Chương 2 Giáo trình độc học môi trường - Sự Hấp Thụ Các Độc Chất ppt

 Sự tương tác của độc chất đối với tế bào phụ thuộc vào: ◦ Các đặc trưng hóa học của độc chất ◦ Cấu trúc của màng tế bào ¡ ⇒ phải hiểu cấu trúc màng tế bào và cơ chế vận chuyển chất qu

Chương 2: Sự Hấp Thụ Các

Độc Chất

(Absorption of Toxicants)

Sự hấp thụ các độc chất

Sự hấp thụ các độc chất

 Dù ti p xúc v i c th b ng con đ ng nào, các đ c ch t ch gây ế ớ ơ ể ằ ườ ộ ấ ỉ

nh h ng đ c h i khi nó đi qua màng t bào t i nh ng đi m nh t

đ nh và gây nên các ph n ng sinh h c ị ả ứ ọ

 S h p th đ c ch t ự ấ ụ ộ ấ là quá trình mà nh đó đ c ch t đi qua ờ ộ ấ

đ c rào c n c a các t bào bi u mô ượ ả ủ ế ể [h màng b c] ệ ọ

 Hai khía c nh c a s h p th : ạ ủ ự ấ ụ

◦ v n chuy n t ngoài vào trong máu hay huy t thanh ậ ể ừ ế

Sự Tương Tác Của Độc Chất

Với Tế Bào

 Độc chất đi vào hoặc ra khỏi tế bào như thế nào?

 Sự tương tác của độc chất đối với tế bào phụ thuộc vào:

◦ Các đặc trưng hóa học của độc chất

◦ Cấu trúc của màng tế bào

¡ ⇒ phải hiểu cấu trúc màng tế bào và cơ chế vận chuyển chất qua màng tế bào

Cấu Trúc Màng Tế Bào

Tp chủ yếu là phospholipid → các

- Khuếch tán có xúc tiến (facilitated diffusion) dựa vào gradient nồng độ sau khi đã gắn kết với protein hiện diện trên mặt ngoài của tế bào

Các Qúa Trình Của Sự Hấp

Thụ Tế Bào

 Trong quá trình khuyếch tán có xúc tiến các phân tử được gắn kết với các protein mang có trên mặt ngoài của màng tế bào và được vận chuyển vào trong tế bào.

 Quá trình này chỉ đóng vai trò nhỏ trong việc vận chuyển độc chất vào tế bào tuy nhiên được xem là một

cơ chế quan trọng để đào thải độc chất ra khỏi tế bào

Các Qúa Trình Của Sự Hấp

Thụ Tế Bào

 Cơ chế vận chuyển chủ động (tiêu thụ năng lượng được tế bào sản xuất, ví dụ adenosine triphosphate ATP): Cho phép vận chuyển các chất dinh dưỡng(đường, các amino, các axit nucleic…) ngược hướng với gradient nồng độ.

 Quá trình đóng vai trò quan trọng trong sự đào thải độc chất hoặc các chất chuyển hóa trung gian ra khỏi tế bào.

Các Qúa Trình Của Sự Hấp

Thụ Tế Bào

 Endocytosis (sự nhập nội bào) và exocytosis (sự thải khỏi tế bào): là cơ chế dành cho các phân tử lớn và các hạt không thể ra vào tế bào bằng hai cơ chế vận chuyển bị động và chủ động

 Hai dạng quan trọng của endocytosis là phagocytosis (tế bào ăn) và pinocytosis (tế bào uống)

Sự Tiếp Nhận Của Tế Bào Đối

Với Các Độc Chất

 Quy tắc Overton:

◦ Độ thẩm thấu qua màng tế bào của các phân tử nhỏ và không

phân cực tỷ lệ thuận với tính tan trong lipid

◦ Độ thẩm thấu qua màng tế bào của các phân tử phân cực tỷ lệ nghịch với kích thước phân tử chất tan

 Nước với kích thước phân tử nhỏ và độ phân cực

cao là một ngoại lệ cho quy tắc này.

Sự Tiếp Nhận Của Tế Bào Đối

Với Các Độc Chất

 Chú ý: Khi muốn so sánh cách thức hấp thụ của các

độc chất, sẽ rất hữu ích nếu biết được độ tan tương đối của chúng trong lipid và trong nuớc ⇒ có thể dựa vào

hệ số phân bố trong sổ tay hóa học (tỷ số giữa độ tan của một hóa chất trong dung môi không phân cực với độ tan của chất đó trong dung môi phân cực ví dụ octanol/nước, cloroform/nước, hexan/nuớc…)

Các yếu tố ảnh hưởng tới Sự Hấp Thụ

 Sự hấp thụ phụ thuộc:

bản chất của độc chất

đặc trưng của tế bào biểu mô

liều tiếp xúc

thời gian tiếp xúc

Con đường tiếp xúc

Các con đường hấp thụ độc chất

 Các con đường hấp thụ chủ yếu:

°đường qua da (percutaneous route)

°đường qua hệ hô hấp (respiratory system route)

°đuờng qua hệ tiêu hóa (digestive route)

 Khi gặp những sự cố làm rách tế bào biểu mô thì sự hấp thụ có thể xảy ra ở lớp mỡ bên dưới da hoặc các mô

khác nằm bên dưới biểu mô.

Sự hấp thụ qua da

 Da, một phần của hệ màng bọc, có vai trò quan trọng trong việc:

◦ đưa ra rào cản chống lại sự thâm nhập của các độc chất

◦ bảo vệ cơ thể khỏi tia tử ngoại

◦ ngăn cản sự thâm nhập của vi sinh vật

◦ trợ giúp sự sinh chuyển hóa (biotransformation) hay sự chuyển khử độc hóa (metabolic detoxification)

hóa-◦ đài thải độc chất hay các sản phẩm chuyển hóa của chúng qua mồ

hôi hay các tuyến bài tiết khác

◦ điều hòa thân nhiệt

Sơ đồ cấu tạo của da

◦ Hấp thụ qua tuyến mồ hôi, tuyến nhờn

◦ Hấp thụ qua nang lông tóc

Hấp thụ qua đường da

 Tốc độ một độc chất khuyếch tán qua epidermis phụ

thuộc vào một số yếu tố:

◦ liều,

◦ thời gian tiếp xúc,

◦ vị trí tiếp xúc.

◦ Bản chất hóa học của độc chất

Hấp thụ qua hệ tiêu hóa

Hấp thụ qua hệ tiêu hóa

(digestive system)

dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, thực hiện các chức năng:

- Chức năng cơ học: vận chuyển thức ăn, phân cắt thức ăn

thành mẩu nhỏ, nhào trộn với dịch tiêu hoá

- Chức năng hóa học: hoạt động của các dịch tiêu hóa giúp

phân giải thức ăn thành các chất đơn giản dễ hấp thu

- Chức năng hấp thu: đưa thức ăn đã được tiêu hóa trong ống

tiêu hóa vào máu

Sự hấp thụ qua đường hệ tiêu hóa

mạc ở bất kỳ nơi nào dọc theo chiều dài hệ tiêu hóa

gian tiếp xúc quá ngắn

Sự hấp thụ các chất ở ruột non

 Hấp thu ở ruột non là sự xuyên thấm của các chất dinh dưỡng từ ruột vào máu và bạch huyết ngang qua lớp tế bào niêm mạc ruột có cấu trúc tinh vi và theo những cơ chế rất phức tạp.

 sự hấp thu ở ruột non là quan trọng nhất vì các lý do sau:

- Niêm mạc ruột non có cấu trúc đặc biệt tạo nên

diện tích hấp thu rất lớn.

- Các chất dinh dưỡng ở ruột non, qua quá trình tiêu hoá đã sẵn sàng ở dạng hấp thu được.

Sự hấp thụ các chất ở ruột non

 Từ niêm mạc ruột non, các chất được hấp thu theo hai đường:

Các chất nước, acid amin, monosaccarid, 30% glycerol và acid

béo mạch ngắn sau khi hấp thu sẽ vào mao mạch ở nhung mao Các mao mạch này gom lại thành các tiểu tĩnh mạch rồi tập

trung lại theo tĩnh mạch cửa về gan

Khoảng 70% các sản phẩm thuỷ phân lipid và các vitamin tan

trong dầu, sau khi hấp thu qua tế bào niêm mạc ruột vào mao

bạch mạch ở nhung mao, rồi gom về các hạch bạch huyết ở

Sự hấp thụ qua hệ hô hấp

mũi hầu, miệng hầu, thanh

quản hầu và thanh quản)

năng đơn nhất ngăn cấm hoặc

hạn chế độc chất đi vào cơ thể.

Đặc điểm cấu tạo của hệ hô hấp

 Hệ hô hấp được bao bọc bởi các dạng biểu mô

 biểu mô hình vảy xếp lớp, stratified squamous epithelial tissue

 biểu mô hình ống có lông tơ (ciliated columnar epithelium)

 biểu mô hình khối có lông tơ (ciliated cuboidol epithelium)

→ khả năng ngăn cản độc chất ở hệ hô hấp kém hữu hiệu hơn da.

Đặc điểm cấu tạo của hệ hô hấp

 Hệ hô hấp có diện tích tiếp xúc với không khí lớn: 90m 2 (trong đó 70m 2 là ở các phế nang).

 Mạng lưới mao mạch phong phú với diện tích 140m 2

 Khoảng cách giữa lớp biểu mô màng phổi và thành mạch máu khoảng 10µm

→ tạo điều kiện thuận lợi cho việc hấp thụ các chất có

Chức năng ngăn cản độc chất của các vùng

hướng lên mũi

ăn, hoặc nhờ sự tương tác trên bề mặt đi vào trong tế bào phổi

(pneumocyte) để vào hệ tim mạch và các khe ngoài tế bào

Sự hấp thụ qua đường hệ hô hấp

 Sự hấp thụ theo đường này phụ thuộc:

• bản chất của độc chất (tính tan trong nước hoặc trong

lipid; kích thước …)

• liều tiếp xúc

• thời gian tiếp xúc

• thông số MVR (Minute Volume Respiration - lượng

không khí hít vào trong một phút)

MVR = (lượng không khí thở trong một chu trình) x (số

chu trình thở trong một phút)