його інгаляційним і пероральним шляхом не перевищує просту адитивність. При комплексній дії бензолу при вступі його в організм з водою і з повітрям токсичний ефект, залежно від рівня доз і концентрацій, проявляється неоднозначно:

— На рівні високих концентрацій спостерігається більш ніж адитивний (синергетичний) ефект;

— У міру зменшення впливають концентрацій отрути дію стає все більш і більш аддитивним.

Одночасне дію на організм ксенобіотиків і фізичних факторів навколишнього його середовища в більшості випадків супроводжується проявом синергетичних ефектів. Це обумовлено перш за все тим, що взаємозалежний ефект хімічних і фізичних факторів середовища проявляється в тих випадках, коли при певній інтенсивності впливу одного з них знижується загальна реактивність організму і підвищується чутливість його до дії іншого чинника. При певних рівнях впливу кожен з діючих на організм факторів може набувати домінуюче значення в їх сумарному біологічному ефекті.

При досить низькою, але гігієнічно значної концентрації токсичної речовини вплив фізичного фактора середовища істотно збільшується при підвищенні інтенсивності або часу його впливу. І навпаки, при рівній інтенсивності впливу фізичного фактора середовища значення ксенобиотика в сумарному біологічному ефекті, як правило, зростає при збільшенні його концентрації в повітрі, що вдихається або інших сумішах речовин, що надходять в організм.

В реальних умовах навколишнього середовища найбільшу практичну значимість має визначення токсичних ефектів при одночасному дії на організм різних ксенобіотиків і фізичних факторів середовища, таких як висока і низька температура, підвищена або знижена вологість атмосферного повітря, вібрація і шум, різного роду випромінювання, а також фізична навантаження.

вплив температурного чинника обумовлено зміною швидкості протікання токсичного процесу та функціонального стану організму (підвищенням чутливості організму до токсичної дії отрути, порушенням механізму терморегуляції організму і водно-сольового обміну, кровообігу, дихання та інших біохімічних процесів). При цьому, з одного боку, відбувається дія отрути на змінений організм, з іншого - взаємодію організму і отрути знижує стійкість організму до дії дуже, навпаки, низької температури. Внаслідок цього одночасний вплив на організм шкідливих речовин і високої або низької температури навколишнього середовища призводить до непропорційного підсумовування їх біологічних ефектів, викликаючи так званий «синдром взаємного обтяження». Виразність токсичного ефекту при одночасному впливі ксенобіотиків з підвищеною або зниженою температурою залежить від величини зміни температури, шляхи надходження отрути в організм, тривалості і режиму впливу отрути, його концентрації або дози.

При підвищених температурах синергетичний ефект поєднаної дії проявляють монооксид вуглецю, оксиди азоту, ртуть, деякі сполуки важких металів, бензин, анілін, тіоловиє отрути, хлорофос, іприт і інші хімічні сполуки.

При зниженій температурі навколишнього середовища синергетичний ефект поєднаної дії встановлений для монооксиду вуглецю, оксидів азоту, сірковуглецю, бензолу, бензину, трихлоретилена, аніліну.

Для ряду ксенобіотиків вплив температурного чинника на токсичний ефект при одночасному дії залежить від фізико-хімічних властивостей отрут. Встановлено, що для отрут-неелектролітів наркотичної дії I групи в умовах високих температур токсичний ефект посилюється, а для наркотиків II групи - знижується. Навпаки, в умовах низьких температур токсичність наркотиків I групи знижується, а наркотиків II групи - посилюється.

Підвищена вологість повітря підсилює токсичний ефект отрут, що вступають у хімічну і фізико-хімічну взаємодію з вологою вдихуваного повітря (оксидів азоту внаслідок утворення крапельок азотної і азотистої кислот, деяких хлорвмісних легко гідролізується з'єднань внаслідок утворення соляної кислоти, діоксиду сірки, сірководню та ін.), підвищує чутливість організму до токсичної дії фтористих з'єднань і деяких вуглеводнів нафти, але згладжує протягом інтоксикації бензином.

Шум і вібрація підсилюють токсичний ефект отрут і прискорюють прояв їх токсичної дії. Встановлено посилює дію шуму на біологічну дію монооксиду вуглецю, крекінг-газу, аерозолю борної кислоти, кварцового пилу. Під впливом загальної вібрації встановлено посилення токсичної дії фтору, свинцю, пилу металевого кобальту, кварцового пилу.

Одночасне дію на організм променевої енергії і ксенобіотиків проявляється неоднозначно. УФ-опромінення в дозах, близьких до оптимальної величиною (400 мкер / см2), Підвищує стійкість організму до ксенобіотиків. Однак більш високі дози, що перевищують оптимальну величину, або дефіцит природної УФ-радіації знижують стійкість організму до дії отрут.

Одночасне дію іонізуючої радіації і ксенобіотиків вивчено в основному в умовах одноразового (гострого) впливу на організм.

Встановлено, що попереднє або одночасне з іонізуючою радіацією гостре вплив хімічних речовин, що викликають розвиток в організмі тієї чи іншої форми гіпоксії (монооксид вуглецю, нітрит натрію, анілін і його похідні, ціаніди, нітрили, азиди та ін.), Супроводжується послабленням тяжкості радіаційного ураження. Це обумовлено тим, що в момент впливу іонізуючої радіації в організмі під впливом отрути створюються гіпоксичні умови, що ослабляють розвиток первинних радіохімічних процесів.

Інша група хімічних речовин, до якої відносяться митотические і сульфгідрильні отрути (ртуть та її сполуки, пероксид метилетилкетону, формальдегід, акрилова кислота та ряд інших з'єднань з ненасиченими зв'язками), володіє радіосенсібілізірующего дією. Одночасний вплив цих отрут з іонізуючою радіацією супроводжується посиленням її вражаючої дії.

Імовірно і третя група речовин, які при певних малих дозах захищають організм від вражаючої дії радіації, але в разі збільшення дози, навпаки, викликають посилення радіобіологічного ефекту.

Фізичне навантаження, Що надає значний і різнобічний вплив на всі органи і функціональні системи організму, в певній мірі обумовлює умови розробці, розподілу, перетворення і виділення отрут, а в кінцевому підсумку визначає розвиток і швидкість протікання інтоксикації. Ефект поєднаної дії фізичного навантаження і отрут залежить від багатьох умов (характеру і інтенсивності навантаження, ступеня втоми, природи отрути і рецепторів, на які вони впливають в організмі, характеру змін в різних органах і системах) і може проявлятися у трьох напрямах:

— Вплив фізичного навантаження на дію отрут;

— Вплив отрут на здатність виконувати фізичне навантаження;

— Вплив тренування фізичними навантаженнями на стійкість організму до отрути.

Сильне м'язову напругу, впливаючи на фізичні процеси в тому ж напрямку, що і висока температура навколишнього середовища, посилює токсичну дію метгемоглобинообразователей, монооксиду вуглецю, ціанідів, деяких азидів, парів соляної кислоти, чотирихлористого вуглецю, деяких антіхолін-естеразной речовин, діхлоретілсульфід, свинцю, ртуті та ряду інших речовин. Однак при спільному впливі фізичного навантаження і хлорофоса було відзначено зниження токсичності останнього [31].

Комментарии

Зарегистрируйтесь или войдите, чтобы добавить комментарий

Новые заметки пользователя

HYDROBIOLOGY — Навчальне гідробіологічне зібрання для студентів-аспірантів та для допитливих

4

ТОКСИКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ЗАГИБЕЛІ ВУГРА В ОЗЕРІ ЧОРНЕ ...

1. Руднева И. И. Половые особенности активности антиоксидантных ферментов крови некоторых прибрежных видов рыб Черного моря / Вопросы и...

5

ТОКСИКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ЗАГИБЕЛІ ВУГРА В ОЗЕРІ ЧОРНЕ ...

УДК [(502.51: 504.5): 574.64] (285.2) (477.82.1-751.2) Ю.М. Ситник 1 , П.Г. Шевченко 2 , Ю.М. Забитівський 3 ТОКСИ...

4

ПОЛОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ АКТИВНОСТИ АНТИОКСИДАНТНЫХ ФЕРМЕ...

Текст научной статьи на тему «ПОЛОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ АКТИВНОСТИ АНТИОКСИДАНТНЫХ ФЕРМЕНТОВ КРОВИ НЕКОТОРЫХ ПРИБРЕЖНЫХ ВИДОВ РЫБ ЧЁРНОГО...

5

Біохімічні особливості проникнення і розподілу деяки...

У скелетних м’язах коропа зменшення вмісту міді прослідковується лише в ядерній фракції, де відбувається зменшення вмісту метал...

6

Біохімічні особливості проникнення і розподілу деяки...

ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ТВАРИН УААН ХОМЕНЧУК Володимир Олександрович УДК 577.1: 597.554.3: 546.3 БІОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ПРОНИКНЕННЯ І РОЗ...

6

СТАН АНТИОКСИДАНТНОЇ ФЕРМЕНТНОЇ СИСТЕМИ КРОВІ ЧОРНОМ...

ВИСНОВКИ 1. Порівняльний аналіз активності антиоксидантних ферментів і рівня окислювальної модифікації білків крові шести видів чорномо...