IV. SỰ TÍCH LŨY SINH HỌC CỦA CHẤT ĐỘC
4.3. Tỏc ủộng, tớch lũy và biến ủổi của chất ủộc trong cơ thể người
4.3.1. Cỏc dạng tỏc ủộng của chất ủộc lờn cơ thể
* Tỏc ủộng cục bộ:
- Cơ quan hoặc bộ phận chịu tỏc ủộng là ủường hụ hấp, da, tiờu húa, mắt.
- Hiện tượng xảy ra tại ủiểm tiếp xỳc với cỏc chất ủộc cú hoạt tớnh húa học và năng lượng bề mặt cao
- Quỏ trỡnh tỏc ủộng trải qua ba giai doạn: kớch thớch, phự thủng và viờm, trường hợp nặng xảy ra hoại tử.
* Tỏc ủộng toàn thõn
- Chất ủộc vào mỏu ủược phõn bố trong cơ thể, cú thể tỏc ủộng trờn một hoặc nhiều cơ quan hay tổ chức
- Tỏc ủộng ủộc cú thể là sơ cấp, cấp 2 hoặc cấp 3, kớch thớch hoặc ức chế - Tổn thương có thể phục hồi hoặc không phục hồi
- Tiếp xỳc ủồng thời với nhiều chất ủộc cú thể tỏc ủộng hợp ủồng hoặc ủối khỏng, cú khi là tỏc ủộng cộng hưởng
- Tiếp xỳc với chất ủộc một thời gian lõu, cú thể xảy ra cỏc biến chứng hoặc cỏc hội chứng nhiễm ủộc, biểu hiện ở cỏc tỏc ủộng ủộc trờn cỏc mụ, cỏc tổ chức và cỏc cơ quan, tức là ở mức tế bào phân tử
* Tỏc ủộng chọn lọc
Đõy là tỏc ủộng của cỏc chất ủộc lờn cơ quan riờng biệt. Cỏc tỏc ủộng ủú phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Độ dẫn truyền của cỏc cơ quan (lưu lượng mỏu qua cơ quan) kộo theo nồng ủộ chất ủộc tăng lờn vào cơ thể.
- Cấu tạo hóa học của các cơ quan
- Tỡnh trạng riờng của ủường vận chuyển chất ủộc
- Cỏc ủặc ủiểm sinh húa học của cỏc cơ quan bị tỏc ủộng. Chẳng hạn, cơ quan cú khả năng chuyển húa chất ủộc thành chất khụng ủộc hoặc thành chất ủộc hơn.
4.3.2. Tỏc ủộng của hai hay nhiều chất ủộc hoạt ủộng ủồng thời
Bài giảng ủộc học mụi trường: Biến ủổi và vận chuyển chất ủộc trong mụi trường
Sự tỏc ủộng này cú thể diễn ra như sau:
* Sự cộng tỏc ủộng:
Tương ủương với tỏc ủộng tổng cộng kết hợp của từng chất riờng lẻ ủược gọi là sự cộng tỏc ủộng. Cơ chế của tương tỏc này cú thể giống nhau hay khỏc nhau. Vớ dụ: A + B → phản ứng 1 + 3 = 4, khi cú hai loại thuốc trừ sõu phosphor hữu cơ hoạt ủộng ủồng thời thỡ chỳng sẽ ảnh hưởng ủến sự ức chế enzym cholinesteraza
* Sự cộng hưởng
Lớn hơn tỏc ủộng tổng cộng kết hợp của từng tỏc ủộng của từng chất riờng lẻ và ủược gọi là sự cộng hưởng. Cơ chế của sự tương tỏc này cú thể giống nhau hay khỏc nhau. Ví dụ: A + B → phản ứng 1 +1 = 5. Sự cộng hưởng xảy ra khi cả hai chất cùng tỏc ủộng lờn cựng một bộ phận hay một hệ thống. Vớ dụ A + B → phan rứng 1 + 3 = 10, ethanol tăng cường ủộc tớnh gõy viờm gan của CCl4 hay chloroform .Sự tiềm ẩn khi một hóa chất không ảnh hưởng lên một hệ thống dăc biệt nào nhưng sự có mặt của nó tăng cường hoạt ủộng của một số chất khỏc lờn hệ thống dú. Vớ dụ A + B → phản ứng 0 + 3 = 5 ;isopropyl ancohol (CH 3CH 2CH 2OH) tăng cường ủộc tớnh gõy viờm gan của CCl4.
* Tỏc ủộng triệt tiờu
- Ít hơn tỏc ủộng tổng cộng nhưng hiệu ứng lai thấp hơn so với tỏc ủộng của từng chất riờng lẻ, ược gọi là tỏc ủộng triệt tiờu nhau. Tỏc ủộng triệt tiờu xuất hiện khi cú mặt một húa chất cản trở hoạt ủộng của cỏc chắt khỏc. Khi ảnh hưởng tổng cộng của hai chất hay nhiều chất này it hơn kết quả tổng cộng của từng chất A + B→ phản ứng: 1 + 3 = 2 hay 1 + 3 = 0. Tỏc ủộng triệt tiờu về chức năng hoạt ủộng hay sinh lý,húa học ,ủạc tớnh sinh lý hay húa lý, dược lý. Sự triệt tiờu thuộc về chức năng hay sinh lý xảy ra khi hay hai nhiốu chất tạo ra cỏc tỏc ủộng trỏi ngược nhau trờn cựng một hệ thống, gõy ra sự trung hũa cỏc tỏc ủộng (vi dụ thuốc giảm ủau dựng ủể kiểm soỏt sự co giật) hay trên các hệ thống khác nhau tạo ra các ảnh hưởng sinh lý, hóa học chống lại nhau (ví dụ như chất histamine làm giảm huyết áp còn chất norepinephrine làm tăng huyết ỏp) khi cỏc chất này cú mặt ủồng thời.
4.3.2. Sự vận chuyển, phõn bố và tớch lũy chất ủộc trong cơ thể
* Sự vận chuyển: cỏc chất ủộc ủi vào tuần hoàn mỏu bằng nhiều kiểu tựy theo cách vận chuyển:
- Các khí và hơi, về mặt vận chuyển, hòa tan trong huyết tương - các khí gắn với huyết cầu tố
- Cỏc chất ủộc ủược hấp thụ trờn bề mặt hồng cầu hoặc gắn với cỏc thành phần của hồng cầu
- Cỏc chất ủộc ủược vận chuyển một phần bởi hồng cầu, một phần bởi cỏc thành phần khác của huyết tương
Bài giảng ủộc học mụi trường: Biến ủổi và vận chuyển chất ủộc trong mụi trường
- Cỏc chất ủiện giải dưới dạng ion trong huyết tương
- Cỏc chất ủược thủy phõn thỡ tạo thành chất keo trong mỏu
Sau khi ủược vận chuyển, cỏc chất ủộc tiếp xỳc với cỏc tế bào khỏc nhau của cỏc tổ chức và cơ quan. Tớnh chất lý húa học của chất ủộc và tớnh chất của cỏc tổ chức với nhiều yếu tố khỏc ảnh hưởng tới sự phõn bố và tớch lũy của cỏc chất ủộc trong nhiều vùng cơ thể.
* Sự phân bố
- Cỏc chất hũa tan trong cỏc dịch cơ thể: phõn bố khỏ ủồng ủều trờn toàn cơ thể, như các cation hóa trị I (Na+, K+, Li+), một số nguyên tố hóa trị V, VI, VII các anion Cl-, Br-, F-, rượu ethylic.
- Các chất tích lũy phần lớn trong gan và một số cơ quan khác như: các cation hóa trị III, IV của lanthanum, cerium, thorium hoặc các chất thủy phân hoặc các chất keo
- Cỏc chất cư trỳ trong xương: ủú là những chất cú biểu hiện ỏi lực với cỏc mụ xương, gọi là nguyên tố hướng xương. Đó là các cation hóa trị II của Ca, Ba, St, Ra, Be và nhóm các anion F.
- Cỏc chất cư trỳ trong cỏc cơ quan ủặc hiệu: cỏc chất ủộc cũng cú ỏi lực với một số cơ quan, chỳng tớch lũy lớn trong cỏc cơ quan ủú, như: iodine trong tuyến tụy, uranium trong thận, digitaline trong tim.
- Cỏc chất cư trỳ trong cỏc mụ mỡ, mụ bộo: ủú là cỏc chất hũa tan trong mỡ, chúng có ái lực với mô mỡ, mô béo. Đó là các dung môi hữu cơ, các khí trơ, các hợp chất chlor hữu cơ (các chất trừ sâu DDT, HCH, 666), các thuốc ngủ cư trú ở tế bào thần kinh, gan, thận.
4.3.3. Sự khu trỳ chất ủộc trong cơ thể
Sau khi vào cơ thể, chất ủộc lưu thụng trong mỏu, bạch huyết, ủến cỏc tổ chức và phủ tạng. Trong phần lớn trường hợp, có sự khu trú chọn lọc: sự khu trú này ít nhiều phụ thuộc vào ỏi lực rất ủặc hiệu của từng loại chất ủộc và của từng loại tổ chức của cơ thể.
* Sự khu trỳ của một số chất ủộc
- Do khả năng hũa tan trong nước, ethanol cú thể ủược giữ lại trong toàn bộ cỏc phủ tạng.
- Các chất hòa tan trong mỡ như như các dung môi, các hóa chất trừ sâu chlor hữu cơ tích lũy ở các tổ chức giàu mỡ cũng như thần kinh trung ương, gan, thận..
- Do một số tính chất hóa học, ion fluor có khả năng tạo thành fluor calci không hũa tan và cỏc phức hợp fluorophosphocalci cố ủịnh ở xương, răng.
- Các kim loại nặng (như Pb, Hg, Cd...) tác dụng lên nhóm thiol, ức chế hoạt tính các enzym và tích chứa ở lông, tóc, móng...
Bài giảng ủộc học mụi trường: Biến ủổi và vận chuyển chất ủộc trong mụi trường
- Phần lớn các chất gây ung thư tác dụng lên axit nucleic, các protein trực tiếp hoặc sau khi hoạt hóa sự chuyển hóa.
- Ben zen khu trú chọn lọc ở tủy xương, methanol tích lũy ở võng mạc.
* Một số cơ quan tổ chức khu trú
- Gan là một cơ quan quan trọng, là nơi cỏc chất ủộc bị giữ lại, chuyển húa và biến ủổi. Phần lớn cỏc ion vụ cơ ủọng lại ở gan, vỡ thế người ta thường tỡm thấy nhiều chất ủộc ở mật rồi thải ra theo ủường tiờu húa.
- Mỏu là một thể khụng thuần nhất, một số ion kim loại như thủy ngõn, ủồng, ...dược giữ lại ở huyết tương dưới dạng hợp chất protein. Các ion khác (như chì) hầu như tích lũy trong hồng cầu. Đối với các chất hữu cơ, nhiều chất kết hợp với protein huyết tương, song có chất tập trung ở hồng cầu như asen.
- Hệ thống niờm vừng nội mạc cú khả năng giữ chất ủộc, cỏc hạt bụi silic tồn ủọng ở tổ chức gian bào ở phổi...