Лекции по "Екологічна токсикорогія"

     Патофізіологічні  механізми кисневого голодування  звичайно бувають обумовлені дією отрут  на внутрішньоклітинні ферментні системи. 

     68. ПЕРЕТВОРЕННЯ В ОРГАНІЗМІ ОТРУЙНИХ РЕЧОВИН.

     Процес      перетворення      хімічних      речовин      в      біологічних      середовищах (біотрансформація)    починається    зразу    ж    після    їх     надходження    в    організм. Біотрансформація веде до повної чи часткової втрати речовиною токсичних властивостей або може супроводжуватися утворенням сполук, які за токсичною дією перевершують своїх  попередників  (так  званий   "летальний  синтез").   Речовини,  які   виникають при "летальному синтезі", також можуть трансформуватися у малоотруйні чи нейтральні сполуки. Тільки незначна частина сполук може виводитися із організму у незмінному вигляді. Біотрансформація речовин, крім зміни токсичності, може приводити до зміни ліпідорозчинності, підвищення молярності молекул і розчинності речовин, які виникають у воді, що в свою чергу покращує їх виведення з сечею.

     Речовин, які повністю видаляються в незміненому  вигляді, небагато. Це можуть бути інертні гази нульової групи, періодичної системи елементів.

     Більша  кількість сполук зазнають метаболізму, який доходить в окремих випадках до кінцевих продуктів обміну – СО2 та Н2О.

     Типи  біотрансформацій сполук пов'язані  із їх фізико-хімічною структурою. Важливу роль у біотрансформації відіграє шлях надходження речовини в організм, дієта, вид тварин і ін.

     Відповідно  до будови промислових отрут їх перетворення можуть проходити в різних органах  і тканинах, в тому числі і в  крові. Однак найбільше значення в такому процесі відіграє печінка.

     В більшості випадків метаболізм отрут в організмі веде до утворення менш токсичних продуктів, ніж вихідні, тобто перетворення отрут направлене на знешкодження. Однак, як було зазначено, із даного правила бувають винятки.

     В процесі метаболізму важливо  вказати на збільшення полярності, а відповідно водорозчинності метаболітів у порівнянні з вихідними сполуками. Подібний напрямок змін речовин призводить до збільшення можливості їх видалення через нирки, що само собою є одним із механізмів детоксикації. 
 

     69. ХАРЧОВІ ОТРУЄННЯ ТОКСИЧНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ

     Токсичні  елементи (їх сполуки) можуть викликати  як гострі; так і хронічні отруєння, віддалені наслідки, у випадках споживання людиною-продуктів, забруднених ними. 

     Свинець. Свинець та його сполуки - протоплазматичні отрути, які викликають ураження ЦНС, патологічні зміни з боку крові та шлунково-кишкового тракту. Із забрудненими свинцем продуктами пов'язані хронічні отруєння. В побуті отруєння свинцем (хронічні отруєння) можливі при вживанні б їжу продуктів, забруднених свинцем, які  зберігались  в  лудженому  посуді,   консервних  банках,   водою  з   свинцевих  труб.

     Кумулюється переважно в кістках. Явища свинцевого отруєння (плюмбізм) розвиваються дуже повільно. З'являється загальна слабкість, головний біль, неприємний присмак, у  роті, до, яких приєднується тремор кінцівок, втрата апетиту, зниження маси тіла. Свинець міститься у продуктах харчування, тому відносяться до тотальних забруднювачів харчових продуктів (тобто може забруднювати практично всі продукти). 

     Кадмій. Кадмій відносять до сильно отруйних, речовин. Основний механізм, токсичної дії кадмію - це блокування сульфгідрильних груп ферментів. Кадмій має широку здатність до кумуляції в тканинах. Кадмій може порушувати в організмі обмін заліза та кальцію. Із забрудненими кадмієм продуктами пов'язані як гострі, так і хронічні отруєння. Кадмій може надходити до харчових продуктів із консервних банок, кухонної утварі -глечиків, які покриті кадмієм. Гострі отруєння кадмієм характеризуються блювотою, діареєю, болями в животі. Кадмій міститься у продуктах харчування, тому відносяться до тотальних забруднювачів харчових продуктів. 

     Ртуть. Це протоплазматична отрута, яка діє на сульфгідрильні групи клітинних білків, що призводить до порушення ферментних процесів і функціонального стану життєво важливих органів. Ртуть може викликати гострі і хронічні отруєння. Гострі харчові отруєння ртуттю стосуються насамперед пестицидів, які містять ртуть.

     При хронічних отруєннях ртуттю у  дітей відмічаються церебральні  розлади (паралічі, затримка розумового розвитку). У людей спостерігаються порушення рефлексів, дискоординація рухів, підвищена збудливість, звуження поля зору, атаксії, послаблення слуху, салівація, психічні розлади і т.ін. Ртуть міститься у продуктах харчування, тому відносяться до тотальних забруднювачів харчових продуктів. 

     Миш'як. Токсична дія пов'язана із здатністю утворювати стійкі сполуки з половими групами ферментів, ураженням ЦНС; паралічем капілярів. Його сполуки мають припалювальні властивості відносно слизових. Миш'як, може викликати гострі та хронічні отруєння. Миш'як існує у двох хімічних формах: три- і п'ятивалентній. Тривалентний миш'як більш токсичний. При надходженні миш'яку у великих кількостях до організму людини з харчовими продуктами можливі дві форми гострого отруєння.

     Перша - шлунково-кишкова форма. Через 1-3 години з'являється металевий присмак у роті, утруднення ковтання, болі в животі, блювота, холероподібний пронос, часто з кровю. Може бути зневоднювання, що веде до згущення крові, судоми. У важких випадках - кома, судоми, смерть при серцево-судинної недостатності.

     Друга форма - паралітична, при дуже великих  дозах отрути, швидкий розвитком  загальної слабкості, судоми різних груп м'язів, коматозний стан, параліч  дихальння.

     Хронічне  отруєння миш'яком частіше буває  пов'язане безпосередньо не з харчовими продуктами, а з питною водою (арсенопіриту), забрудненою цим токсичним елементом. На початку розвитку хронічної інтоксикації відмічається втрата апетиту, нудота, передування запорів та проносів, зменшення маси тіла, випадіння волосся, головний біль, зменшення працездатності, розлади чутливості. Потім виникають неврити, паралічі, порушення зору, на шкірі розвиваються меланоми, дерматити, ураження печінки. Хронічна дія миш'яку може викликати цироз печінки та ангіосаркому печінки. Необхідно відмітити, що неорганічні сполуки миш'яку більш токсичні у порівнянні з органічними. 

     Отруєння  міддю. Сполуки міді викликають гострі отруєння. Мідь малотоксична. Гострі отруєння сполуками міді можуть виникати при неправильному використанні мідного посуду чи забрудненні продуктів пестицидами з вмістом міді (мідний купорос).

     При надходженні міді та забруднених  нею харчових продуктів в організмі  усмоктується близько 30% міді, тому загальної  токсичної дії на організм мідь не викликає. Симптоми гострого отруєння міддю пов'язані, насамперед, з її припалюючою дією на слизові оболонки шлунково-кишкового тракту. Звичайно при гострих отруєннях міддю у потерпілих через 2-3 години після вживання їжі, забрудненої сполуками міді, а при її великих концентраціях через декілька хвилин, з'являється блювота, колікоподібні болі у животі, пронос. Як правило, гострі отруєння міддю не закінчуються смертельними наслідками. Сполуки міді містяться у всіх продуктах харчування. 

     Отруєння  цинком: Сполуки цинку викликають гострі отруєння при їх надходженні до організму людини з харчовими продуктами в великих кількостях, бо вони малотоксичні. Гостре отруєння сполуками цинку супроводжується такими симптомами як нудота, блювота, біль у животі, діарея. Ці симптоми з'являються через 3-10 годин після вживання забрудненої цинком їжі і відмічаються звичайне протягом не більше 12-24 годин: Сполуки цинку містяться у всіх продуктах, при цьому більшість його природного походження. Заборонено зберігання харчів у оцинкованому посуді. 

     Олово. Неорганічні; сполуки олова малотоксичні; органічні більш токсичні, і використовуються в сільському господарстві як фунгіциди, а також в хімічній промисловості як стабілізатори полівінілхлоридних полімерів. Виявлена слабка токсичність олова при його довгостроковому надходженні в організм. Головним забруднювачем в значних кількостях оловом харчових продуктів є олов'яні покриття, при виготовленні консервів. Випадки гострих отруєнь людей оловом поодинокі, при цьому виникали порушення активності ферментів та розлади травлення. 

     Отруєння  залізом. Отруєння залізом виникають в основному при підвищенні здатності кишкового тракту до усмоктування заліза. При такому захворюванні, як гемохроматоз, порушуються механізми, які обмежують усмоктування заліза. Адсорбоване залізо відкладається по всьому організму, особливо в печінці та підшлунковій залозі (гемосидероз), проявляється у недостатності печінки, цирозом, пігментацією шкіри, цукровим діабетом, серцевою недостатністю. Причина, порушенням обміну речовин, при довгостроковому споживанні їжі з великим вмістом заліза. Отруєння Ре, мало вірогідні. 

     Отруєння  йодом. Помірковане вживання йоду, при його надходженні до організму людини, дуже мало або зовсім не впливає на осіб з нормальною функцією щитовидної залози. Однак у осіб з гіперфункцією залози це викликає пригнічення виділення тироксину. Якщо залишкове надходження йоду до організму відбувається протягом декількох тижнів або місяців, то особи з нормальною функцією щитовидної залози, адаптуються. У осіб, які мають порушення функції щитовидної залози, адаптація не відбувається, виникає функціональний гіпотиреодизм з деяким збільшенням самої залози. 

     Отруєння  кобальтом. Інтоксикація кобальтом практично неможлива при звичайній дієті через незначну його кількість в продуктах харчування. Але вона описана стосовно осіб, які вживають багато пива, що містить 1,2 частини на мільйон кобальту (стабілізатор піни). Виникає важка серцева недостатність, гіперплазія щитовидної залози, неврологія. 

     Отруєння  селеном. Отруєння селеном відмічалися у тварин, які вживали рослинні корми з високим вмістом селену. Отруєння характеризувалися виникненням сліпоти, м'язових паралічів та смертю від дихальної недостатності. Наслідки хронічного отруєння у таких тварин включали випадіння волосся, анемію, цироз печінки та атрофію серцевого м'яза. Ці явища відмічалися в регіонах з великим вмістом селену у ґрунтах. Інтоксикація селеном у людини включає виникнення хронічного дерматиту, втома, запаморочення. 

     Отруєння  молібденом. Як і у випадку з селеном, високий вміст молібдену в грунтах пасовищ може викликати у тварин токсикоз, який проявляється виникненням таких симптомів як пронос, загальна слабкість і може закінчуватися смертю. Найбільш чутлива до токсичної дії молібдену велика рогата худоба. Стосовно людини мало інформації стосовно токсичної дії молібдену. Взагалі його вміст в продуктах харчування низький. 

     Отруєння  марганцем. Токсичність марганцю відносно низька. Хронічна марганцева інтоксикація відмічається серед робітників марганцевих рудників, яка супроводжується психічними та неврологічними розладами. Не відмічено випадків інтоксикації марганцем з харчових джерел. Відмічається, що підвищене надходження марганцю до організму може призвести до порушення усмоктування заліза з розвитком залізодефіцитної анемії. 

     Отруєння фтором. Хронічні отруєння фтором носять ендемічний характер. Вони зустрічаються в окремих регіонах земної кулі з високим вмістом фтору в питній воді.

     Зменшене  надходження фтору до організму  людини призводить до розвитку карієсу  зубів. Разом з тим фтор, при його підвищеному вмісті у питній воді, може призвести і до отруєння. Постійне накопичення фтору при його підвищеному надходженні до організму людини (близько 20-80 мг/добу протягом 10-20 років) може призвести до кальцифікації суглобів, а в тяжких випадках - до виснаження і смертельних наслідків. 

     Отруєння  нікелем. Для теплокровних тварин та людини сполуки нікелю малотоксичні. Разом з тим є дані про канцерогенний та мутагенний ефект сполук нікелю (при респіраторному надходженні). Підвищена концентрація нікелю у харчових продуктах можлива лише при зрошуванні води, забрудненої нікелем. 

     Отруєння  хромом. Не було відмічено негативного впливу хрому на організм людини при його підвищеному вмісті у харчовому раціоні. Надходження хрому до організму тварин з кормами викликає пригнічення росту тварин, ураження печінки та нирок. Вважається, що залишкове надходження хрому до організму людини є небажаним.