Група  18Т1

Біологія 

Заняття № 30. 

    Тема: «Негативний вплив на метаболізм токсичних речовин.

Знешкодження токсичних сполук в організмі людини»

Крім поживних речовин в організм людини з харчовими продуктами, повітрям, питною водою або крізь шкіру можуть потрапити й чужорідні хімічні речовини, що їх називають   Ці речовини не використовуються в

організмі ні як пластичний, ні як енергетичний матеріал. До ксенобіотиків нале-

жать діоксини, ліки, наркотичні речовини, пестициди, мінеральні добрива, мийні

засоби, радіонукліди, синтетичні барвники та інші. Найнебезпечнішими у цій

групі є діоксини, пестициди, сполуки важких металів, нітрати.

   Діоксини – група хлоровмісних вуглеводнів із потужною токсичною дією на

організм. Найнебезпечнішими джерелами діоксинів є підприємства з хлоровміс-

ними технологічними процесами (хімічні, целюлозно-паперові, металургійні),

сміттєспалювальні заводи та звалища хімічних відходів. Спалювання будь-яких

хлорованих вуглеводнів (гуми, поролону, лінолеуму, поліетилену, пластику) су-

проводжується викидом цих сполук в атмосферу. Діоксини добре розчиняються

в жирах і тому в організм надходять головним чином із м’ясом, рибою та молоком.

   Пестициди – хімікати, що використовуються для боротьби зі шкідниками та

для захисту рослин. Особливо небезпечними є хлороорганічні пестициди (гек-

сахлоран, поліхлоропінен), фосфороорганічні інсектициди (дихлофос, карбо-

фос, хлорофос), ртутьорганічні речовини (гранозан). Усі без винятку пестициди

за ретельного вивчення виявляли або мутагенну, або іншу негативну дію на живу

природу і людину. Близько 90 % усіх фунгіцидів, 60 % гербіцидів і 30 % інсектици-

дів є канцерогенними сполуками.

У зв’язку з антропогенним впливом значно зріс рівень забруднення довкілля

сполуками важких металів (Cu, Ni, Cd, Zn, Pb, Hq). Висока потенційна набезпека забруднення ними значною мірою пов’язана з їх здатністю до накопичення.

Сполуки важких металів виявляють токсичну дію на білки, порушуючи цим від-

повідні функції організму.

Особливої уваги у зв’язку з надлишковим вмістом у живій речовині потребу-

ють нітрати. Це термічно нестійкі, добре розчинні у воді сполуки, які можуть

накопичуватись в коренеплодах і плодах рослин. Самі нітрати не є отруйними,

але в організмі людини вони перетворюються на нітрити, які взаємодіють з ге-

моглобіном крові. В організмі порушується тканинне дихання, внаслідок чого

розвивається хвороба метгемоглобінемія. Крім того, дія нітритів є небезпечною

для організму через утворення канцерогенів – нітрозоамінів.

Отже, ксенобіотики – чужорідні речовини, що не синтезуються в організмі

людини, але потрапляючи всередину або на покриви тіла, можуть спричиняти

алергічні реакції, мутації, хвороби, послаблювати імунітет, порушувати обмін

речовин тощо.

Психоактивні речовини – речовини, що спричиняють звикання та залеж-

ність за умов систематичного їх вживання, внаслідок чого змінюється поведінка

людини. До цієї групи речовин належать алкоголь, нікотиновмісні, опіоїди, кока-

їн, снотворні, барбітурати та ін.

Всі психоактивні речовини впливають на роботу головного мозку людини:

прискорюють передачу сенсорних сигналів або перешкоджають нервовим цен-

трам виконувати свої функції. В основі ефектів, зумовлених дією психотропних

речовин, – їх вплив на нейромедіатори (речовини, що передають сигнали від

одного нейрона до іншого). Найпоширенішими речовинами цієї групи є етанол,

нікотиновмісні (іл. 78) й наркотичні речовини.

Етанол (етиловий спирт) у клітинах постійно утворюється на етапах обміну вуглеводів. У нормі у крові людини завжди міститься близько 0,001–0,015 г/л спирту. Невелика кількість етанолу не є небезпечною, оскільки швидко знешкоджується

ферментами печінки. Вплив алкоголю на процеси обміну в організмі, на структуру клітин складається з дії двох речовин – етилового спирту та похідного ацетальдегіду, що спричиняє різноманітні розлади внутрішньоклітинного обміну.

Найважливішими з них є ушкодження мембран, порушення окисно-відновних реакцій, нестача поживних речовин, зниження швидкості синтезу білків, зміни в обміні нейромедіаторів, порушення механізмів регуляції функцій організму. Збільшення кількості етанолу в організмі призводить до виникнення метаболічної залежності від нього.

У тютюновому димі шкідливих сполук багато (чадний газ, бензпірен, фор-

мальдегід, ацетальдегід, бензен тощо), але найнебезпечнішим є нікотин. Це

алкалоїд, що в організмі виявляє нейротоксичну отруйну дію. Йдеться про ек-

зогенний нікотин. У самому організмі міститься власний природний ендогенний

нікотин, що синтезується клітинами печінки в невеликих кількостях і входить до

складу багатьох ферментів, що беруть участь в обміні речовин. На відміну від

тютюнового нікотину ця речовина неотруйна. Що ж відбувається, якщо нікотин

потрапляє в організм під час тютюнокуріння? Організм людини перестає виробляти

свій нікотин і стає залежним від тютюнового.

    Наркотичні речовини – чужорідні щодо обміну речовин сполуки, що спри-

чиняють залежність унаслідок заміщення однієї з речовин природного метабо-

лізму. Як засвідчили дослідження, головний мозок сам виробляє речовини, які

чинять дію на певні нервові центри мозку, що викликає у людини почуття задо-

волення. Усі поведінкові акти, які мають біологічну та соціальну зумовленість,

супроводжуються позитивними емоціями. Організм ніби сам себе стимулює на

правильну поведінку. Фізіологічний механізм полягає в тому, що під час задо-

волення потреб підвищується синтез ендорфінів (енкефалінів), що викликають

позитивні емоції. При вживанні наркотиків формується залежність, і наркотичні

речовини сприймаються організмом як ендорфіни й енкефаліни.

Отже, психоактивні речовини мають виражений нейротоксичний і

психоруйнівний ефект, подібність до внутрішніх чинників обміну речо-

вин і, заміняючи їх у процесах життєдіяльності, спричиняють залежність.

   Біотрансформація – знешкодження токсичних речовин шляхом перетво-

рення їх у молекулярну форму із зміненими біологічними властивостями і виве-

денння з організму. Багато шкідливих речовин, потрапивши в організм людини,

зазнають знешкодження і виділяються у вигляді метаболітів. В організмі також

знешкоджуються кінцеві продукти метаболізму, що мають потенційно токсичні

властивості (жовчні пігменти, амоніак), продукти гниття білків у товстій кишці

(феноли, індоли, скатоли).

В організмі людини знешкодження небезпечних сполук здійснює печінка

за участі спеціальних ферментів і мембранних рецепторів, які регулюють їхню

активність. Знешкоджені сполуки видаляються з організму із сечею або жовчю.

Біотрансформація ксенобіотиків відбувається у дві фази:

1-ша фаза: модифікація – це окисно-відновні та гідролітичні реакції, що ка-

талізуються ферментами ЕПС (цитохром Р450, епоксидгідролаза). Молекула ксе-

нобіотика збагачується функціональними групами (–OH, –COOH, –SH, –NH2), що

робить її розчинною у воді.

2-га фаза: кон’югація – реакції синтезу за участі ферментів-трансфераз. До

проміжних продуктів метаболізму приєднуються ендогенні молекули (глюкуро-

нова кислота, сульфатна кислота, глутамін), у результаті чого утворюються по-

лярні сполуки для видалення з організму.

Упродовж багатьох років перетворення ксенобіотиків в організмі розгля-

дається тільки як позитивне явище, спрямоване на зменшення токсичності, а

випадки збільшення токсичності вважалися винятком. Однак із часом було вста-

новлено, що підвищення токсичності є швидше правилом, аніж винятком. Через

те термін біотрансформація є точнішим, ніж детоксикація.

                           Самостійна робота з таблицею

Заповніть у робочому зошиті таблицю та зробіть висновок про участь систем

органів у захисті організму людини від ксенобіотиків.

Система                                   Органи                                Значення

Травна

Дихальна

Сечовидільна

Шкіра

Імунна