Пульмонотоксичность

в биосистемах.

Токсичность
имманентное свойство всех веществ, которое характеризует его способность наносить

вред организму (биологической системе) немеханическим путем.

токсиканта, приводящее к ее повреждению (т.е. нарушению ее функций, жизнеспособности)

или гибели.



Проявления токсического процесса -
внешние признаки токсического процесса, регистрируемые на различных уровнях организации биосистемы:
- клеточном:
- органном;
- организменном;
- популяционном.

или системы проявляется –



- функциональными реакциями – усилением или

ослаблением функции, до полной утраты
( миоз, тахикардия, гипотония, лейкоцитоз и пр.);

- заболеваниями органа
(токсический гепатит, цирроз печени, токсическая
энцефалопатия, гастрит, дистрофия и др.)

- неопластическими процессами.

(вероятность попадания вещества в организм) в реальных условиях его производства

и применения

Показатели потенциальной опасности:
1) летучесть вещества;
2) КВИО - коэффициент возможности ингаляционного отравления,
[C20] / LC50 (экспозиция - 2 часа, мыши);
3) растворимость в воде и жирах, (KOM, Lg [Cокт] / [Cвода] );
4) дисперсность аэрозоля и другие.

Эти свойства определяют возможность попадания яда в организм при вдыхании, при попадании на кожу и т.п.

Показатели реальной опасности: 
1) токсичность вещества;
2) пороги вредного действия (Lim ac , Lim ac sp , Lim ch  и т.д.);
3) производные параметры токсикометрии: (Zac, Z sp, Z ch, Z b.ef ).

вызывать структурно-функциональные нарушения органов дыхания
Пульмонотоксиканты-
вещества, для которых порог чувствительности органов

дыхания существенно ниже, чем других органов и систем, и клиническая картина поражения которыми характеризуется нарушениями прежде всего со стороны дыхательной системы.

Пульмонотоксиканты действуют на органы дыхания:

1. Преимущественно ингаляционно – местное действие
(газы, пары, аэрозоли: галогены, фосгены, окислы азота и др.);
2. При энтеральном и парентеральном поступлении – резорбтивное действие (паракват, малатион, соли тяжелых металлов, цитостатики, нитрофураны).

газов (паров) и аэрозолей. Факторы, определяющие

легочную резорбцию газов (конвекция, растворение, диффузия) - градиент концентрации альвеолярный воздух-кровь - растворимость в крови (Кр= Скр/ Са.в. CCl4 = 0,6; CHCl3 = 0,8; C2H5OH = 150) - интенсивность дыхания - интенсивность кровотока Факторы, определяющие легочную резорбцию аэрозолей (конвекция, седиментация, растворение, диффузия, фагоцитоз) - концентрация аэрозоля - размер частиц - интенсивность дыхания

вызывать:

1. Явления обратимого раздражения верхнего и нижнего отделов

дыхательных путей (кашель, чихание, ринорея, изменение голоса до афонии, боль, бронхоспазм, бронхорея и пр.);

2. Стойкое поражение дыхательных путей (риниты, ларингиты, трахеиты, бронхиты, ожоги, бронхоэктазирование, рубцевание, стенозирование и пр.);

3. Повреждение терминальных респираторных
единиц (ацинусов) в форме воспалительных и пролифера- тивных процессов (пневмония, фиброз, эмфизема, ОДН и пр);

4. Нарушения проницаемости альвеолярно - капилярного барьера (отек легких, РДСВ, ОДН);

5. Новообразования.

Отделы дыхательной системы
(40

типов клеток):

Назофарингеальный ( полость носа, ротовая полость, гортань): согревает, увлажняет, очищает от крупных аэрозолей
Трахеобронхиальный: восходящий муко-цилиарный ток (1 – 4 мкм/мин)








Легочный: ацинусы, альвеолы

(23 генерации)


А. Проводящая зона Z

= 0 - 16
(трахея, бронхи, бронхиолы,
терминальные бронхиолы)

Б. Транзиторная и респираторная зоны Z = 17 – 23
(ацинусы - дыхательные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки, альвеолы)

В легких человека 600 - 800 миллионов альвеол

мембраны Толщина мембраны – 0,2-0,8 мкм Площадь мембраны

– 70 - 140 м2 (статическая) Динамическая площадь мембраны - 3750 м2 (кровоток 5л/мин, эр.~2.5*1013 площадь эр.~1.5*10 –10) Газообмен ~ 0.1с Клеточный состав: альвеолоциты I типа - 9%, 95% площади, газообмен; альвеолоциты II типа – 15%, синтез сурфактанта, стволовые клетки; эндотелиоциты – 33%, газообмен, метаболизм биологически активных веществ; макрофаги – 6% клетки интерстиция – 37%

47,0
фосфатидилхолин 30,0
Нейтральные липиды: 5 %
Холестерол, свободные жирные кислоты
Белки: 10

%
Сурфактантные белки А, B, C, D

Сурфактант – антиателектатический фактор

Функции сурфактанта:
Уменьшение поверхностного натяжения плёнки тканевой жидкости, покрывающей альвеолярный эпителий, что способствует расправлению альвеол и препятствует слипанию их стенок при дыхании.
Улучшение газообмена, (липофилен, способствует растворению дыхательных газов).
Препятствует испарению воды.
Защитная фунция, так как химически инертен.
Бактерицидная.
Иммуномодулирующая.
Стимуляция активности альвеолярных макрофагов.
Формирование противоотёчного барьера, который предупреждает проникновение жидкости в просвет альвеол из интерстиция.

Закон Лапласа

мм.рт.ст. (фильтрация)
на венозном конце

– 10 мм.рт.ст (реабсорбция)
Онкотическое давление капилляра - 28 мм.рт.ст
90% жидкости реабсорбируется
10% жидкости возвращается через лимфоотток

Обмен жидкости через альвеолярно-капиллярную мембрану

жидкости не уравновешивается ее резорбцией

(интерстициальная и альвеолярная фазы)

РДСВ

галогены, оксиды азота и пр.)
- медленно

(фосгены)

1. Аллергические и гиперреактивные заболевания легких (профессиональная астма - 15%,

синдром реактивной дисфункции дыхательных путей - СРДП, экзогенный аллергический альвеолит, пневмокониоз, фиброз, гранулематоз легких);
2. Диффузный интерстициальный фиброз (алюминий, асбест, угольная пыль, каолин, масляный аэрозоль, ртуть, антибиотики, цитостатики и пр.);
3. Облитерирующий бронхиолит (аммиак, оксид кадмия, хлор, кислород под давлением, озон, фосген, диоксид серы и пр.);
4. Гигантоклеточные пневмонии (кобальт, тяжелые металлы);
5. Канцерогенез ( асбест, акрилонитрил, мышьяк и его соединения, кадмий, хром, бериллий, иприты, табачный дым, бензпирен, винилхлорид и пр.).

вызывать структурно-функциональные нарушения органов дыхания
Пульмонотоксиканты-
вещества, для которых порог чувствительности органов

дыхания существенно ниже, чем других органов и систем, и клиническая картина поражения которыми характеризуется нарушениями прежде всего со стороны дыхательной системы.

Пульмонотоксиканты действуют на органы дыхания:

1. Преимущественно ингаляционно – местное действие
(газы, пары, аэрозоли: галогены, фосгены, окислы азота и др.);
2. При энтеральном и парентеральном поступлении – резорбтивное действие (паракват, малатион, соли тяжелых металлов, цитостатики, нитрофураны).