Слайд 1Дәріс 5. Улы заттардың ағзада таралуының токсикокинетикасы және көрсеткіштері
Сезіімталдығы төмен
әдісті таңдау - іздеген затты айғақтацй алмайды (жалған теріс нәтиже).
Слайд 2 Дәріс жоспары
1. Бөгде заттардың токсикокинетикасы
2. Бөгде заттардың ағзада таралуы
Слайд 3 Бөгде заттардың токсикокинетикасы
Токсиканттар ағзаға екі жолмен түсе алады
– энтералды және парентералды.
Энтералды түсу- – тосиканттың ауыз қуысы
(пероралды) арқылы түсіп, асқазан ішек жолында сіңуі.
Парентералды жолдар – тері, көк тамыр, бұлшық ет, тыныс алу (ингаляционды) т.б. жолдарына байланысты.
Слайд 4Токсиканттың енген орнынан қан ағымына түсуін абсорбция деп атайды (сіңу),
сіңу механизмі ксенобиотиктің ағзаға түсу
Тері, асқазан ішек жолдары және өкпе
– ағзаның ішкі ортасымен токсиканттардың қоршаған ортадағы көп мөлшері арасындағы қорғанышы. (защитный барьер)
Кейбір липофильді қасиеті бар заттар (цианидтер, нитробензол, бензол, фенол, нитроглицерин және басқалар) қан ағымына ауыз қуысының шырышты қабаты арқылы сіңе алады.
Слайд 5. Олар қан ағымында бауырға жетпей, метаболизмге түспей ұзақ уақыт
айналымда болады (циркулирорвание) - цианидтер, нитробензол, бензол, фенол, нитроглицерин және
басқалар.
Слайд 6
Улы заттар және басқа бөгде заттар (дәрілер) асқазаннан, ішек жолынан
қанға сіңіп бауырға және басқа ағзаларға таралады.
Улы заттар қанға
сіңу үшін асқазанның шырышты қабатының, терінің , капиллярлардың, ағза (тіндер) биологиялық перделері (мембрана) арқылы - нысанға жетуі керек.
Мембрана - шектеулі өткізгіштігі (жартылай өткізгіштік) бар кешенді ақуыз-фосфолипидті түрленгіш (өзгергіш) құрылым.
Слайд 7Ағзаның барлық мембрана жүйелері нің құрылымы біркелкі болғанымен , қызметтері
(қасиеттері) әртүрлі.
Мембраналардың құрылымы туралы көз-қарас Доусона-Даниелли гипотезасына негізделген.
Мембрана
құрылымында қос қабатты ақуыздардың бір қабаты цитоплазмаға, екіншісі сыртқа бағытталған қосарланған липидті қабат түзеді.
Слайд 8Мембраналардың молекулярлық құрылымының сызбасы
Жасушаның сыртында су
__________________
////////////////////////////////////
ақуыз
()()()()()()()()()()()()() гидрофильді
топтар
0000000000000000 липидтер
()()()()()()()()()()()()() гидрофобты топтар
()()()()()()()()()()()()()
0000000000000000 липидтер
()()()()()()()()()()()()() гидрофильді топтар __________________
//////////////////////////////////// ақуыз
Жасуша ішіндегі су
Слайд 9Фосфолпид молекуласы гмдрофильді топтарымен ақуызға бағытталған, ал гидрофобты топтары бір-бірімен
жанасқан.
Кейбір ақуыздардың өзінің жасушаларын танып, бөгделерді қабылдамайтын қасиеттері болжамданады.
Заттардың мембрана арқылы өтуі күрделі үрдіс. Әртүрлі заттардың транспортының негізгі 4 түрін ажыратады:
Слайд 10Әртүрлі заттар транспортының негізгі типтері
I тип – қарапайым диффузия (белсенді
емес транспорт) – негізгі;
II – энергетикасы белсенді транспорт;
III – Пиноцитоз,
күрделі, энергия жұмсалынуы керек;
IV – перденің сулы қуыстары арқылы сүзілуі (фильтрация).
Слайд 11Пассивті транспорт қарапайым диффузия арқылы жүреді.
Қарапайым диффузия - қосымша
энергияны қажет етпейді және екі бағытта жүре алады: жасушаға бағытталған
және жасушадан кері.
1 типтегі мембраналар иондарды өткізбейді, бейтарап молекулаларды кедергісіз өткізеді.
Липофильді қасиеттері бар молекулалар басқалардан жылдам диффундирлейді, себебі май-су қабатында олардың таралу коэффициенттері жоғары.
Слайд 12Фик заңы
Липидтерде еритін заттар жасуша мембранасы арқылы, диффузия заңдылығына сәйкес
- энергия жұмсамай еркін, кедергісіз, өте алады.
Заттардың диффузия жылдамдығы
және бағыты (Vдиф.), Фик заңына сәйкес төменгші теңдеумен анықталады:
S(C1 – C2)
(Vдиф.) = К ----------------
d
К –ксенобиотиктің диффузия коэффициенті;
S – мембрана бетінің аумағы;
(C1 – C2) – мембрананың екі жағындағы концентрациялар градиенті;
d – мембрана қалыңдығы.
Слайд 13Диффузия –заттардың жоғарғы концентрациясының төменгі концентрацияға өздігінен өтіп, екі концентрация
теңелгенше жүретін үрдісті айтады.
Улы заттың диффузия коэффициенті -
- молекулярлық
массаға,
- липидтде ерігіштік дәрежесіне және иондалуына,
- кеңістіктегі конфигурациясына байланысты.
Слайд 14II типтегі перделер
II типтегі мембраналар - белсенді транспортты қамтамасыз етушілердің
арнаулы тасымалдаушылары болады және солар арқылы қарқынды диффузия іске асады.
Молекулалардың
мембрана арқылы белсенді транспортына мембрана құрамына кіретін ферменттер – тасымалдаушылар ретінде қатысады.
Слайд 15Транспортталушы молекула тасымалдаушымен ажырауға бейім қосылысады. Молекула + фермент →
(молекула-фермент) → молекула және фермент. Тасымалдаушы мембрананың ішкі және сыртқы
беттерінде еркін қозғалыста бола алады
Белсенді транспорт көмегімен глюкоза эритроцидтерге тасымалданады, натрий, калий, кальций катиондары, аминқышқылдары, жүрек гликозидтері, гормондар, дәрумендер сіңдіріледі.
Слайд 16III типті мембрана (Пиноцитоз)
III типті мембраналарда күрделі транспорт орын
алады.
Заттардың концентрациясының градиентіне қарсы жинақталу орын алады.
Бұл жинақталу энергия
пайдалану қажеттілігімен байланысқан. Қажетті энергия АТФ-тың мембранадағы метаболизмінен туындайды.
Слайд 17Жорамалдау бойынша, заттың молекуласы белгілі химиялық түрленген тасымалдаушымен қосылыс түзеді.
Тасымалдаушылар ретінде ферменттер қызмет етеді.
Слайд 18 IV типті мембраналар (Сүзілу)
IV типті мембраналарда диффузия негізінен
қабырғаларында оң зарядталған бөлшектер і бар қуыстар арқылы аниондарды өткізеді.
Бірақ, электролит еместерді де өткізе алатын каналдар бар.
Слайд 19Қуыстардың шамасын өлшемі ең үлкен молекуланы өткізе алатын мүмкішілігімен байланыстыруға
болады.
Транспорт сүұзілу-фильтрация принципы бойынша жүреді.
Мысалы, адамның бүйрек мембранасының
клубочкалары, қалыпты жағдайда, альбумин молекуласынан (м.м. 60 000) кіші барлық молекулаларды өткізе алады.
Слайд 20 Сіңуге ықпалды факторлар
1. заттардың табиғаты. 1.1.
Органикалық заттар: 1.1.1. Бейтарап сипатты, ионизацияға түспейтін заттар қышқылды негіздер,
орг. Негіздер алкалоидтар
Механизмі: қарапайым диффузия. Токсиканттардың ағзаларда таралуы май/су таралу коэффициенті не тәуелді.
См
К = -------
Сс
См - еріткіштің липофильді концентрациясы.
К – таралу коэффициенті жоғары болғанда токсиканттың белсенділігі жоғары.
Слайд 211.1.2. Ионизацияға қабілетті қышқылды және негізді заттар
Мысалы : салицил қышқылы,
ацетилсалицил қыщқылы, барбитураттар, сульфаниламидтар, алкалоидтар, синтетикалық үштік азоты бар заттар.
Таралу коэффициенті қышқылды және негізді табиғаттарына және биологилық ортаның рН көрсеткішіне тәуелді.
Әлсіз қышқылдар үшін рНоптим. ≤ рКа - 2
Әлсіз негіздер үшін рНоптим. ≥ рКа + 2
рКа – ионизация константасы, заттың 50 % иондалған кезіндегі рН сандық көрсеткішіне тең.
Слайд 221.2. Бейорганикалық заттар
Сіңуі олардың иондарға түсу мүмкіншіліктеріне тәуелді.
Егер
зат диссоцияға түспесе, ол ағзаға сіңбейді (ВаSO4).
Ксенобиотиктер органикалық
заттармен хелатты қосылыстар түзсе, жақсы сіңеді.
Аниондар қанға перде қуыстары арқылы өтеді.
Слайд 23 2. Заттар концентрациясы. Улы заттың концентрациясы жоғарылағанда, олардың сіңу жылдамдығы
да жоғарылайды.
3. Асқазан-ішек жолының күйі:
- асқазанның шырышты
қабығының интенсивті қан айналымының сіңу үрдісіне жоғары әсері бар.
- асқазан күйінің (тола немесе бос) сипаты,
- оның перистальтикасы,
- шырыш туындауы т.б.
Слайд 24Улы заттардың ағзада таралуы
Уытты заттар қанға сіңгеннен кейін олардың ағзада
таралуы орын алады. Осы күрделі үрдіс кейбір факторларға тәуелді:
1)
липоерігіштік коэффициентіне. Мысалы, пестицидтер, барбитураттар майлы тіндерде қорланады.
2) жасуша мембраналарынан өту қабілеттіліктеріне. Ақуыздармен қосылыс түзбеген липидтерде ерігіш заттар өте жақсы сіңеді және тарала алады.
3) токсиканттардың макромолекулярлы структуралар және ақуыздармен әрекеттесу қабілеттеріне:
Слайд 25Көптеген бөгде заттар плазманың ақуыздарымен, көбінесе альбуминмен қосылыстар түзеді.
Плазма
ақуыздары металдармен кешенді қосылыстар түзе алады. Мысалы, темір иондары β-глобулинмен
тасымалданады.
90-96 % мыс иондары глобулинмен (церуплазмин) кешенді қосылыс түзіп циркуляцияға – айналымға түседі.
Слайд 26 Уытты заттардың таралуы басқа да заңдылықтарға бағынышты
Мысалы: As эритроциттарда, шаштарда,
тырнақтарда қорланады;
Hg – тік ішекте;
Pb – жалпақ сүйектерде;
Cr
– сіңір тіндерінде.
Слайд 27Бөгде заттардың биотрансформациясы
осы заттарды ағзадан шығаруға
бағытталған.
Биотрансформация үрдісі екі фазадан тұрады:
Ыдырау метаболикалық реакциялар (тотығу, тотықсыздану, гидролиз). Бұл реакциялар энергия жұмсау арқылы жүреді.
- синтезге түспейтін реакциялар. Бастапқы бөгде заттың биохимиялық реакция нәтижесінде химиялық құрылымның өзгеруі.
2. Конъюгаттар биосинтезі (қосарлы қосылыстар ).
Слайд 28 Биотрансформациияның бірінші фазасы
Тотығу реакциясы.
Ароматикалық гидроксилдену
Слайд 29 Фенобарбиталдың ароматтых гидроксилдену үрдісі :
Слайд 31N-гидроксилдену (аминдарды гидроксилдеу)
Слайд 34S-тотығу (фенотиазин туындыларының сульфототығуы)
Слайд 38
2. дезалкилдену реакциялары (N-, O-, S-дезалкилдену)
N-дезалкилдену
Слайд 39 Тотықсыздану реакциялары
Нитротуындылардың тотықсыздануы
Слайд 40 Альдегидтердің, кетондардың, галогенді туындылардың тотықсыздануы
Слайд 41Биотрансформацияның екінші фазасы
Конъюгаттар түзумен сипатталады.
Токсикантың метаболитымен ағзадағы кейбір заттардың
(глюкурон қышқылы, сульфаттар, ацетаттар, глицин және т.б.) биосинтезі.
Конъюгация реакциясының
негізгілерінің біреуі – глюкуронидтер түзу реакциясы. (ксенобиотик пен глюкурон қышқылының қосарлы қосылыстары).
Шамамен 70 % метаболиттер ағзадан глюкуронидтер түрінде шығарылады.
Слайд 42Реакция образования глюкуронидов
Слайд 43Фенолдар және спирттер, негізінен сульфаттар түзеді
Слайд 44Органикалық қышқылдар аминқышқылдарымен реакцияға түседі, глицинмен жиірек:
Слайд 45Кейбір метболиттік үрдістер нәтижесінде уытсыз немесе уыттылығы төмен заттар уыттылығы
жоғары заттарға айналады: летальды синтез
Алкогольдегидрогеназа, каталаза
СН3ОН ------------------------------------------------→ НСНО → НСООН
Слайд 46Бөгде заттардың метаболизміне ықпалды факторлар,
Генетикалық факторлар (генетикалық ферменттер дефекті).
Мысалы, шығыс және батыс халықтарының алкогольдегидрогеназа ферменті
Физиологиялық факторлар.
Адамның
жасы және ферменттер жүйесінің дамуы.
Половые различия.
Гормональды фон (қалқанша безінің белсенділігі).
Жүктілік.
Тамақтану.
Патологиялық жағдай.
Дәрілік затты ұзақ пайдалану.
Қоршаған орта фкторлары.
Стресс.
Иондаушы радиация.
Бөгде заттардың метаболизмін қуаттау.
Бөгде заттардың метаболизмін баяулату.
Слайд 47Уытты заттың әрекеттесу және уыттылығын шығара алатын орнын рецептор деп
атайды.
Көп жағдайда рецептор - ферменттің участогі. Мысалы, сериннің ОН- тобы,
ацетилхолинэстераза ның құрамында ФОП-тарға рецептор болады, және олармен тұрақты комплекс түзуші.
Слайд 48Рецепторлар ретінде реакцияға бейім органикалық заттардың функционалды топтары жатады :
сульфгидрильді, гидроксильді, карбоксильді, азотты- және фосфорлы қосылыстар.
Слайд 49Уытты заттардың ковалентті байланысының рецепторлармен байланысы.
Улы затпен рецептор байланысының кері
өзгерілінуі маңызды орын алады..
Улы заттың рецепторлармен ковалентті қосылысы берік
және кері қайтпайды.
Ковалентті байланыстар түзе алатын қосылыстар көп емес. Оларға жататындар:ақуыздардың сульфгидрильді топтарымен әрекеттесетін сынап, мышьяк және и сурьма препараттары.
Слайд 50Улы заттың рецепторлармен байланысының негізгі типтері және беріктігі
Байланыс типі
Байланыс энергиясы
Ковалентті 50-140 ккал/ моль
Ионнд 5-10 ккал/моль
Ысутекті 2-5 ккал/моль
Ван-дер-ваальс 0,5-1 ккал/моль