Параметры токсикометрии при накоплении ксенобиотиков в организме
Процесс накопления является результатом накопительного распределения процесса, т.е. получая вещество, кровь отдает его тканям, которые отличаются кровоснабжением и емкостью для данного вещества.
В результате отлич. накопление достаточно устойчивых ксенобиотиков в крови на первых порах обгоняет рост концентрации в венах.
Затем, с течением времени это различие в концентрации вещества постепенно снижается. Далее происходит повышение концентрации в выдыхаемом воздухе, что говорит о накоплении яда в организме.
Накопление яда происходит как при постоянном, так и при периодическом поступлении яда в организм.
Поступление вещества должно превышать очищение организм от этого яда.
Например, известна аккумуляция свинца и стронция за счет их прочного связывания с костной тканью и весьма медленным выделением из неё.
Ct = λC 0 (1 – e - kt ),
С1 – концентрация ксенобиотика в организме
СО – постоянная концентрация ксенобиотика в ОС
- коэффициент распределения вещества между организмом и ОС
К – коэффициент накопления вещества в организме, который является постоянной частью от максимального возможного количества вещества накапливаться в каждую единицу времени
t – время
Выделение ксенобиотиков из организма
Освобождение организма от ксенобиотиков и их метаболитов происходит разными путями, главные из которых – почки и кишечник. Элиминация (выделение) летучих соединений, нередко присутствующих в производственной среде, атмосферном воздухе или жилых помещениях, в значительной степени осуществляется с выдыхаемым воздухом. Как правило, с выдыхаемым воздухом выделяются неизменные вещества сами по себе или вместе со своими ближайшими летучими метаболитами. Очень редко в процессе метаболизма из нелетучих соединений образуются летучие.
|
|
|
Растворимые в воде соединения выделяются главным образом через почки, то есть с мочой. Меньшую роль играет выделение через желудочно-кишечный тракт; большое практическое значение этот путь выделения имеет для солей тяжелых металлов. Некоторое количество отдельных ксенобиотиков может выделяться с потом, слюной и молоком.
Достаточно часто токсические вещества и их метаболиты выделяются сразу несколькими путями, причем преимущественное значение имеет какой-либо один из них. Примером может быть этиловый спирт. Большая часть спирта подвергается в организме превращениям. Остальная часть, примерно 10% от общего количества, выделяется в неизменном виде главным образом с выдыхаемым воздухом, затем с мочой и в небольшом количестве с калом, слюной и молоком.
Если биологический объект, из которого выделяется ксенобиотик, можно моделировать одночастевой системой, то процесс выделения описывается простой экспонентой, которая имеет вид: C = λCte - xt,
|
|
|
где Ct – концентрация ксенобиотика в организме в момент времени t;
x – постоянная выделения, показывающая, какая часть от имеющегося в биологической системе количества вещества выделяется за каждую единицу времени; t – текущее время выделения.
Следует сказать, что накопления и выделения ксенобиотиков довольно стабильны, то есть являются величинами статическими, а их определение должно проводиться с учетом возможного влияния биологических процессов, происходящих в организме.
Основные токсикокинетические зависимости
Периодическое поступление ксенобиотиков. Рассмотрим процесс накопления ксенобиотика в организме на примере вдыхания газообразного вещества на производстве в условиях пятидневной рабочей недели.
Для возможности математического описания процесса примем постоянство основных условий: концентрации вдыхаемого вещества в воздухе рабочего помещения, времени ежедневного пребывания работника в этом помещении t, сменяемого постоянным периодом отдыха и сна τ, при этом в конце недели период отдыха составляет два дня Т. Примем также, что очищение организма от вещества происходит достаточно медленно (альтернатива – время свободного выделения вещества мало по сравнению со временем накопления). Графическая модель процесса представлена на рис.
|
|
|
Если представить, что накопление ксенобиотика в организме и его выделение следуют кинетике первого порядка, то есть организм является одночастевой системой, накопление ксенобиотика в организме (его отдельных тканях) описывается уже известным уравнением Ct = λC 0 (1 – e - kt ), а выделение – простой экспонентой C = λCt ( e - xt ). Содержание ксенобиотика в организме после любого n-го рабочего дня первой недели описывается уравнением:
.
К началу следующего рабочего дня первой недели содержание ксенобиотиков составит: 
.
Накопление ксенобиотиков, претерпевающих биотрансформацию. В этом случае картина накопления ксенобиотика усложняется по сравнению с накоплением вещества инертного, не подверженного метаболизму:
| А |
| к |
| М |
| В |
| x |
Модель процесса такова: среда содержит ксенобиотик в постоянной концентрации С0; биологическая система, в которую он проникает в соответствии с кинетикой первого порядка, может быть интерпретирована одночастевой моделью; метаболизм ксенобиотика в биологической системе зависит от ее особенностей и природы ксенобиотика. Математическая модель выглядит так: 
|
|
|
где С – концентрация ксенобиотика в биологической системе в момент времени t ; k – постоянная накопления вещества; λ – коэффициент распределения ксенобиотиков между средой и биологической системой; km – постоянная его метаболизма.
Возможны три частных случая.
1) k > km, тогда 
2) k = km, то 
3) k < km, тогда 
.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 151; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!