Основные пути поступления ксенобиотиков в организм

1. Общее представление

Подавляющее большинство веществ может проникать в организм через один или несколько тканевых барьеров: кожные покровы, дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). В зависимости от того, какой из барьеров преодолевает вещество, говорят о резорбции через слизистые оболочки, чрезкожном, пероральном или ингаляционном пути поступления ксенобиотика в организм. Важное значение может иметь взаимосвязь различных способов поступления. Так, токсические соединения, поступившие в организм через ЖКТ, могут выводиться из него через легкие и тем самым оказывать на них повреждающее действие. Возможно вовлечение ксенобиотиков в «порочный круг», основой которого является ретенция, т.е. их задержка из-за тесной физиологической связи ЖКТ и печени. 

Пути поступления и распределения ксенобиотиковв организме человека 

2. Чрезкожное поступление.

 Площадь кожных покровов взрослого человека составляет в среднем 1,6 м, пятилетнего ребенка — 0,8 м2. Кожа — не просто пассивный барьер, отделяющий организм от окружающей среды. В эпидермальном слое осуществляется метаболизм некоторых ксенобиотиков, хотя общая активность процессов не превышает 2 — 6% от метаболической активности печени. Проникновение веществ через кожу осуществляется тремя путями: через эпидермис, через сальные и потовые железы, через волосяные фолликулы. Для хорошо проникающих через кожу низкомолекулярных и липофильных соединений основным является трансэпидермальный путь. На процесс резорбции в наибольшей степени влияют физико-химические свойства ксенобиотиков, и прежде всего их липофильность.

Основная особенность поступления ксенобиотиков через кожу - их токсичность даже в низких дозах. Показано, например, что мыши, получающие при нанесении на кожу 0,3 мкг диоксина на килограмм веса, поглощали 40% аппли-цированной дозы. В то же время мыши, получающие перо-рально от 32 до 320 мкг диоксина на килограмм веса, накапливали меньше 20% дозы. Этот факт может играть важное значение в отношении действия химических факторов на человека, так как обычные концентрации, действующие на него, имеют место при низких дозах и на протяжении длительных периодов времени. Примером может служить поступление алюминия через кожу за счет использования дезодорантов, поставляемых в аэрозольных баллончиках.

3. Резорбция через слизистые оболочки.

Резорбция через слизистые оболочки. Слизистые оболочки лишены рогового слоя и жировой пленки на поверхности. Их функция состоит в осуществлении обмена веществами между организмом и внешней средой. Эти отличия от кожи объясняют, почему многие вещества достаточно легко проникают через слизистые оболочки. Резорбция веществ через слизистые определяется главным образом следующими факторами:

• агрегатное состояние вещества (газ, аэрозоль, взвесь, раствор);

• доза и концентрация ксенобиотика;

• вид слизистой оболочки, ее толщина;

• продолжительность контакта;

• интенсивность кровоснабжения анатомической структуры.

4. Пероральное поступление.

 Некоторые ксенобиотики -структурные аналоги жизненно важных химических соединений — могут поступать в организм при помощи активного транспорта. Таким же способом проникают гликозиды, среди которых немало высокотоксичных веществ (амигдалин, дигитоксин, буфотоксин и др.). Однако основным является механизм пассивной диффузии веществ через эпителий ЖКТ.

5. Ингаляционное поступление.

 Легкие — орган, предназначенный для осуществления обмена веществами, в частности жизненно важными газами, между организмом и окружающей средой. Помимо вдыхаемого О2 и другие вещества, находящиеся в форме газа или пара, могут легко проникать через легкие в кровоток. Благоприятным условием всасывания веществ является также большая площадь поверхности легких, составляющая у взрослого человека в среднем 70 м, у четырехлетнего ребенка - 22 м.

Аэрозоль - это смесь фаз. При ингаляции аэрозолей глубина их проникновения в дыхательные пути зависит от размера частиц. Обычно размеры частиц в аэрозоли колеблются от 0,5 до 15 мкм, что определяется концентрацией распыленного в воздухе вещества: чем выше концентрация, тем крупнее частицы. Глубокому проникновению частиц в дыхательные пути препятствует их седиментация на слизистые оболочки. Крупные частицы накапливаются на слизистой верхних отделов дыхательных путей, частицы среднего диаметра - в более глубоких отделах, и, наконец, мельчайшие частицы могут достичь поверхности альвеол. Седиментации крупных частиц способствуют анатомические особенности органов дыхания. У больших частиц скорость движения в струе воздуха и инерционность больше, чем у мелких, поэтому при каждом изгибе воздухоносных путей они сталкиваются с встречающимися на их пути поверхностями и сорбируются на них.