Документ з ІПС "Кодекс"
Ефекти ВІКУ, СТАТІ ТА ІНШИХ ФАКТОРІВ
Spomenka Telisman
У різних людей часто різниться інтенсивність відповідної реакції організму на токсичні хімічні речовини, а індивідуальна сприйнятливість з віком змінюється. Це може бути викликано рядом факторів, здатних впливати на швидкість абсорбції, розподіл в організмі, біотрансформацію та / або швидкість виведення конкретної хімічної речовини. Крім відомих факторів спадковості, які, як це було показано, пов'язані з підвищеної чутливості людей до токсичності хімічних речовин (див. "Генетичні детермінанти токсичної реакції у відповідь"), також можна назвати наступні: характерні риси статури, пов'язані з віком і статтю; попередні захворювання або зниження функції органів (неврожденности, т. е. придбані); харчові звички, куріння, вживання алкоголю і лікарських препаратів; супутнє вплив біотоксинів (різних мікроорганізмів) і фізіологічні чинники (радіація, вологість, надмірно низька або висока температура або барометричний тиск, особливо парціальний тиск газу), а також супутні фізичні навантаження або ситуації, пов'язані з фізіологічним стресом; попереднє вплив конкретних хімічних речовин на виробництві або забруднювачів навколишнього середовища, особливо супутнє вплив інших хімічних речовин, не обов'язково токсичних (наприклад, необхідні метали). Можливий вплив перерахованих вище факторів на підвищену або знижену чутливість організму до негативних ефектів на здоров'я, а також механізми їх впливу характерні для конкретної хімічної речовини. Таким чином, в цьому розділі будуть розглянуті лише найбільш загальні чинники, основні механізми і деякі характерні приклади, тоді як детальну інформацію про конкретних хімічних речовинах можна знайти в інших розділах цієї "Енциклопедії".
У відповідно до стадії, на якій діють ці чинники (абсорбція, розподіл, біотрансформація або екскреція конкретної хімічної речовини), механізми можна розділити на дві основні групи в залежності від наслідків взаємодій: (1) зміна кількості хімічної речовини в органі-мішені, тобто в області (областях) його впливу на організм (токсікокінетіческіе взаємодії); (2) зміна інтенсивності специфічної реакції на кількість хімічної речовини в органі-мішені (токсікодінаміческіе взаємодії). Найбільш поширені механізми будь-якого типу взаємодій пов'язані з конкуренцією з іншим хімічною речовиною (речовинами) за зв'язування з одними і тими ж компонентами, які беруть участь в їх перенесення в організмі (наприклад, специфічні білки сироватки) і / або шляхи біотрансформації (наприклад, специфічні ензими), в результаті чого змінюється швидкість і послідовність вихідної реакції і підсумкового негативного ефекту на здоров'я. Однак як токсікокінетіческіе так і токсікодінаміческіе взаємодії можуть впливати на індивідуальну чутливість до конкретного хімічної речовини. Вплив декількох супутніх чинників може мати наступний результат: (а) адитивний ефект - інтенсивність комбінованого ефекту дорівнює сумі ефектів, що викликаються окремими фактором; (Б) синергічний ефект - інтенсивність комбінованого ефекту перевершує суму ефектів, що викликаються окремими фактором.
Кількість конкретного токсичного хімічної речовини або характерні метаболіти в місці (місцях) впливу на організм людини можуть бути в більшій чи меншій мірі оцінені за допомогою біологічного моніторингу, т. Е. Шляхом відбору коректного біологічного зразка і оптимального часу збору зразків з урахуванням біологічного періоду напіврозпаду даного хімічної речовини як в критичному органі так і в вимірюваному біологічному компартменте. Разом з тим, є достовірною інформація про можливі фактори, що можуть впливати на індивідуальну чутливість людини, буває, як правило, недостатньо, тому знання про вплив різних чинників засновані переважно на даних, отриманих шляхом дослідів на тваринах.
Слід підкреслити, що в деяких випадках існують відносно великі відмінності між людиною і іншими ссавцями в інтенсивності реакції на еквівалентний рівень і / або тривалість дії багатьох токсичних хімічних речовин; наприклад, люди значно чутливіші до негативних ефектів на здоров'я різних токсичних металів в порівнянні з щурами (зазвичай використовуваних в дослідах на тваринах). Деякі відмінності викликані тим, що шляхи перенесення, розподілу і біотрансформації різних хімічних речовин у великій мірі залежать від важко помітних змін в рН тканини і окислювально-відновному балансі в організмі (також як і активність різних ферментів), до того ж окислювально-відновна система людини і щури істотно розрізняються.
вплив віку
У порівнянні з дорослими, діти молодшого віку часто більш чутливі до токсичних хімічних речовин через їх відносно більшого обсягу дихання і швидкості шлунково-кишкової абсорбції внаслідок більшої проникності епітелію кишечника, а також з-за незрілої системи детоксикаційних ферментів і відносно меншою швидкістю екскреції токсичних хімічних речовин. Центральна нервова система більш чутлива на ранній стадії розвитку по відношенню до нейротоксичності різних хімічних речовин, таких як свинець і метилртуть. З іншого боку, дорослі можуть бути чутливі внаслідок попередніх впливів і підвищеного запасу в організмі конкретного ксенобиотика або попередніх порушених функцій органів-мішеней і / або важливих ферментів, що призводить до зниження швидкості детоксикації та екскреції. Кожен з цих факторів може знижувати захист організму - знижувати резервні можливості, викликаючи підвищену чутливість до подальших дій інших небезпечних факторів. Наприклад, активність ферментів цитохром Р450 (беруть участь в шляхах біотрансформації практично всіх токсичних хімічних речовин) може підвищуватися або знижуватися під впливом різних факторів в протягом життя людини (включаючи дієтичні звички, куріння, вживання алкоголю і лікарських засобів, вплив ксенобіотиків, що надходять в організм з навколишнього середовища).
вплив статі
Відмінності в чутливості, пов'язані з підлогою, відзначаються при впливі багатьох хімічних речовин (близько 200), причому відмінності зустрічаються у багатьох видів ссавців. Мабуть, чоловіки, в цілому, більш чутливі до нирковим токсинів, а жінки - до печінковим токсинів. Причина різної реакції у чоловіків і жінок має бути пов'язана з відмінностями в ряді фізіологічних процесів (наприклад, жінки здатні додатково виводити з організму деякі токсичні хімічні речовини з менструальної кров'ю, грудним молоком і / або шляхом перенесення їх в плід, при цьому наражаючись додаткового стресу під час вагітності, пологів і лактації), активності ферментів, генетичним відновлювальних механізмів, гормональних чинників або присутності відносно великих запасів жиру у жінок, що прив дит до підвищеної акумуляції деяких ліпофільних токсичних хімічних речовин, таких як органічні розчинники і деякі лікарські засоби.
Вплив харчових звичок
Харчові звички дуже впливають на чутливість до хімічних речовин, головним чином, тому, що для функціонування системи хімічного захисту організму для підтримки його в здоровому стані необхідно відповідне харчування. Відповідне надходження необхідних металів (включаючи металоїди) і білків, особливо сірковмісних амінокислот, необхідно для біосинтезу різних ферментів-детоксикантів і постачання гліцину і глютатиона для реакцій кон'югації з ендогенними і екзогенними сполуками. Ліпіди, особливо фосфоліпіди, і ліпотропи (донори метилової групи) необхідні для синтезу біологічних мембран. Вуглеводні постачають енергію, необхідну для різних процесів детоксикації та забезпечення глюкуроновою кислоти для кон'югатів токсичних хімічних речовин та їх метаболітів. Селищ (необхідний металоїд), глютатіон і вітаміни, наприклад, вітамін С (водорозчинний), вітамін Е і вітамін А (ліпідорозчинним) відіграють важливу роль в якості антиоксидантів (наприклад, контролюючи перокісленіе ліпідів і підтримуючи цілісність клітинних мембран) і пастки вільних радикалів для захисту від токсичних хімічних речовин.
вплив куріння
Звичка палити може впливати на індивідуальну чутливість до багатьох токсичних хімічних речовин через широкого спектру можливих взаємодій за участю великої кількості з'єднань, присутніх в сигаретному димі (особливо поліциклічні ароматичні вуглеводні, кадмій і, в меншій мірі, свинець та інші токсичні метали і т. п.), причому деякі з них здатні акумулюватися в організмі людини протягом усього життя, включаючи пренатальну стадію (наприклад, свинець і кадмій). Переважно мають місце взаємодії різних токсичних хімічних речовин, що конкурують за один і тому ж об'єкт (об'єкти) зв'язування для подальшого перенесення і розподілу в організмі та / або за один і той же шлях біотрансформації за участю конкретних ферментів. Наприклад, різні компоненти тютюнового диму можуть індукувати фермент цитохром Р450, тоді як інші можуть пригнічувати їх діяльність, тим самим впливаючи на загальні шляху біотрансформації багатьох інших токсичних хімічних речовин, таких як органічні розчинники і деякі лікарські препарати. Завзятий курець протягом тривалого періоду може значно послабити захисні механізми, знижуючи запаси ресурсів для протидії негативному впливу інших звичок.
вплив алкоголю
Вживання алкоголю (етанолу) може різними шляхами впливати на чутливість до багатьох токсичних хімічних речовин. Можливо вплив на швидкість абсорбції та розподілу в організмі деяких хімічних речовин - наприклад, підвищення швидкості абсорбції шлунково-кишковим трактом свинцю або зниження легеневої абсорбції парів ртуті шляхом пригнічення окислення, необхідного для утримування парів ртуті при інгаляції. Етанол також може впливати на чутливість до різних хімічних речовин шляхом короткострокових змін рН тканин і збільшення окислювально-відновного потенціалу в результаті метаболізму етанолу, так як при окисленні етанолу в ацетальдегід і окисленні ацетальдегіду в ацетат утворюється еквівалент відновленого нікотинаміду-аденін-дінуклеоктіда (NADH) і водню.
Таблиця 33.2 Базові ефекти можливих багаторазових взаємодій, пов'язаних з основними токсичними і / або
необхідними металами і металоїдами у ссавців
Токсичний метал або металоїд