SỨC KHỎE MÔI TRƯỜNG part 2

Chia sẻ: Ashfjshd Askfaj | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

169
lượt xem 47
download

SỨC KHỎE MÔI TRƯỜNG part 2

Mô tả tài liệu

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chất thải chăn nuôi gây mùi hôi thối là môi trường sống thuận lợi của các loài sinh vật như: ruồi, nhặng có thể truyền bệnh cho con người…. Bảo vệ môi trường sống là các hoạt động nhằm hạn chế và phòng ngừa những yếu tố bất lợi của tự nhiên và xử lý chất ô nhiễm do các hoạt động của còn người tạo ra, đồng thời điều chỉnh và tạo nên môi trường sống tiện nghi và bền vững cho hơn người....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: SỨC KHỎE MÔI TRƯỜNG part 2

Benzonitriles Bromoxynil, chlorthiamid đichlobenil, ioxynil Amides and anilides Benzoylprop-ethyl, diphenamid, propachlor, propanil Các loại khác Aminotriazole. flurecol. Glyphosate, picloram VI: các chất Hợp chất quaternary làm rụng lá ammonium Diquat, paraquat (bipyidyls) chết cây Phenolics Cacodylic axit, dinoseb. DNOC, PCP VII:các chất điều hoà sinh trưởng Chất ức chế trưởng Hợp chất quatemary Gibberellic axit sinh (ức chế ngắn ammonium Chlormequat hạn) Kích thích đâm chồi và Carbarmates Chlorpropham, propham làm giảm nảy chồi bên Gieo hạt trồng Ethylene generators Ethephon cây làm quả các loại khác Dimas, glyphosine. chín, nở hoa naphthaleneacetic axit và kích thích sinh nhựa Cycloheximide Làm rụng quá 29
VIII: Thuốc diệt chuột Aluminium phosphide, calcium Các chất xông cyanide, chloropicrin, methyl hơi (xông hơi bromide và diệt chuột) chất Hydroxy coumarins coumaetralyl, đifenacoum, Các wafarin chống đông máu lndandiones Chloro hacinone. phenyl- methyl pyrozolone, pindone Các loại khác Arsenicals "arse nious oxide", sodium arsenite Thioureas Antu, promurit Nguồn gốc từ thực Red squill, strychnine vật Các loại khác Norbormide sodium, fluoroacetate, vitamin D (calciferol), zinc phosphide IX Thuốc diệt ốc, sên Loại thuốc từ thực Endod vật Từ hoá chất sufat đồng, niclosamide, sodium Ở dưới nước pentachlorophenate, trifenmorph Carbarmates Aminocarb, vethiocarb Ở trong đất mexacarbate Các loại khác Metaldehyde Nguồn: Gunn và Stevens , 1976 30
Chương 2 Các hình thức tác động và ảnh hưởng của chất độc tới cơ thể con người 2.1 Con đường xâm nhập của chất độc vào cơ thể con người: Quá trình xâm nhập của chất độc trong cơ thể con người bao gồm quá trình hấp thụ, quá trình phân bố, vận chuyển sinh học và bài tiết. Con đường hấp thụ, phân bố và bài tiết các chất độc trong cơ thể con người được mô tả ở hình 1. Tất cả các quá trình này có quan hệ qua lại và tác động tương hỗ với nhau. Cơ thể con người được ngăn cách với môi trường bên ngoài bởi 3 loại màng chính: Da, biểu mô của hệ tiêu hóa và biểu mô của hệ hô hấp. Da, phổi và thực quản là những cơ quan có vách ngăn chính phân cách cơ thể với môi trường có chứa một lượng lớn các chất hoá học. Khi gây ảnh hưởng có hại đến một hoặc một vài bộ phận cơ thể thì các chất độc phải đi qua các ngăn này trước. Trừ một số chất huỷ hoại mô như axit, bazơ, muối, oxit... Các chất hoá học chủ yếu được hấp thụ qua một trong 3 vách ngăn này vào mạch máu và được truyền đi trong cơ thể. Cơ quan có màng hấp thụ các chất độc này thường được gọi là cơ quan mục tiêu hay mô mục tiêu. Một loại hoá chất có thể có một hoặc có nhiều cơ quan mục tiêu và ngược lại nhiều chất hóa học có cùng một cơ quan mục tiêu Ví dụ: benzen có ảnh hưởng đến hệ tuần hoàn và cacbon tetraclorua có ảnh hưởng đến gan. Chì và thuỷ ngân cả hai đều gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, hệ bài 31
tiết và hệ tuần hoàn. Chất độc xâm nhập vào cơ thể con người theo 3 đường: đường hô hấp, tiếp xúc và tiêu hoá. Xâm nhập qua đường hô hấp Phổi người có bề mặt tiếp xúc với không khí là 90m2, trong đó 70m2 là bề mặt tiếp xúc của phế nang. Ngoài ra nó còn có mạng lưới mao mạch với bể mặt là 140 m2, quá trình vận chuyển máu qua phổi nhanh và nhiều tạo điều kiện thuận lợi chó các chất có trong không khí được hấp thụ qua phế nang vào mao mạch. Tùy theo bản chất của chất độc đã phản ứng trên đường hô hấp gây tổn thương như kích thích, viêm nhiễm, phù nề, giãn phế nang, xơ phổi... Hơi các dung môi hữu cơ có đường kính phân tử nhỏ hơn 5µm được hấp thu nhanh qua phổi. Xâm nhập qua đường tiếp xúc Xâm nhập qua đường tiếp xúc là con đường chất độc tiếp xúc qua da, qua mắt, qua niêm mạc mũi... Có hai đường hấp thụ qua da là qua tế bào da và qua các tuyến của da. Qua tế bào là đường cơ bản. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thụ chất độc qua da: cấu trúc hoá học, tính chất vật lý của chất độc, nhiệt độ môi trường, vùng giải phẫu da khác nhau... Các vết thương và vết trầy da có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc xâm nhập qua da. Các yếu tố ảnh hưởng tới sự xâm nhập thuốc BVTV qua da được trình bày bảng 5. Bảng 5 Các yếu tố ảnh hưởng tới sự xâm nhập thuốc BVTV 32
Yếu tố ảnh hưởng Ví dụ Đặc điểm của da - Ccác vết thương và vết trầy da - Độ ẩm của da - Vị trí trên cơ thể (ví dụ như sự xâm nhập thường xảy ra qua mắt và môi) - Tích trạng mạch máu Các yếu tố môi trường - Nhiệt độ - Độ ẩm Đặc điểm của thuốc - Độ axit BVTV - Trạng thái tồn tại (rắn, lỏng, khí) - Nồng độ hoạt chất Hình 1 Con đường hấp thụ, phân bố và bài tiết của các chất độc trong 33
c ơ t hể Xâm nhập qua đường tiêu hoá Chất độc khi hấp thụ qua đường tiêu hoá thì tính độc sẽ bị giảm do tác động của đích dạ dày (có tính axit) và dịch tụy (có tính kiềm). 2.2 Quá trình xâm nhập chất độc trong cơ thể người Khi chất độc xâm nhập vào cơ thể, chất độc theo máu đi đến Các cơ quan. Do chức năng của các bộ phận và tính chất độc, các chất độc tuỳ trường hợp nằm lại ít hay nhiều. Mỗi chất độc đều có tính độc khác nhau nên việc xâm nhập của chúng vào các bộ phận cũng không giống nhau. Các thuốc mê và thuốc ngủ tan trong tướng hữu cơ nên tan được trong mỡ do đó nó đọng lại ở các tế bào thần kinh, gan và thận. Việc tích luỹ các chất độc trong cơ thể chủ yếu do tính chất hoá học của chúng quyết định. Ví dụ florua không tan hay các hợp chất florophotphat canxi nằm đọng lại ở xương và răng, các kim loại nặng, tác dụng với các nhóm theo (-SH) nằm ở trong tế bào sừng (móng tay, tóc...). Có nhiều tế bào có khả năng giữ chất độc lại như gan giữ lại các kim loại nặng. Trong máu, việc phân phối cũng khác. Ví dụ như đồng, thuỷ ngân nằm trong huyết tương, chì nằm trong các huyết cầu. Các huyết sắc tố có nhiều chất mớ nên nó cũng giữ lại các loại thuốc ngủ, các dung môi. Hiểu biết về sự phân bố các chất độc trong cơ thể là rất quan trọng. Ví dụ: asen và kim loại nặng tập trung ở thận và các móng chân tay, tóc; thuỷ ngân và cadimi ở thận; quanh và 34
bacbiturat ở hồng cầu; DDT và các chất trừ sâu nhóm halogen ở các tế bào dự trữ mỡ; benzen ở tuỷ... Đó là những căn cứ giúp ta xác định được mẫu đại diện để phân tích. Do phản ứng lý hoá của chất độc với các hệ thống cơ quan tương ứng mà có sự phân bố đặc biệt cho từng chất: Chất độc có tính điện ly được dự trữ trong một số tổ chức và cơ quan khác nhau như chì, bari, flo tập trung trong xương, bạc, vàng ở da hoặc lắng đọng ở gan, thận dưới dạng phức chất. Các chất không điện ly loại dung môi hữu cơ tan trong mỡ tập trung trong các tổ chức giầu mỡ như thần kinh. Các chất không điện ly và không hoà tan trong các chất béo nói chung thấm vào tổ chức kém hơn và phụ thuộc vào kích. thước phân tử và nồng độ chất độc. 2.2.1 Sự hấp thụ a. Màng tế bào Các chất độc thường đi qua rất nhiều tế bào như biểu mô da, màng tế bào mỏng của phổi hay của ruột non và các tế bào của các cơ quan hay mô mục tiêu. Các màng sinh chất bao phủ quanh các tế bào này khá giống nhau. Độ dày của màng tế bào khoảng 7-9 nm. Con đường xâm nhập chủ yếu của các chất độc là qua da, phổi và hệ tiêu hoá: Một số chất có thể tác động trực tiếp lên bề mặt ngoài của màng plasma, chúng liên kết với protein đặc biệt của màng và phản ứng với thụ thể của màng này làm cho các hợp chất nội sinh vận chuyển từ màng plasma đến với cơ quan của tế bào như hạt nhân và gây ra hiệu ứng sinh học. 35
Hầu hết các chất độc được hấp thụ qua các tế bào biểu bì, ống tiết mồ hôi và lỗ chân lông nhưng lỗ chân lông chiếm nhỏ hơn 1% tổng số bề mặt da nên chỉ có một số ít chất độc đi qua đường này. Một chất độc có thể chuyển qua màng bởi một trong 2 quy trình tổng quát sau: • Quá trình vận chuyển bị động mà ở đó tế bào không có năng lượng. • Quá trình vận chuyển đặc trưng mà ở đó tế bào cung cấp năng lượng cho sự chuyển dời các chất độc qua màng tế bào. Phần lớn các chất độc chuyển qua màng tế bào thông qua quá trình khuếch tán đơn giản. Các phân tử nhỏ ưa nước (cho tới trọng lượng phân tử khoảng 600 danton) thẩm thấu qua màng, trong khi đó các phân tử kị nước khuếch tán qua chất béo của màng. Các phân tử ưa nước nhỏ hơn chuyển qua màng bằng cách khuếch tán. Ví dụ: etanol được hấp thụ nhanh từ dạ dày và nhanh chóng được chuyển đi khắp cơ thể bằng sự khuếch tán đơn giản từ máu vào tất cả các mô. b. Sự vận chuyển đặc biệt Có một lượng lớn các chất hoá học chuyển qua màng mà không thể giải thích thông qua sự khuếch tán hay quá trình lọc. Một số các chất hoá học tan trong chất béo để có thể khuếch tán qua màng. Để giải thích cho những hiện tượng này, người ta giả định có một hệ thống vận chuyển đặc biệt. Chúng có nhiệm vụ vận chuyển qua màng tế bào nhiều chất dinh dưỡng như đường, amino; các axit nucleic và một vài hợp chất khác. Sự di chuyển là đặc biệt quan trọng để loại các chất dị sinh hoá từ cơ thể. 36
Phổi cũng có thể góp phần vào sự chuyển hoá sinh học hay loại các chất hoá học trước khi đi vào hệ tuần hoàn, mặc dù vai trò của nó ít được xác định rõ như ở ruột và ở gan. Hiện tượng loại bỏ các chất hoá học trước khi đi vào hệ tuần hoàn được coi như sự tiền đào thải. c. Sự hấp thụ của các chất độc vào phổi Phổi người có diện tích bề mặt của phế nang 70 m2, khoảng cách từ biểu mô của nang phổi tới mạch máu là 10µm. Các khí tan trong nước sẽ bị hoà tan trong các dịch nhảy của các ống hô hấp và có thể tích tụ ở đó gây ra sự hư hại khu vực, các khí tan trong mỡ khuếch tán qua màng phế nang với tốc độ phụ thuộc vào hệ số phân bố mỡ/nước và độ tan của các khí trong máu. Các hạt sol khi được hấp thụ tuỳ theo kích thước của hạt và tính chất động học của chúng... Các hạt nhỏ hơn làm thường chui vào các phế nang. Khoảng một nửa số hạt bụi sẽ bị loại ra trong một ngày tuỳ vào bản chất của chất độc. Các hạt còn lại sẽ bị tiếp tục loại bỏ trong thời gian tiếp theo. Các hạt khó tan nhất sẽ ở lại lâu nhất. Các hạt tan được nằm trong phế nang sẽ khuếch tán trực tiếp vào máu đi qua phổi, các hạt không tan sẽ thâm nhập vào các kẽ và vào máu qua hệ thống bạch cầu. Phổi thường hấp thụ chất độc ở dạng khí (cacbon oxit, nitơ dioxit và sunfua dioxit) và dạng hơi. Khi chất khí vào phổi các phân tử khí sẽ khuếch tán từ túi phổi vào trọng máu và hoà tan. Ngoại trừ một số chất khí có các ái lực đặc biệt với một số cấu tử có sẵn trong cơ thể (ví dụ gắn cacbon oxit vào hemoglobin). Sự hấp thụ chất khí thường có liên quan đến quá trình hoà tan vật lý đơn giản. Kết quả là các 37
phân tử khi phân bố giữa hai pha khí và máu theo kiểu hấp thụ, hoặc giữa máu và các mô theo kiểu phân bố. Tại điểm cân bằng tỉ lệ nồng độ của chất hoá học trong máu và pha khí là một hằng số. Tỉ lệ hoà tan được gọi là hệ số phân bố máu - khí. Hằng số này đặc trưng cho mỗi khí khác nhau. Vì vậy, nồng độ khí được hít vào cao hơn (có nghĩa là cao hơn áp suất riêng phần) thì sẽ có nồng độ cao trong máu nhưng tỉ lệ này sẽ không thay đổi cho đến khi đạt trạng thái bão hoà. Ví dụ: clorofom có tỉ số hoà tan trong pha máu/khí cao (15) và etylen thấp (0,14). Máu mang các phân tử khí đã hoà tan đến các bộ phận còn lại của cơ thể. Trong mỗi mô các phân tử khí được chuyển từ máu vào các mũ cho đến khi đạt được sự cân bằng xác định bởi hệ số phân bố từ mô vào máu. d. Sự hấp thụ các chất độc qua lớp sừng biểu bì, da Lớp sừng biểu bì: Là lớp ngoài cùng của da, nó gồm các tế bào phẳng, không nhẵn, đã sừng hoá chứa keratin (protein sợi). Các tế bào này bao lấy nhau tạo thành màng bền vững và dẻo dai, các sợi keratin được bao phủ trong một lớp mỡ mỏng. Lớp biểu bì là vật trở ngại hạn chế tốc độ của sự hấp phụ. Các chất độc phận cực khuếch tán qua bể mặt phía ngoài của các sợi keratin của lớp sừng hydrat hoá. Các chất độc không phân cực sẽ bị hoà tan và khuếch tán qua lớp lipit không thấm nước giữa các sợi protein. Tốc độ của sự khuếch tán liên quan tới sự hoà tan trong mỡ và tỷ lệ nghịch với trọng lượng phân tử. Trước khi đi vào hệ tuần hoàn chất độc phải đi qua một số lớp tế bào. Tốc độ vận chuyển này phụ thuộc vào độ dày của lớp da, dòng máu hiệu quả, sự chuyển cách giữa các kẽ, các tế bào bạch cầu. Sự hấp thụ càng nhanh thì nồng độ trong máu càng 38
cao, sự phân bố và áp suất khuếch tán đưa các chất độc tới các tế bào qua da khác nhau ở các bộ phận cơ thể. Vùng hấp thụ các chất tan trong mỡ là: 1. Lòng dưới bàn chân 7. Da đầu 2. Mép bàn chân 8. Nách 3. Gan bàn tay 9. Trán 4. Phía trước cánh tay 10. Quai hàm 5. Lưng 11. Hốc tai 6. Bụng 12. Bìu Da của con người thường tiếp xúc với nhiều chất độc. Song da có tính chất ít bị thẩm thấu. Vì vậy, nó chính là một vách ngăn tốt để ngăn cách các chất độc từ môi trường. Tuy nhiên, một vài chất hoá học có thể hấp thụ được qua da với một lượng vừa đủ để gây ảnh hưởng đến con người. Ví dụ: chất khí gây độc hệ thần kinh như sarin dễ dàng hấp thụ qua da. Cũng như vậy, cacbon tetraclorua có thể bị hấp thụ qua da đến một lượng vừa đủ để làm tổn thương gan. Pha đầu tiên của sự hấp thụ xuyên da là quá trình khuếch tán dị sinh hoá qua vách ngăn giới hạn (lớp sừng). Hầu hết các chất độc truyền qua lớp sừng bằng sự khuếch tán bị động. Pha thứ hai của sự hấp thụ xuyên da là sự khuếch tán chất độc qua lớp dưới của biểu bì (lớp sừng, bào tử) và chân bì. Các lớp này ở sâu bên trong lớp sừng. Khác với lớp sừng, các lớp này có chứa nhiều lỗ xốp không chọn lọc, môi trường khuếch tán nước. Các chất độc đi qua lớp này do sự khuếch tán và đi vào hệ tuần hoàn thông qua các tĩnh mạch và mao quản bạch huyết trong da. Các dung môi như sunfoxit thúc đẩy việc đưa các chất độc qua da và sunfoxit làm tăng khả năng thẩm thấu qua vách ngăn của da hay lớp sừng. 39
e. Sự hấp thụ các chất độc qua hệ tiêu hoá Quá trình này có thể xảy ra từ miệng đến trực tràng, nói chung các hợp chất sẽ được hấp thụ trong ruột tại nơi có nồng độ cao nhất và ở dạng dễ hoà tan trong mỡ nhất. Các chất độc có chức năng dinh dưỡng và độ điện ly sẽ bị vận chuyển rất tốt vào máu. Lượng chất tồn tại ở dạng không ion hoá phụ thuộc vào hằng số phân ly của chất đo và giá trị pH của dung dịch, mối quan hệ này được biểu diễn bằng phương trình Henderson - Hasselbach cho axit yếu:. Trong đó bazơ là chất nhận H+ và axit là chất cho H+. Tốc độ hấp thụ Một trong những yếu tố chi phối sự hấp thụ là tốc độ hấp thụ. Mức độ độc hại liên quan tới nồng độ của chất độc tại vị trí xảy ra phản ứng. Trong hầu hết các trường hợp sự hấp thụ xảy ra nhờ quá trình khuếch tán thụ động, tốc độ hấp thụ được biểu diễn theo hàm mũ hoặc động học bậc một. Trong đó: Mo - Nồng độ ban đầu của chất độc tại vị trí hấp thụ. M - Nồng độ của chất độc tại vị trí hấp thụ ở thời điểm t. Kat- Hằng số tốc độ hấp thụ bằng 0,639-tl/2 t1/2 - thời gian bán hấp thụ, khi M/MO=1/2. 40
Ví dụ nồng độ của chất độc trong dạ dầy sẽ xác định tốc độ hấp thụ chất độc từ dạ dày vào máu, khi nồng độ trong dạ dày giảm thì tốc độ hấp thụ vào máu cũng giảm. Hầu hết tốc độ hấp thụ các chất độc phụ thuộc nồng độ của chúng trong máu và phụ thuộc sự chuyển hoá trao đổi chất thành các chất tan trong nước (tức là động học bậc một). Với các chất độc có liều lượng cao thì các enzym trao đổi chất có thể bị bão hoà nên tốc độ trao đổi chất là hằng số, nếu chất độc tan trong mỡ thì sự thải bỏ trực tiếp sẽ khó khăn, tốc độ của quá trình này sẽ là bậc không (là một hằng số, không phụ thuộc vào nồng độ trong máu) cho đến khi nồng độ chất độc nhỏ hơn mức bão hoà. 2.2.2 Sự phân bố Sau khi vào trong máu (kể cả qua hấp thụ hay qua tĩnh mạch) chất độc được phân bố vào cơ thể. Tỷ lệ phân bố vào các cơ quan hay các mô được xác định bởi tốc độ dòng máu và tốc độ khuếch tán ra khỏi mao quản, đi vào các tế bào của các cơ quan hay mô riêng biệt. Nói chung, pha đầu tiên của sự phân bố bị ảnh hưởng bởi tốc độ dòng máu, trong khi sự phân bố được xác định bởi ái lực. 2.2.3 Vận chuyển sinh học - Protein huyết tương Protein huyết tương có liên kết với chất dị sinh hoá hoặc một số hợp chất sinh lý khác của cơ thể thực hiện chức năng vận chuyển sinh học. Transferrin, α- β globin rất quan trọng trong quá trình vận chuyển sắt trong cơ thể. Các protein vận chuyển các kim loại khác trong huyết tương như ceruloplasmin vận chuyển hầu hết đồng. α - lipoprotein và β lipoprotein đóng vai 41
trò rất quan trọng trong quá trình vận chuyển các hợp chất hoà tan trong chất béo, như các vitamin, cholesterol và hoocmon steroit hoặc các chất dị hoá khác. Các hợp chất có tính chất bazơ thường liên kết axit glycoprotein. Phần lớn các chất dị sinh hoá bị giữ bởi các protein huyết tương thường gắn với atbumin. Albumin là loại protein nhiều nhất trong huyết tương và đóng vai trò như lưu giữ và vận chuyển các hợp chất nội và ngoại sinh. 2.2.4 Quá trình bài tiết Quá trình bài tiết về cơ bản cũng gồng như qua trình hấp thụ, vận chuyển hoá chất qua màng sinh học, nó phụ thuộc vào gradient nồng độ, chất độc sẽ chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp. Các chất tan trong nước có thể được loại bỏ nhanh chóng qua thận và nước tiểu hoặc qua gan và mật. Có một số quá trình đặc biệt có thể đưa các chất.tan trong nước vượt qua màng lipit, ví dụ sự bài tiết dịch mật bởi gan. Các chất trong mỡ bị thải.bỏ chậm hơn vào hệ thống thải của cơ thể như nước tiểu và dịch mật, vì vậy các lượng chất này được giữ lại trong cơ thể lâu hơn. Lượng chất tan trong mỡ được lọc khỏi máu bằng thận sẽ bị tái hấp thụ vào máu trước khi nước tiểu đi ra khỏi thận. Các chất độc được đào thải ra ngoài cơ thể qua thận, đường tiêu hoá, da... Sự đào thải này phụ thuộc vào tính chất lý hoá của chất đó. Thận là đường đào thải chính các chất độc. Các đường đào thải chất 42
độc ở cơ thể còn được thực hiện qua hơi thở (đào thải một số lớn chất độc dưới dạng khí, hơi). Chất độc còn được đào thải qua da và sữa mẹ. Gan và thận có khả năng lưu giữ một lượng lớn các chất hoá học. Nhìn chung, bộ phận này là nơi tập trung lượng chất độc cao hơn các bộ phận khác. Mặc dầu cơ chế vận chuyển các chất độc từ máu vào gan và thận luôn có liên quan tới sự vận chuyển vào mô. Trong lĩnh vực y học, đường đào thải chất độc là cơ sở cho việc chẩn đoán và điều trị bệnh. Thận là cơ quan quan trọng cho sự bài tiết các chất đi sinh hóa, do có nhiều chất hoá học được loại bỏ so với các tuyến khác. Các chất độc được chuyển đi từ tuần hoàn thận bằng con đường chuyển hoá sinh học, sự bài tiết và sự tích luỹ đa dạng trong cơ thể. Sự phân bố tương đối của quy trình này với sự bài tiết phụ thuộc vào tính chất hoá học của các chất độc. Thận đóng vai trò chính, là nơi loại trừ phần lớn các chất độc, những cơ quan khác cũng có thể đóng vai trò quan trọng loại một số các chất độc. Ví dụ: sự loại trừ các chất bay hơi như cacbonmonoxit qua phổi hoặc bài tiết chì qua mật. Mặc dù gan là cơ quan nhạy bén nhất trong việc chuyển hoá các chất độc, các cơ quan hay các mô khác (enzim huyết tương, thận, phổi, ruột non...) có thể góp phần vào quá trình chuyển hoá sinh học. Sự chuyển hoá sinh học thường là bước đầu tiên trước khi bài tiết rất nhiều chất độc hoà tan trong chất béo và vì thế được hấp thụ lại từ thận sau khi lọc qua tiểu cầu. Sau khi chất độc trải qua quá trình chuyển hoá sinh học, các dạng trao đổi chất của chúng được đưa vào mật (ví dụ dạng trao đổi chất của DDT) hay đưa vào thận (ví dụ dạng trao đổi chất của thuốc trừ sâu cơ photpho). 43
Khả năng tồn lưu của các chất trong cơ thể phụ thuộc vào đặc điểm hoá học, cấu trúc phân tử và tính chất vật lý của chúng. Một số chất thường tập trung ở các tổ chức mỡ như: Chlordane, DDT, PCBS (polycloróbiphenyls). Protein của plasma có thể liên kết với đồng và kẽm. Còn chi có khả năng tích đọng trong xương. Mặc dù vậy, nhiều chất dị sinh hoá được chuyển hoá sinh học thành các sản phẩm hoà tan nhiều trong nước trước đi chúng bài tiết qua nước tiểu. Tuyến quan trọng thứ hai bài tiết một số lượng lớn các chất dị sinh hóa là các tuyến ruột và tiếp theo là phổi. Tất cả các con đường đào thải trong cơ thể đều có khả năng loại bỏ được các chất dị sinh hoá, vì vậy các chất độc có thể được tìm thấy trong mồ hôi, nước mắt, sữa... a. sự bài tiết qua nước tiểu Thận nhận khoảng 25% sản phẩm carciac và khoảng 20% sản phẩm trên được lọc ở tiểu cầu. Các mao quản của tiểu cầu có các lỗ rất lớn (70nm). Do vậy, các hợp chất có trọng lượng phân tử đến khoảng 60.000 dalton sẽ được lọc ở tiểu cầu (ví dụ: các protein nhỏ hơn albumin). Mức độ liên kết protein huyết tương ảnh hưởng đến tốc độ lọc vì hỗn hợp protein- chất dị sinh hoá là quá lớn để qua được các lỗ của tiểu cầu. Chất độc đã lọc ở tiểu cầu có thể nằm trong ống lumen và được bài tiết qua nước tiểu. Các chất độc cũng có thể được bài tiết từ huyết tương vào nước tiểu bởi sự khuếch tán bị động qua ống: Quá trình này có lẽ có ý nghĩa thứ yếu vì quá trình lọc nhanh hơn nhiều sự bài tiết khuếch tán bị động qua các ống, gây nên sự tái hấp thụ tại một gradien nồng độ phù hợp chứ không phải là bài tiết.. 44
Các chất độc có thể được bài tiết qua nước tiểu. Có hai quá trình bài tiết qua ống đã được biết một là với các anion hữu cơ (axit) và hai là với các cation hữu cơ (bazơ). P- aminohippurat là dạng nguyên mẫu cho hệ thống chuyển hoá axit hữu cơ và n- metylniotinamit cho quá trình chuyển hoá các bazơ hữu cơ. b. Sự bài tiết chất cặn Sự bài tiết chất cặn cũng là con đường chính loại bỏ các chất dị sinh hoá trong cơ thể. Sự bài tiết các chất độc qua phân là một quá trình phức tạp chưa được nghiên cứu đầy đủ như sự bài tiết qua nước tiểu. Chất thải rắn (phân) là thức ăn không tiêu hoá được bao gồm: một phần chất dinh dưỡng đã thừa và các chất dị sinh hoá có trong thực phẩm. Nhìn chung, đây là các chất không được cơ thể người hấp thụ. Sự bài tiết qua ống mật đóng vai trò quan trọng nhất cho bài tiết các chất dị sinh hoá và các sản phẩm chuyển hoá của chúng. Gan có chức năng loại bỏ các chất độc trong máu sau khi hấp thụ qua đường dạ dày - ruột non, vì máu từ dạ dày, ruột non qua gan trước khi tới hệ tuần hoàn. Gan có thể tách các chất dị sinh hoá trong máu và do vậy có thể ngăn chặn sự phân bố của chúng đến các bộ phận của cơ thể... Các chất đào thải qua mật thường chia thành 3 nhóm theo tỷ lệ nồng độ của chúng trong mật và huyết tương. Các cơ chất nhóm A có tỷ lệ mật/huyết tương gần 1, bao gồm Na, K, glucoza, Hg, Ta, Ce, Co. Các cơ chất nhóm B có tỷ lệ >1 (thường giữa 10 và 1000), bao gồm các axit mật, pylirubin, sunobrom phtalein, Pb, As, Mn và nhiều chất dị sinh hoá khác. 45
Các cơ chất nhóm C có tỷ lệ < 1, bao gồm: imulin, albumin, Zn, Fe, Au, Cr. c Sự bài tiết trong ruột Người ta thấy rằng một số chất hoá học (digitoxin, dinitrobenzamit, hexaclobenzen, ochratoxin A...) được thải qua phân không qua quá trình bài tiết mật. Những thì nghiệm ở các động vật đã thắt ống mật và tách ống mật cho thấy có rất nhiều chất hoá học được chuyển trực tiếp từ máu vào ruột và ra phân. d. Sự bài tiết qua hơi thở Các cơ chất tồn tại ở pha khí tại nhiệt độ cơ thể được loại bỏ chủ yếu qua phổi. Các chất lỏng dễ bay hơi nằm cân bàng với pha khí của chúng trong túi phổi cũng có thể được loại bỏ qua phổi. Lượng chất lỏng được loại bỏ qua phổi tỷ lệ với chính áp suất hơi cua nó. e. Sự bài tiết qua tuyến sữa Việc nghiên cứu quá trình bài tiết các chất độc qua tuyến sữa là rất quan trọng vì: (l) một chất độc có thể được vận chuyển qua sữa của người mẹ truyền vào trong đứa trẻ; (2) một chất độc có thể qua các sản phẩm sữa đi vào cơ thể người sử dụng. Các chất độc đi vào trong tuyến sữa bởi sự khuếch tán đơn giản. Các chất dị sinh hoá hoà tan trong chất béo khuếch tán cùng với chất béo trong huyết tương tới tuyến vú và được thải ra qua tuyến sữa khi cho con bú. Một số hợp chất như DDT và PCBS, polybrom... đã được tìm thấy trong sữa. 46
2.3 Sự biến đổi các chất độc trong cơ thể con người Quá trình biến đổi chất của các chất ngoại sinh (các chất độc hại trong môi trường) xảy ra chủ yếu ở gan, thận, da, phổi và một cơ quan khác. Quá trình trao đổi chất thường làm cho chúng trở nên phân cực.và dễ tan trong nước hơn. Nếu không có qua trình này thì khi dùng một liều thuốc an thần thiopetal phải sau một trăm năm với được đào thảng khỏi cơ thể vì loại dược phẩm này tan tốt trong mỡ, không thể loại thải dễ dàng được. Quá trình trao đổi chất được chia thành hai giai đoạn. Các phản ứng pha I thường làm cho chất độc trở thành hoạt động hơn, pha II có thể gắn các nhóm tan trong nước vào nhằm hỗ trợ quá trình bài tiết bằng thận và gan. Các phản ứnghoá học xảy ra trong quá trình biến đổi chất gồm: Phá I: ôxi hoá (cho điện tử từ một nguyên tử trong phân tử) , khử (nhận thêm điện tử vào một nguyên tử trong phân tử) và thuỷ phân (kết hợp với nước và bẻ gẫy phân tử). Pha II: liên hợp (kết hợp các chất tan trong nước vào phân tử). Quá trình ôxi hoá và khử thường làm cho phân tử trở nên hoạt hoá hơn và nhờ vậy tính độc sẽ cao hơn. Quá trình trao đổi chất pha I Quá trình ôxi hoá : hầu hết các phản ứng ôxi hoá các chất ngoại sinh tan trong mỡ được tiến hành bởi các enzym và sử dụng một nguyên tử oxy từ oxy nguyên tử nên gọi là monôxygenaza, ngoài ra enzym này còn có các tên khác như "oxydaza chức năng hỗn hợp", "micro somalhydroxylaza", hydroxylaza hydrocacbon thơm đa vòng' và "cytochrome P450". 47
Tên chung cho cả nhóm enzym này là 'monooxygenaza cytochrom P450, đó là một nhóm rất nhiều izozyme oxy hoá: Một ví dụ cho sự oxy hoá là việc thay thế nguyên tử lưu huỳnh trong thiopental bằng oxy nguyên tử để tạo thành pentobarbital, sau đó là loại bỏ khỏi nhánh để tạo ra sản phẩm tan trong nước có thể loại bỏ bằng thận qua nước tiểu. Độ tan của Thiopental trong mỡ cao gấp 3 lần so vôi độ tan trong nước nên nó rất dễ dàng bị hấp thụ vào mô kể cả não. Gan và thận có khả năng loại bỏ sufua từ thiopental và tạo thành pentobarbital, hợp chất này tan trong nước nhiều hơn thiopental 60 lần nên được loại bỏ dần vào nước tiểu Gan và thận có thể oxy hoá và loại bỏ phần mạch nhánh hydrocacbon làm cho nó càng dễ tan trong nước hơn. Như vậy quá trình trao đổi chất của thuốc xảy ra thuận lợi làm giảm ảnh hưởng độc hại đến cơ thể. Với loại thuốc trừ sâu parathion cũng xảy ra phản ứng tương tự. Tuy nhiên sản phẩm trao đổi chất oxy hoá-paraxon là một chất độc thần kinh mạnh. Cơ chế trao đổi chất của parathion ở gan làm cho parathion dễ tan trong nước hơn thì lại tạo ra một sản phẩm hoạt động hơn và phá huỷ một enzym quan trọng trong hệ thần kinh. Fomaldehyt là một sản phẩm hoạt hoá của methanol và nó có khả năng gây độc thần kinh: Sự tạo thành fomaldehyt từ methanol ở người nhiễm độc methanol có thể được ngăn chặn bằng cách cho uống ethanol, lúc đó enzym alcnhol dehydrogenaza sẽ có áp lực cao với ethanol còn thận sẽ bài tiết methanol ra nước tiểu, kết quả là cơ thể sẽ loại bỏ methanol trước khi nó bị trao đổi chất thành các sản phẩm trung gian có độc tính. 48