Mfiduo, Kipimo na Majibu

Sumu ni uwezo wa ndani wa wakala wa kemikali kuathiri kiumbe vibaya.

Xenobiotics ni neno la "vitu vya kigeni", yaani, kigeni kwa viumbe. Kinyume chake ni misombo endogenous. Xenobiotics ni pamoja na dawa, kemikali za viwandani, sumu za asili na uchafuzi wa mazingira.

Hatari ni uwezekano wa sumu kutokea katika mazingira au hali maalum.

Hatari ni uwezekano wa athari mahususi mbaya kutokea. Mara nyingi huonyeshwa kama asilimia ya kesi katika idadi fulani ya watu na katika muda maalum. Makadirio ya hatari yanaweza kutegemea kesi halisi au makadirio ya kesi zijazo, kulingana na maelezo ya ziada.

Ukadiriaji wa sumu na uainishaji wa sumu inaweza kutumika kwa madhumuni ya udhibiti. Ukadiriaji wa sumu ni upangaji wa vipimo kiholela au viwango vya kukaribiana na kusababisha athari za sumu. Ukadiriaji unaweza kuwa "sumu kali," "sumu kali," "sumu ya wastani" na kadhalika. Ukadiriaji wa kawaida unahusu sumu kali. Uainishaji wa sumu unahusu upangaji wa kemikali katika vikundi vya jumla kulingana na athari yao muhimu zaidi ya sumu. Makundi hayo yanaweza kujumuisha allergenic, neurotoxic, kansa na kadhalika. Uainishaji huu unaweza kuwa wa thamani ya kiutawala kama onyo na kama taarifa.

The uhusiano wa athari ya kipimo ni uhusiano kati ya kipimo na athari kwa kiwango cha mtu binafsi. Kuongezeka kwa kipimo kunaweza kuongeza kiwango cha athari, au athari mbaya zaidi inaweza kusababisha. Curve ya athari ya kipimo inaweza kupatikana katika kiwango cha kiumbe kizima, seli au molekuli inayolengwa. Baadhi ya athari za sumu, kama vile kifo au saratani, hazijaorodheshwa lakini ni athari "zote au hakuna".

The uhusiano wa majibu ya kipimo ni uhusiano kati ya kipimo na asilimia ya watu binafsi kuonyesha athari maalum. Kwa kuongezeka kwa kipimo idadi kubwa ya watu katika watu walio katika hatari ya kuambukizwa kwa kawaida wataathirika.

Ni muhimu kwa toxicology kuanzisha uhusiano wa athari ya kipimo na majibu ya kipimo. Katika tafiti za kimatibabu (epidemiological) kigezo ambacho mara nyingi hutumika kukubali uhusiano wa sababu kati ya wakala na ugonjwa ni kwamba athari au majibu yanalingana na kipimo.

Mikondo kadhaa ya majibu ya kipimo inaweza kuchorwa kwa kemikali-moja kwa kila aina ya athari. Mviringo wa kujibu kipimo kwa athari nyingi za sumu (unaposomwa katika idadi kubwa) una umbo la sigmoid. Kwa kawaida kuna kiwango cha chini cha dozi ambapo hakuna majibu yaliyogunduliwa; kadri kipimo kinavyoongezeka, jibu hufuata mkunjo unaopanda ambao kwa kawaida utafikia uwanda kwa jibu la 100%. Kiwango cha mwitikio wa kipimo kinaonyesha tofauti kati ya watu binafsi katika idadi ya watu. Mteremko wa curve hutofautiana kutoka kemikali hadi kemikali na kati ya aina tofauti za athari. Kwa baadhi ya kemikali zilizo na athari mahususi (kasinojeni, vianzilishi, mutajeni) mkondo wa mwitikio wa kipimo unaweza kuwa mstari kutoka kwa kipimo cha sufuri ndani ya masafa fulani ya kipimo. Hii ina maana kwamba hakuna kizingiti kilichopo na kwamba hata dozi ndogo huwakilisha hatari. Zaidi ya safu hiyo ya kipimo, hatari inaweza kuongezeka kwa zaidi ya kiwango cha mstari.

Tofauti ya kukaribia aliyeambukizwa wakati wa mchana na urefu wa jumla wa kukaribia aliyeambukizwa wakati wa maisha ya mtu inaweza kuwa muhimu kwa matokeo (mwitikio) kama wastani au wastani au kiwango cha kipimo kilichounganishwa. Mifichuo ya kilele cha juu inaweza kuwa na madhara zaidi kuliko kiwango cha mfiduo zaidi. Hii ndio kesi kwa vimumunyisho vingine vya kikaboni. Kwa upande mwingine, kwa baadhi ya visababisha kansa, imeonyeshwa kimajaribio kwamba ugawaji wa dozi moja katika mfiduo kadhaa na kipimo sawa cha jumla unaweza kuwa na ufanisi zaidi katika kuzalisha tumors.

A dozi mara nyingi huonyeshwa kama kiasi cha xenobiotic inayoingia kwenye kiumbe (katika vitengo kama vile uzito wa mg/kg). Kipimo kinaweza kuonyeshwa kwa njia tofauti (zaidi au chini ya taarifa): kipimo cha mfiduo, ambayo ni mkusanyiko wa hewa wa uchafuzi unaovutwa wakati fulani (katika usafi wa kazi kwa kawaida saa nane), au kubakia or kipimo cha kufyonzwa (katika usafi wa viwanda pia huitwa mzigo wa mwili), ambayo ni kiasi kilichopo katika mwili kwa wakati fulani wakati au baada ya kuambukizwa. The dozi ya tishu ni kiasi cha dutu katika tishu maalum na kipimo cha lengo ni kiasi cha dutu (kawaida metabolite) kinachofungamana na molekuli muhimu. Kiwango kinacholengwa kinaweza kuonyeshwa kama mg kemikali inayofungamana kwa kila mg ya macromolecule maalum kwenye tishu. Ili kutumia wazo hili, habari juu ya utaratibu wa hatua ya sumu kwenye kiwango cha Masi inahitajika. Kiwango cha lengo kinahusishwa zaidi na athari ya sumu. Kipimo cha kukaribia aliyeambukizwa au mzigo wa mwili unaweza kupatikana kwa urahisi zaidi, lakini haya hayahusiani kwa usahihi na athari.

Katika dhana ya kipimo kipengele cha muda mara nyingi hujumuishwa, hata kama hakionyeshwa kila mara. Kipimo cha kinadharia kulingana na sheria ya Haber ni D = ct, ambapo D ni dozi, c ni mkusanyiko wa xenobiotic katika hewa na t muda wa mfiduo wa kemikali. Dhana hii ikitumiwa katika kiungo kinacholengwa au kiwango cha molekuli, kiasi cha kila mg tishu au molekuli kwa muda fulani kinaweza kutumika. Kipengele cha muda kwa kawaida ni muhimu zaidi kwa kuelewa mfiduo unaorudiwa na athari sugu kuliko mfiduo mmoja na athari za papo hapo.

Madhara ya ziada hutokea kama matokeo ya kufichuliwa na mchanganyiko wa kemikali, ambapo sumu ya mtu binafsi huongezwa kwa kila mmoja (1+1= 2). Kemikali zinapofanya kazi kupitia utaratibu uleule, nyongeza ya athari zake huchukuliwa ingawa si mara zote hali halisi. Mwingiliano kati ya kemikali unaweza kusababisha kizuizi (uhasama), yenye athari ndogo kuliko ile inayotarajiwa kutokana na kuongezwa kwa athari za kemikali za kibinafsi (1+1 2). Vinginevyo, mchanganyiko wa kemikali unaweza kutoa athari iliyotamkwa zaidi kuliko inavyotarajiwa kwa kuongeza (kuongezeka kwa mwitikio kati ya watu binafsi au kuongezeka kwa mzunguko wa mwitikio katika idadi ya watu), hii inaitwa. ushirikiano (1+1 >2).

Muda wa kusubiri ni wakati kati ya mfiduo wa kwanza na kuonekana kwa athari inayoweza kutambulika au jibu. Neno hili mara nyingi hutumiwa kwa madhara ya kansa, ambapo tumors inaweza kuonekana kwa muda mrefu baada ya kuanza kwa mfiduo na wakati mwingine kwa muda mrefu baada ya kusitishwa kwa mfiduo.

A kizingiti cha kipimo ni kiwango cha dozi chini ambayo hakuna athari inayoonekana hutokea. Vizingiti hufikiriwa kuwepo kwa athari fulani, kama vile athari za sumu kali; lakini si kwa wengine, kama athari za kusababisha kansa (kwa waanzilishi wa kutengeneza DNA-adduct-forming). Kutokuwepo tu kwa jibu katika idadi fulani ya watu haipaswi, hata hivyo, kuchukuliwa kama ushahidi wa kuwepo kwa kizingiti. Kutokuwepo kwa jibu kunaweza kutokana na matukio rahisi ya takwimu: athari mbaya inayotokea kwa masafa ya chini huenda isitambuliwe katika idadi ndogo ya watu.

LD₅₀ (dozi inayofaa) ni kipimo kinachosababisha vifo vya 50% kwa idadi ya wanyama. LD₅₀ mara nyingi hutolewa katika fasihi ya zamani kama kipimo cha sumu kali ya kemikali. Kiwango cha juu cha LD₅₀, chini ni sumu kali. Kemikali yenye sumu kali (iliyo na LD ya chini₅₀) inasemekana kuwa nguvu. Hakuna uhusiano wa lazima kati ya sumu kali na sugu. ED₅₀ (kipimo kinachofaa) ni kipimo kinachosababisha athari maalum isipokuwa kuua kwa 50% ya wanyama.

NOEL (NOAEL) inamaanisha kiwango cha athari kisichozingatiwa (kibaya), au kipimo cha juu ambacho hakisababishi athari ya sumu. Ili kuanzisha NOEL kunahitaji vipimo vingi, idadi kubwa ya watu na maelezo ya ziada ili kuhakikisha kuwa kutokuwepo kwa jibu si jambo la kitakwimu tu. LOEL ni kipimo cha chini kabisa kinachoonekana kwenye mkondo wa mwitikio wa kipimo, au kipimo cha chini kabisa kinachosababisha athari.

A sababu ya usalama ni nambari rasmi, ya kiholela ambayo mtu hutenganisha NOEL au LOEL inayotokana na majaribio ya wanyama ili kupata kipimo cha majaribio kinachoruhusiwa kwa wanadamu. Hii mara nyingi hutumiwa katika eneo la sumu ya chakula, lakini inaweza kutumika pia katika toxicology ya kazi. Kipengele cha usalama kinaweza pia kutumika kwa uwasilishaji wa data kutoka kwa idadi ndogo hadi idadi kubwa zaidi. Vipengele vya usalama ni kati ya 10⁰ kwa 10³. Kipengele cha usalama cha mbili kinaweza kutosha kulinda dhidi ya athari mbaya (kama vile kuwasha) na sababu kubwa kama 1,000 inaweza kutumika kwa athari mbaya sana (kama vile saratani). Muhula sababu ya usalama inaweza kubadilishwa vyema na neno ulinzi sababu au, hata, sababu ya kutokuwa na uhakika. Matumizi ya neno la mwisho yanaonyesha kutokuwa na uhakika wa kisayansi, kama vile ikiwa data kamili ya majibu ya kipimo inaweza kutafsiriwa kutoka kwa wanyama hadi kwa wanadamu kwa kemikali mahususi, athari ya sumu au hali ya kukaribia.

Kuongezewa ni makadirio ya kinadharia ya ubora au kiasi cha sumu (ziada za hatari) inayotokana na tafsiri ya data kutoka kwa spishi moja hadi nyingine au kutoka kwa seti moja ya data ya majibu ya kipimo (kawaida katika kiwango cha juu cha kipimo) hadi maeneo ya mwitikio wa kipimo ambapo hakuna data. Nyongeza kwa kawaida lazima zifanywe ili kutabiri majibu yenye sumu nje ya masafa ya uchunguzi. Muundo wa hisabati hutumiwa kwa maelezo ya ziada kulingana na uelewa wa tabia ya kemikali katika kiumbe (muundo wa toxicokinetic) au kulingana na uelewa wa uwezekano wa takwimu kwamba matukio mahususi ya kibayolojia yatatokea (miundo ya kibiolojia au kikanikastiki). Baadhi ya mashirika ya kitaifa yamebuni mifano ya hali ya juu ya uongezaji data kama njia rasmi ya kutabiri hatari kwa madhumuni ya udhibiti. (Angalia mjadala wa tathmini ya hatari baadaye katika sura.)

Athari za kimfumo ni athari za sumu katika tishu zilizo mbali na njia ya kunyonya.

Chombo cha lengo ni kiungo cha msingi au nyeti zaidi kinachoathiriwa baada ya kufichuliwa. Kemikali ile ile inayoingia mwilini kwa njia tofauti za kipimo cha mfiduo, kiwango cha kipimo, jinsia na spishi inaweza kuathiri viungo tofauti vinavyolengwa. Mwingiliano kati ya kemikali, au kati ya kemikali na mambo mengine inaweza kuathiri viungo tofauti vya lengo pia.

Athari kali hutokea baada ya mfiduo mdogo na muda mfupi (saa, siku) baada ya kukaribiana na inaweza kubadilishwa au kubatilishwa.

Athari sugu hutokea baada ya mfiduo wa muda mrefu (miezi, miaka, miongo) na/au kuendelea baada ya kukaribiana kukoma.

Papo hapo yatokanayo ni mfiduo wa muda mfupi, wakati mfiduo wa muda mrefu ni mfiduo wa muda mrefu (wakati mwingine maisha marefu).

Kuvumiliana kwa kemikali kunaweza kutokea wakati mfiduo unaorudiwa husababisha mwitikio wa chini kuliko kile ambacho kingetarajiwa bila matibabu ya mapema.

Kuchukua na Kuweka

Michakato ya usafiri

Tofauti. Ili kuingia ndani ya viumbe na kufikia tovuti ambapo uharibifu huzalishwa, dutu ya kigeni inapaswa kupitisha vikwazo kadhaa, ikiwa ni pamoja na seli na utando wao. Dutu nyingi za sumu hupita kwenye utando bila kueneza. Hii inaweza kutokea kwa molekuli ndogo mumunyifu katika maji kwa kupita kwenye mikondo ya maji au, kwa zile zenye mumunyifu-mafuta, kwa kuyeyuka ndani na kueneza kupitia sehemu ya lipid ya membrane. Ethanoli, molekuli ndogo ambayo ni mumunyifu wa maji na mafuta, huenea haraka kupitia utando wa seli.

Usambazaji wa asidi dhaifu na besi. Asidi na besi dhaifu zinaweza kupitisha utando kwa urahisi katika umbo lao lisilo na ioni, mumunyifu wa mafuta ilhali maumbo ya ioni ni polar kupita kiasi. Kiwango cha ionization ya vitu hivi inategemea pH. Ikiwa kipenyo cha pH kinapatikana kwenye utando, basi watajilimbikiza upande mmoja. Utoaji wa mkojo wa asidi dhaifu na besi unategemea sana pH ya mkojo. PH ya fetasi au kiinitete ni ya juu kwa kiasi fulani kuliko pH ya mama, na kusababisha mkusanyiko kidogo wa asidi dhaifu katika fetasi au kiinitete.

Usambazaji uliowezeshwa. Kifungu cha dutu kinaweza kuwezeshwa na wabebaji kwenye membrane. Usambazaji uliowezeshwa ni sawa na michakato ya kimeng'enya kwa kuwa inapatanishwa na protini, huchagua sana, na hushiba. Dutu zingine zinaweza kuzuia usafirishaji rahisi wa xenobiotics.

Usafiri ulio hai. Baadhi ya dutu husafirishwa kwa bidii kwenye utando wa seli. Usafirishaji huu unapatanishwa na protini za wabebaji katika mchakato unaofanana na ule wa vimeng'enya. Usafiri amilifu ni sawa na usambaaji uliowezeshwa, lakini unaweza kutokea dhidi ya gradient ya ukolezi. Inahitaji pembejeo ya nishati na kizuizi cha kimetaboliki kinaweza kuzuia mchakato. Vichafuzi vingi vya mazingira havisafirishwi kikamilifu. Isipokuwa moja ni usiri wa neli hai na urejeshaji wa metabolites ya asidi kwenye figo.

Phagocytosis ni mchakato ambapo seli maalum kama vile macrophages humeza chembe kwa usagaji chakula unaofuata. Utaratibu huu wa usafiri ni muhimu, kwa mfano, kwa ajili ya kuondolewa kwa chembe katika alveoli.

Mtiririko wa wingi. Dutu pia husafirishwa katika mwili pamoja na harakati ya hewa katika mfumo wa kupumua wakati wa kupumua, na harakati za damu, lymph au mkojo.

Usogeleaji. Kutokana na shinikizo la hydrostatic au osmotic maji hutiririka kwa wingi kupitia pores kwenye endothelium. Kimumunyisho chochote ambacho ni kidogo cha kutosha kitachujwa pamoja na maji. Uchujaji hutokea kwa kiasi fulani katika kitanda cha capilari katika tishu zote lakini ni muhimu hasa katika uundaji wa mkojo wa msingi katika glomeruli ya figo.

Ufonzaji

Kunyonya ni uchukuaji wa dutu kutoka kwa mazingira hadi kwa kiumbe. Neno kawaida hujumuisha sio tu mlango wa tishu za kizuizi lakini pia usafiri zaidi katika damu inayozunguka.

Kunyonya kwa mapafu. Mapafu ndiyo njia kuu ya utuaji na ufyonzaji wa chembe ndogo zinazopeperuka hewani, gesi, mvuke na erosoli. Kwa gesi nyingi mumunyifu wa maji na mvuke sehemu kubwa ya kunyonya hutokea kwenye pua na mti wa kupumua, lakini kwa vitu vidogo vya mumunyifu hasa hufanyika katika alveoli ya mapafu. Alveoli ina eneo kubwa sana la uso (kama 100m² katika wanadamu). Kwa kuongeza, kizuizi cha uenezi ni kidogo sana, na tabaka mbili nyembamba za seli na umbali katika utaratibu wa micrometers kutoka hewa ya alveolar hadi mzunguko wa damu wa utaratibu. Hii inafanya mapafu kuwa na ufanisi sana si tu katika kubadilishana oksijeni na dioksidi kaboni lakini pia ya gesi nyingine na mivuke. Kwa ujumla, uenezi kwenye ukuta wa alveolar ni wa haraka sana kwamba hauzuii uchukuaji. Kiwango cha kunyonya badala yake kinategemea mtiririko (uingizaji hewa wa mapafu, pato la moyo) na umumunyifu (damu: mgawo wa kizigeu cha hewa). Sababu nyingine muhimu ni kuondolewa kwa kimetaboliki. Umuhimu wa jamaa wa mambo haya kwa kunyonya kwa mapafu hutofautiana sana kwa vitu tofauti. Shughuli ya kimwili husababisha kuongezeka kwa uingizaji hewa wa mapafu na pato la moyo, na kupungua kwa mtiririko wa damu ya ini (na, kwa hiyo, kiwango cha biotransformation). Kwa vitu vingi vya kuvuta pumzi hii husababisha ongezeko kubwa la kunyonya kwa mapafu.

Unyonyaji wa percutaneous. Ngozi ni kizuizi cha ufanisi sana. Mbali na jukumu lake la udhibiti wa joto, imeundwa kulinda viumbe kutoka kwa viumbe vidogo, mionzi ya ultraviolet na mawakala mengine mabaya, na pia dhidi ya kupoteza maji mengi. Umbali wa kueneza katika dermis ni juu ya utaratibu wa kumi ya milimita. Kwa kuongeza, safu ya keratin ina upinzani mkubwa sana wa kuenea kwa vitu vingi. Hata hivyo, ufyonzwaji mkubwa wa ngozi unaosababisha sumu unaweza kutokea kwa baadhi ya vitu—sumu nyingi, dutu mumunyifu kwa mafuta kama vile wadudu wa oganophosphorous na vimumunyisho vya kikaboni, kwa mfano. Kunyonya kwa kiasi kikubwa kunawezekana kutokea baada ya kufichuliwa na vitu vya kioevu. Ufyonzwaji wa mvuke kwa njia ya percutaneous unaweza kuwa muhimu kwa vimumunyisho vyenye shinikizo la chini sana la mvuke na mshikamano wa juu wa maji na ngozi.

Kunyonya kwa utumbo hutokea baada ya kumeza kwa bahati mbaya au kwa makusudi. Chembe kubwa zaidi zilizovutwa na kuwekwa kwenye njia ya upumuaji zinaweza kumezwa baada ya usafiri wa mucociliary hadi kwenye koromeo. Kivitendo vitu vyote vya mumunyifu vinafyonzwa kwa ufanisi katika njia ya utumbo. pH ya chini ya utumbo inaweza kuwezesha ufyonzaji, kwa mfano, wa metali.

Njia zingine. Katika upimaji wa sumu na majaribio mengine, njia maalum za usimamizi hutumiwa mara nyingi kwa urahisi, ingawa hizi ni nadra na kwa kawaida hazifai katika mazingira ya kazi. Njia hizi ni pamoja na sindano za intravenous (IV), chini ya ngozi (sc), intraperitoneal (ip) na intramuscular (im). Kwa ujumla, vitu vinafyonzwa kwa kiwango cha juu na kikamilifu zaidi na njia hizi, hasa baada ya sindano ya IV. Hii husababisha kilele cha muda mfupi lakini cha juu cha mkusanyiko ambacho kinaweza kuongeza sumu ya kipimo.

Usambazaji

Usambazaji wa dutu ndani ya viumbe ni mchakato wa nguvu ambao unategemea viwango vya uchukuaji na uondoaji, pamoja na mtiririko wa damu kwa tishu tofauti na uhusiano wao kwa dutu. Molekuli zinazoyeyushwa na maji, ndogo, zisizochajiwa, cations zisizo za kawaida, na anions nyingi huenea kwa urahisi na hatimaye zitafikia usambazaji sawa katika mwili.

Kiasi cha usambazaji ni kiasi cha dutu katika mwili kwa wakati fulani, kugawanywa na ukolezi katika damu, plasma au serum wakati huo. Thamani haina maana kama ujazo halisi, kwani vitu vingi havijasambazwa sawasawa katika kiumbe. Kiasi cha usambazaji wa chini ya l/kg ya uzito wa mwili huonyesha usambazaji wa upendeleo katika damu (au seramu au plasma), ilhali thamani iliyo juu ya moja inaonyesha mapendeleo kwa tishu za pembeni kama vile tishu za adipose kwa dutu mumunyifu wa mafuta.

Kukusanya ni mrundikano wa dutu katika tishu au kiungo hadi viwango vya juu kuliko katika damu au plazima. Inaweza pia kurejelea kuongezeka kwa taratibu kwa muda katika kiumbe. Xenobiotics nyingi ni mumunyifu wa mafuta na huwa na kujilimbikiza kwenye tishu za adipose, wakati wengine wana mshikamano maalum kwa mfupa. Kwa mfano, kalsiamu katika mfupa inaweza kubadilishwa kwa kasheni za risasi, strontium, bariamu na radiamu, na vikundi vya haidroksili kwenye mfupa vinaweza kubadilishwa na floridi.

Vikwazo. Mishipa ya damu kwenye ubongo, korodani na kondo la nyuma ina sifa maalum za kianatomia ambazo huzuia kupita kwa molekuli kubwa kama vile protini. Vipengele hivi, ambavyo mara nyingi hujulikana kama damu-ubongo, majaribio ya damu, na vizuizi vya damu-placenta, vinaweza kutoa maoni ya uwongo kwamba vinazuia kupita kwa dutu yoyote. Vizuizi hivi havina umuhimu mdogo au havina umuhimu wowote kwa xenobiotics ambazo zinaweza kusambaa kupitia utando wa seli.

Kufunga damu. Dutu zinaweza kushikamana na seli nyekundu za damu au vijenzi vya plasma, au kutokea bila kufungwa katika damu. Monoxide ya kaboni, arseniki, zebaki kikaboni na chromium hexavalent zina mshikamano wa juu kwa seli nyekundu za damu, wakati zebaki isokaboni na chromium trivalent zinaonyesha upendeleo kwa protini za plasma. Idadi ya vitu vingine pia hufunga kwa protini za plasma. Sehemu tu isiyofungwa inapatikana kwa kuchujwa au kueneza katika viungo vya kuondoa. Kufunga damu kwa hiyo kunaweza kuongeza muda wa kukaa ndani ya kiumbe lakini kupunguza utumiaji wa viungo vinavyolengwa.

Kuondoa

Kuondoa ni kutoweka kwa dutu katika mwili. Uondoaji unaweza kuhusisha utoaji kutoka kwa mwili au mabadiliko ya dutu nyingine ambayo haijachukuliwa na mbinu maalum ya kipimo. Kiwango cha kutoweka kinaweza kuonyeshwa kwa kiwango cha uondoaji mara kwa mara, wakati wa nusu ya kibaolojia au kibali.

Mzunguko wa wakati wa kuzingatia. Mviringo wa ukolezi katika damu (au plasma) dhidi ya wakati ni njia rahisi ya kuelezea uchukuaji na uwekaji wa xenobiotic.

Eneo chini ya curve (AUC) ni kiungo cha ukolezi katika damu (plasma) kwa muda. Wakati kueneza kwa kimetaboliki na michakato mingine isiyo ya mstari haipo, AUC inalingana na kiasi cha kufyonzwa cha dutu.

Muda wa nusu ya kibaolojia (au nusu ya maisha) ni wakati unaohitajika baada ya mwisho wa mfiduo ili kupunguza kiasi katika viumbe hadi nusu moja. Kwa vile mara nyingi ni vigumu kutathmini jumla ya kiasi cha dutu, vipimo kama vile ukolezi katika damu (plasma) hutumiwa. Muda wa nusu unapaswa kutumiwa kwa tahadhari, kwani inaweza kubadilika, kwa mfano, na kipimo na urefu wa mfiduo. Kwa kuongeza, vitu vingi vina curves ngumu za kuoza na nusu-mara kadhaa.

bioavailability ni sehemu ya kipimo kinachosimamiwa kinachoingia kwenye mzunguko wa utaratibu. Kwa kukosekana kwa kibali cha kimfumo, au kimetaboliki ya kwanza, sehemu ni moja. Katika mfiduo wa mdomo, kibali cha kimfumo kinaweza kuwa kwa sababu ya kimetaboliki ndani ya yaliyomo kwenye utumbo, ukuta wa utumbo au ini. Kimetaboliki ya kupita kwanza itapunguza unyonyaji wa kimfumo wa dutu na badala yake kuongeza unyonyaji wa metabolites. Hii inaweza kusababisha muundo tofauti wa sumu.

kibali ni kiasi cha damu (plasma) kwa kila kitengo cha muda kilichoondolewa kabisa kwenye dutu. Ili kutofautisha kutoka kwa kibali cha figo, kwa mfano, jumla ya kiambishi awali, kimetaboliki au damu (plasma) mara nyingi huongezwa.

Kibali cha ndani ni uwezo wa vimeng'enya endojeni kubadilisha dutu, na pia huonyeshwa kwa ujazo kwa kila kitengo cha wakati. Ikiwa kibali cha ndani katika chombo ni cha chini sana kuliko mtiririko wa damu, kimetaboliki inasemekana kuwa na uwezo mdogo. Kinyume chake, ikiwa kibali cha ndani ni cha juu zaidi kuliko mtiririko wa damu, kimetaboliki ni mdogo.

Utoaji

Excretion ni exit ya dutu na bidhaa zake za biotransformation kutoka kwa viumbe.

Excretion katika mkojo na bile. Figo ni viungo muhimu zaidi vya excretory. Dutu zingine, haswa asidi zilizo na uzani wa juu wa Masi, hutolewa na bile. Sehemu ya vitu vilivyotolewa kwenye biliary inaweza kufyonzwa tena ndani ya matumbo. Utaratibu huu, mzunguko wa enterohepatic, ni kawaida kwa vitu vilivyounganishwa kufuatia hidrolisisi ya matumbo ya conjugate.

Njia zingine za uondoaji. Baadhi ya vitu, kama vile vimumunyisho vya kikaboni na bidhaa za kuvunjika kama vile asetoni, ni tete vya kutosha ili sehemu kubwa inaweza kutolewa kwa kuvuta pumzi baada ya kuvuta pumzi. Molekuli ndogo mumunyifu katika maji na vile vile mumunyifu wa mafuta hutolewa kwa fetusi kupitia placenta, na ndani ya maziwa katika mamalia. Kwa mama, unyonyeshaji unaweza kuwa njia muhimu ya utomvu kwa kemikali zinazoweza kuyeyushwa na mafuta. Watoto wanaweza kuonyeshwa mara ya pili kupitia mama wakati wa ujauzito na vile vile wakati wa kunyonyesha. Misombo ya mumunyifu katika maji inaweza kwa kiasi fulani kutolewa kwa jasho na mate. Njia hizi kwa ujumla hazina umuhimu mdogo. Hata hivyo, kiasi kikubwa cha mate kinapozalishwa na kumezwa, utolewaji wa mate unaweza kuchangia kufyonzwa tena kwa kiwanja. Baadhi ya metali kama vile zebaki hutolewa kwa kufungamana kabisa na vikundi vya sulphydryl vya keratini kwenye nywele.

Mifano ya Toxicokinetic

Miundo ya hisabati ni zana muhimu za kuelewa na kuelezea uchukuaji na uwekaji wa dutu za kigeni. Mifano nyingi ni compartmental, yaani, viumbe vinawakilishwa na sehemu moja au zaidi. Chumba ni ujazo wa kinadharia wa kemikali na kimwili ambamo dutu hii inachukuliwa kuwa inasambazwa sawasawa na papo hapo. Miundo rahisi inaweza kuonyeshwa kama jumla ya masharti ya ufafanuzi, wakati yale magumu zaidi yanahitaji taratibu za nambari kwenye kompyuta kwa ufumbuzi wao. Mifano zinaweza kugawanywa katika makundi mawili, ya maelezo na ya kisaikolojia.

In maelezo mifano ya, kufaa kwa data iliyopimwa hufanywa kwa kubadilisha maadili ya nambari ya vigezo vya mfano au hata muundo wa mfano yenyewe. Muundo wa mfano kawaida hauhusiani kidogo na muundo wa kiumbe. Manufaa ya mbinu ya maelezo ni kwamba mawazo machache yanafanywa na kwamba hakuna haja ya data ya ziada. Hasara ya mifano ya maelezo ni manufaa yao machache kwa maelezo ya ziada.

Mifano ya kisaikolojia hujengwa kutoka kwa data ya kisaikolojia, ya anatomiki na nyingine huru. Kisha mfano huo husafishwa na kuthibitishwa kwa kulinganisha na data ya majaribio. Faida ya mifano ya kisaikolojia ni kwamba inaweza kutumika kwa madhumuni ya ziada. Kwa mfano, ushawishi wa shughuli za kimwili juu ya uchukuaji na uwekaji wa vitu vilivyovutwa unaweza kutabiriwa kutokana na marekebisho yanayojulikana ya kisaikolojia katika uingizaji hewa na pato la moyo. Hasara ya mifano ya kisaikolojia ni kwamba wanahitaji kiasi kikubwa cha data huru.

Mabadiliko ya kibayolojia

Mabadiliko ya kibayolojia ni mchakato unaosababisha ubadilishaji wa kimetaboliki ya misombo ya kigeni (xenobiotics) katika mwili. Mchakato huo mara nyingi hujulikana kama kimetaboliki ya xenobiotics. Kama kanuni ya jumla, kimetaboliki hubadilisha xenobiotics mumunyifu wa lipid hadi metabolites kubwa, mumunyifu wa maji ambayo inaweza kutolewa kwa ufanisi.

Ini ni tovuti kuu ya biotransformation. Dawa zote za xenobiotiki zinazochukuliwa kutoka kwenye utumbo husafirishwa hadi kwenye ini na mshipa mmoja wa damu (porta ya vena) Ikiwa inachukuliwa kwa kiasi kidogo, dutu ya kigeni inaweza kuwa metabolized kabisa katika ini kabla ya kufikia mzunguko wa jumla na viungo vingine (athari ya kwanza ya kupitisha). Xenobiotics ya kuvuta pumzi inasambazwa kupitia mzunguko wa jumla kwenye ini. Katika kesi hiyo tu sehemu ya kipimo ni metabolized katika ini kabla ya kufikia viungo vingine.

Seli za ini zina vimeng'enya kadhaa vinavyoweza kuongeza oxidize xenobiotics. Oxidation hii kwa ujumla huwasha kiwanja-inakuwa tendaji zaidi kuliko molekuli kuu. Katika hali nyingi metabolite iliyooksidishwa hubadilishwa zaidi na vimeng'enya vingine katika awamu ya pili. Enzymes hizi huunganisha metabolite na substrate endogenous, ili molekuli inakuwa kubwa na zaidi ya polar. Hii inawezesha excretion.

Enzymes ambazo hubadilisha xenobiotic pia ziko kwenye viungo vingine kama vile mapafu na figo. Katika viungo hivi wanaweza kucheza majukumu maalum na ya ubora katika kimetaboliki ya xenobiotics fulani. Metaboli zinazoundwa katika chombo kimoja zinaweza kubadilishwa zaidi katika chombo cha pili. Bakteria kwenye utumbo wanaweza pia kushiriki katika mabadiliko ya kibayolojia.

Metabolites ya xenobiotics inaweza kutolewa na figo au kupitia bile. Wanaweza pia kutolewa hewa kupitia mapafu, au kufungwa kwa molekuli asilia mwilini.

Uhusiano kati ya biotransformation na sumu ni ngumu. Ubadilishaji wa kibaolojia unaweza kuonekana kama mchakato muhimu kwa ajili ya kuishi. Inalinda kiumbe dhidi ya sumu kwa kuzuia mkusanyiko wa vitu vyenye madhara katika mwili. Hata hivyo, metabolites tendaji za kati zinaweza kuundwa katika mabadiliko ya kibayolojia, na hizi zinaweza kuwa na madhara. Hii inaitwa uanzishaji wa kimetaboliki. Hivyo, biotransformation inaweza pia kusababisha sumu. Metaboli za oksidi, za kati ambazo hazijaunganishwa zinaweza kushikamana na kuharibu miundo ya seli. Ikiwa, kwa mfano, metabolite ya xenobiotic inafunga kwa DNA, mabadiliko yanaweza kushawishiwa (tazama "Toxiology ya maumbile"). Ikiwa mfumo wa biotransformation umejaa, uharibifu mkubwa wa protini muhimu au utando wa lipid unaweza kutokea. Hii inaweza kusababisha kifo cha seli (angalia "Jeraha la seli na kifo cha seli").

Kimetaboliki ni neno linalotumika mara nyingi kwa kubadilishana na biotransformation. Inaashiria kuvunjika kwa kemikali au athari za usanisi zinazochochewa na vimeng'enya mwilini. Virutubisho kutoka kwa chakula, misombo endogenous, na xenobiotics zote zimetengenezwa katika mwili.

Uanzishaji wa kimetaboliki inamaanisha kuwa kiwanja tendaji kidogo hubadilishwa kuwa molekuli tendaji zaidi. Hii kawaida hutokea wakati wa athari za Awamu ya 1.

Uamilisho wa kimetaboliki inamaanisha kuwa molekuli hai au yenye sumu inabadilishwa kuwa metabolite isiyofanya kazi sana. Hii kawaida hutokea wakati wa athari za Awamu ya 2. Katika hali fulani metabolite ambayo haijaamilishwa inaweza kuwashwa tena, kwa mfano kwa kupasuka kwa enzymatic.

Hatua ya 1 ya majibu inahusu hatua ya kwanza katika kimetaboliki ya xenobiotic. Kwa kawaida ina maana kwamba kiwanja ni oxidized. Oxidation kawaida hufanya kiwanja zaidi maji mumunyifu na kuwezesha athari zaidi.

Cytochrome P450 enzymes ni kundi la vimeng'enya ambavyo kwa upendeleo huongeza oksidi ya xenobiotiki katika athari za Awamu ya 1. Enzymes tofauti ni maalum kwa kushughulikia vikundi maalum vya xenobiotics na sifa fulani. Molekuli za asili pia ni substrates. Vimeng'enya vya Cytochrome P450 huchochewa na xenobiotics kwa mtindo maalum. Kupata data ya utangulizi kwenye saitokromu P450 kunaweza kuarifu kuhusu hali ya udhihirisho wa awali (angalia "Viainisho vya kinasaba vya mwitikio wa sumu").

Hatua ya 2 ya majibu inarejelea hatua ya pili katika metaboli ya xenobiotic. Kwa kawaida inamaanisha kuwa kiwanja kilichooksidishwa kimeunganishwa na (pamoja na) molekuli endogenous. Mmenyuko huu huongeza umumunyifu wa maji zaidi. Metabolites nyingi zilizounganishwa hutolewa kikamilifu kupitia figo.

Uhamisho ni kundi la vimeng'enya vinavyochochea athari za Awamu ya 2. Huunganisha xenobiotiki na misombo ya asili kama vile glutathione, amino asidi, asidi ya glucuronic au sulphate.

Glutathione ni molekuli endogenous, tripeptidi, ambayo imeunganishwa na xenobiotics katika athari za Awamu ya 2. Inapatikana katika seli zote (na katika seli za ini katika viwango vya juu), na kwa kawaida hulinda kutoka kwa xenobiotics iliyoamilishwa. Wakati glutathione imepungua, athari za sumu kati ya metabolites ya xenobiotic iliyoamilishwa na protini, lipids au DNA inaweza kutokea.

Induction ina maana kwamba vimeng'enya vinavyohusika katika mabadiliko ya kibayolojia huongezeka (katika shughuli au kiasi) kama jibu la mfiduo wa xenobiotic. Katika baadhi ya matukio ndani ya siku chache shughuli ya enzyme inaweza kuongezeka mara kadhaa. Induction mara nyingi husawazishwa ili athari zote za Awamu ya 1 na Awamu ya 2 ziongezwe kwa wakati mmoja. Hii inaweza kusababisha mabadiliko ya haraka zaidi ya kibayolojia na inaweza kuelezea uvumilivu. Kwa kulinganisha, induction isiyo na usawa inaweza kuongeza sumu.

Uzuiaji ya biotransformation inaweza kutokea kama xenobiotics mbili ni metabolized na enzyme sawa. Vipande viwili vinapaswa kushindana, na kwa kawaida moja ya substrates inapendekezwa. Katika kesi hiyo substrate ya pili haijatengenezwa, au imetengenezwa polepole tu. Kama ilivyo kwa induction, kizuizi kinaweza kuongezeka na kupunguza sumu.

Uanzishaji wa oksijeni inaweza kuanzishwa na metabolites ya xenobiotics fulani. Zinaweza kuongeza oksidi kiotomatiki chini ya utengenezaji wa spishi zilizoamilishwa za oksijeni. Spishi hizi zinazotokana na oksijeni, ambazo ni pamoja na superoxide, peroxide ya hidrojeni na radical hidroksili, zinaweza kuharibu DNA, lipids na protini katika seli. Uanzishaji wa oksijeni pia unahusika katika michakato ya uchochezi.

Tofauti ya maumbile kati ya watu binafsi inaonekana katika jeni nyingi za usimbaji wa vimeng'enya vya Awamu ya 1 na Awamu ya 2. Tofauti za kijeni zinaweza kueleza ni kwa nini watu fulani huathirika zaidi na athari za sumu za xenobiotics kuliko wengine.

Back

Maamuzi yanayoathiri afya, ustawi, na kuajiriwa kwa mfanyakazi binafsi au mbinu ya mwajiri kuhusu masuala ya afya na usalama lazima yazingatie data ya ubora mzuri. Hii ni hivyo hasa katika kesi ya data ya ufuatiliaji wa kibiolojia na kwa hiyo ni wajibu wa maabara yoyote inayofanya kazi ya uchambuzi wa vielelezo vya kibiolojia kutoka kwa watu wanaofanya kazi ili kuhakikisha kuaminika, usahihi na usahihi wa matokeo yake. Jukumu hili linaenea kutoka kutoa mbinu zinazofaa na mwongozo wa ukusanyaji wa vielelezo hadi kuhakikisha kuwa matokeo yanarejeshwa kwa mtaalamu wa afya anayehusika na uangalizi wa mfanyakazi binafsi katika fomu inayofaa. Shughuli hizi zote zinafunikwa na usemi wa uhakikisho wa ubora.
Shughuli kuu katika programu ya uhakikisho wa ubora ni udhibiti na udumishaji wa usahihi wa uchanganuzi na usahihi. Maabara za ufuatiliaji wa kibayolojia mara nyingi zimetengenezwa katika mazingira ya kimatibabu na zimechukua mbinu na falsafa za uhakikisho wa ubora kutoka kwa taaluma ya kemia ya kimatibabu. Kwa hakika, vipimo vya kemikali zenye sumu na viashirio vya athari za kibiolojia katika damu na mkojo kimsingi si tofauti na vile vinavyofanywa katika kemia ya kimatibabu na katika maabara za huduma za famasia ya kimatibabu zinazopatikana katika hospitali yoyote kuu.
Mpango wa uhakikisho wa ubora wa mchambuzi binafsi huanza na uteuzi na uanzishwaji wa mbinu inayofaa. Hatua inayofuata ni maendeleo ya utaratibu wa udhibiti wa ubora wa ndani ili kudumisha usahihi; maabara inahitaji basi kujiridhisha na usahihi wa uchanganuzi, na hii inaweza kuhusisha tathmini ya ubora wa nje (tazama hapa chini). Ni muhimu kutambua hata hivyo, kwamba uhakikisho wa ubora unajumuisha zaidi ya vipengele hivi vya udhibiti wa ubora wa uchambuzi.

Uchaguzi wa Mbinu
Kuna matini kadhaa zinazowasilisha mbinu za uchanganuzi katika ufuatiliaji wa kibiolojia. Ingawa haya yanatoa mwongozo muhimu, mengi yanahitajika kufanywa na mchambuzi binafsi kabla ya data ya ubora unaofaa kutolewa. Kiini cha programu yoyote ya uhakikisho wa ubora ni utengenezaji wa itifaki ya maabara ambayo lazima ibainishe kwa undani sehemu zile za njia ambazo zina athari kubwa juu ya kuegemea, usahihi na usahihi wake. Hakika, uidhinishaji wa kitaifa wa maabara katika kemia ya kimatibabu, sumu, na sayansi ya uchunguzi kwa kawaida hutegemea ubora wa itifaki za maabara. Uundaji wa itifaki inayofaa kawaida ni mchakato unaotumia wakati. Ikiwa maabara inataka kuanzisha mbinu mpya, mara nyingi ni ya gharama nafuu zaidi kupata kutoka kwa maabara iliyopo itifaki ambayo imethibitisha utendaji wake, kwa mfano, kupitia uthibitisho katika programu iliyoanzishwa ya kimataifa ya uhakikisho wa ubora. Iwapo maabara mpya itajitolea kwa mbinu mahususi ya uchanganuzi, kwa mfano kromatografia ya gesi badala ya kromatografia ya kioevu ya utendaji wa juu, mara nyingi inawezekana kutambua maabara ambayo ina rekodi nzuri ya utendaji na inayotumia mbinu sawa ya uchanganuzi. Maabara mara nyingi zinaweza kutambuliwa kupitia makala za majarida au kupitia waandaaji wa miradi mbalimbali ya kitaifa ya kutathmini ubora.

Udhibiti wa Ubora wa ndani
Ubora wa matokeo ya uchambuzi hutegemea usahihi wa njia iliyopatikana katika mazoezi, na hii kwa upande inategemea kufuata kwa karibu kwa itifaki iliyoelezwa. Usahihi hutathminiwa vyema kwa kujumuisha "sampuli za udhibiti wa ubora" kwa vipindi vya kawaida wakati wa kukimbia kwa uchambuzi. Kwa mfano, kwa ajili ya udhibiti wa uchanganuzi wa risasi ya damu, sampuli za udhibiti wa ubora huletwa ndani ya uendeshaji baada ya kila sampuli sita au nane halisi za mfanyakazi. Mbinu thabiti zaidi za uchanganuzi zinaweza kufuatiliwa kwa sampuli chache za udhibiti wa ubora kwa kila kukimbia. Sampuli za udhibiti wa ubora wa uchambuzi wa risasi za damu hutayarishwa kutoka kwa 500 ml ya damu (ya binadamu au ya ng'ombe) ambayo risasi isokaboni huongezwa; aliquots za mtu binafsi huhifadhiwa kwa joto la chini (Bullock, Smith na Whitehead 1986). Kabla ya kila kundi jipya kuanza kutumika, aliquots 20 huchanganuliwa kwa njia tofauti katika matukio tofauti ili kubaini matokeo ya wastani ya kundi hili la sampuli za udhibiti wa ubora, pamoja na mkengeuko wake wa kawaida (Whitehead 1977). Takwimu hizi mbili hutumiwa kuweka chati ya udhibiti wa Shewhart (mchoro 27.2). Matokeo kutoka kwa uchanganuzi wa sampuli za udhibiti wa ubora zilizojumuishwa katika utekelezaji unaofuata yamepangwa kwenye chati. Kisha mchanganuzi hutumia sheria za kukubali au kukataa uchambuzi kulingana na ikiwa matokeo ya sampuli hizi yanapatikana ndani ya mikengeuko miwili au mitatu ya kawaida (SD) ya wastani. Mlolongo wa sheria, uliothibitishwa na uundaji wa kompyuta, umependekezwa na Westgard et al. (1981) kwa ajili ya maombi ya kudhibiti sampuli. Mbinu hii ya udhibiti wa ubora imeelezewa katika vitabu vya kiada vya kemia ya kimatibabu na mbinu rahisi ya kuanzishwa kwa uhakikisho wa ubora imefafanuliwa katika Whitehead (1977). Ni lazima kusisitizwa kuwa mbinu hizi za udhibiti wa ubora zinategemea utayarishaji na uchanganuzi wa sampuli za udhibiti wa ubora kando na sampuli za urekebishaji zinazotumika katika kila tukio la uchanganuzi.

Mchoro 27.2 Chati ya udhibiti wa Shewhart kwa sampuli za udhibiti wa ubora

Mbinu hii inaweza kubadilishwa kwa anuwai ya ufuatiliaji wa kibiolojia au majaribio ya ufuatiliaji wa athari za kibayolojia. Vikundi vya sampuli za damu au mkojo vinaweza kutayarishwa kwa kuongezwa aidha nyenzo zenye sumu au metabolite inayopaswa kupimwa. Vile vile, damu, seramu, plazima, au mkojo unaweza kuchujwa na kuhifadhiwa kwenye hali ya kugandisha kwa kina au kukaushwa kwa ajili ya kupima vimeng'enya au protini. Hata hivyo, tahadhari inapaswa kuchukuliwa ili kuepuka hatari ya kuambukiza kwa mchambuzi kutoka kwa sampuli kulingana na damu ya binadamu.
Kuzingatia kwa uangalifu itifaki iliyoainishwa vyema na sheria za kukubalika ni hatua ya kwanza muhimu katika programu ya uhakikisho wa ubora. Maabara yoyote lazima iwe tayari kujadili udhibiti wake wa ubora na utendaji wa tathmini ya ubora na wataalamu wa afya wanaoitumia na kuchunguza matokeo ya kushangaza au yasiyo ya kawaida.

Tathmini ya Ubora wa Nje
Mara baada ya maabara kuthibitisha kwamba inaweza kutoa matokeo kwa usahihi wa kutosha, hatua inayofuata ni kuthibitisha usahihi ("ukweli") wa maadili yaliyopimwa, yaani, uhusiano wa vipimo vilivyofanywa kwa kiasi halisi kilichopo. Hili ni zoezi gumu kwa maabara kufanya peke yake lakini linaweza kufikiwa kwa kushiriki katika mpango wa kawaida wa tathmini ya ubora wa nje. Hizi zimekuwa sehemu muhimu ya mazoezi ya kemia ya kimatibabu kwa muda lakini hazijapatikana sana kwa ufuatiliaji wa kibayolojia. Isipokuwa ni uchanganuzi wa risasi ya damu, ambapo mipango imekuwa ikipatikana tangu miaka ya 1970 (kwa mfano, Bullock, Smith na Whitehead 1986). Ulinganisho wa matokeo ya uchanganuzi na yale yaliyoripotiwa kutoka kwa maabara zingine zinazochanganua sampuli kutoka kwa kundi moja inaruhusu tathmini ya utendaji wa maabara ikilinganishwa na zingine, na pia kipimo cha usahihi wake. Mipango kadhaa ya tathmini ya ubora wa kitaifa na kimataifa inapatikana. Mengi ya miradi hii inakaribisha maabara mpya, kwani uhalali wa maana ya matokeo ya mchambuzi kutoka kwa maabara zote zinazoshiriki (zinazochukuliwa kama kipimo cha mkusanyiko halisi) huongezeka na idadi ya washiriki. Mipango iliyo na washiriki wengi pia ina uwezo zaidi wa kuchanganua utendaji wa maabara kulingana na njia ya uchambuzi na hivyo kushauri juu ya njia mbadala zilizo na sifa duni za utendaji. Katika baadhi ya nchi, ushiriki katika mpango kama huo ni sehemu muhimu ya kibali cha maabara. Miongozo ya muundo na uendeshaji wa mpango wa tathmini ya ubora wa nje imechapishwa na WHO (1981).
Kwa kukosekana kwa mipango ya tathmini ya ubora wa nje, usahihi unaweza kuangaliwa kwa kutumia nyenzo za marejeleo zilizoidhinishwa ambazo zinapatikana kwa misingi ya kibiashara kwa anuwai ndogo ya wachambuzi. Faida za sampuli zinazosambazwa na mifumo ya nje ya kutathmini ubora ni kwamba (1) mchambuzi hana ufahamu wa mapema wa matokeo, (2) viwango mbalimbali vinawasilishwa, na (3) kama mbinu mahususi za uchanganuzi si lazima ziwepo. kuajiriwa, vifaa vinavyohusika ni vya bei nafuu.

Udhibiti wa Ubora wa Uchambuzi
Jitihada zinazotumiwa katika kupata usahihi na usahihi mzuri wa maabara hupotea ikiwa sampuli zilizowasilishwa kwenye maabara hazijachukuliwa kwa wakati unaofaa, ikiwa zimeathiriwa na uchafuzi, zimeharibika wakati wa usafiri, au zimekuwa na lebo za kutosha au zisizo sahihi. Pia ni tabia mbaya ya kitaalamu kuwasilisha watu binafsi kwa sampuli vamizi bila kutunza ipasavyo nyenzo zilizotolewa. Ingawa sampuli mara nyingi haiko chini ya udhibiti wa moja kwa moja wa mchambuzi wa maabara, mpango kamili wa ubora wa ufuatiliaji wa kibiolojia lazima uzingatie mambo haya na maabara inapaswa kuhakikisha kuwa sindano na vyombo vya sampuli vilivyotolewa havina uchafu, na maelekezo ya wazi kuhusu mbinu ya sampuli na sampuli ya kuhifadhi na usafiri. Umuhimu wa muda sahihi wa sampuli ndani ya zamu au wiki ya kazi na utegemezi wake kwa sumuokinetiki ya nyenzo zilizochukuliwa sasa unatambuliwa (ACGIH 1993; HSE 1992), na habari hii inapaswa kutolewa kwa wataalamu wa afya wanaohusika na kukusanya sampuli. .

Udhibiti wa Ubora wa Baada ya uchambuzi
Matokeo ya uchanganuzi wa hali ya juu yanaweza kuwa na manufaa kidogo kwa mtu binafsi au mtaalamu wa afya ikiwa hayatawasilishwa kwa mtaalamu kwa njia inayoeleweka na kwa wakati ufaao. Kila maabara ya ufuatiliaji wa kibayolojia inapaswa kuunda taratibu za kuripoti kwa kutahadharisha mtaalamu wa huduma ya afya anayewasilisha sampuli kwa matokeo yasiyo ya kawaida, yasiyotarajiwa, au ya kutatanisha kwa wakati ili kuruhusu hatua inayofaa kuchukuliwa. Ufafanuzi wa matokeo ya maabara, hasa mabadiliko katika mkusanyiko kati ya sampuli zinazofuatana, mara nyingi hutegemea ujuzi wa usahihi wa uchunguzi. Kama sehemu ya usimamizi wa jumla wa ubora kuanzia ukusanyaji wa sampuli hadi urejeshaji wa matokeo, wataalamu wa afya wanapaswa kupewa taarifa kuhusu usahihi na usahihi wa maabara ya ufuatiliaji wa kibiolojia, pamoja na safu za marejeleo na mipaka ya ushauri na kisheria, ili kuwasaidia katika kutafsiri matokeo. 

Bofya ili kurudi juu ya ukurasa

Ni vigumu kuzungumza juu ya uchambuzi wa kazi bila kuiweka katika mtazamo wa mabadiliko ya hivi karibuni katika ulimwengu wa viwanda, kwa sababu asili ya shughuli na hali ambazo zinafanywa zimepata mageuzi makubwa katika miaka ya hivi karibuni. Sababu zinazosababisha mabadiliko haya zimekuwa nyingi, lakini kuna mbili ambazo athari yake imeonekana kuwa muhimu. Kwa upande mmoja, maendeleo ya kiteknolojia pamoja na kasi yake ya kuharakisha kila wakati na misukosuko inayoletwa na teknolojia ya habari imeleta mapinduzi ya kazi (De Keyser 1986). Kwa upande mwingine, kutokuwa na uhakika wa soko la kiuchumi kumehitaji kubadilika zaidi katika usimamizi wa wafanyakazi na shirika la kazi. Ikiwa wafanyakazi wamepata mtazamo mpana zaidi wa mchakato wa uzalishaji usio na mwelekeo wa kawaida na bila shaka wa utaratibu zaidi, wakati huo huo wamepoteza viungo vya kipekee na mazingira, timu, chombo cha uzalishaji. Ni ngumu kutazama mabadiliko haya kwa utulivu, lakini lazima tukabiliane na ukweli kwamba mazingira mapya ya viwanda yameundwa, wakati mwingine yanaboresha zaidi kwa wale wafanyikazi ambao wanaweza kupata nafasi yao ndani yake, lakini pia kujazwa na mitego na wasiwasi kwa wale ambao. wametengwa au kutengwa. Hata hivyo, wazo moja linachukuliwa katika makampuni na limethibitishwa na majaribio ya majaribio katika nchi nyingi: inapaswa kuwa inawezekana kuongoza mabadiliko na kupunguza athari zao mbaya kwa matumizi ya uchambuzi unaofaa na kwa kutumia rasilimali zote kwa mazungumzo kati ya kazi tofauti. waigizaji. Ni katika muktadha huu ambapo ni lazima tuweke uchanganuzi wa kazi leo—kama zana zinazoturuhusu kuelezea kazi na shughuli vizuri zaidi ili kuongoza uingiliaji kati wa aina mbalimbali, kama vile mafunzo, uwekaji wa njia mpya za shirika au muundo wa zana na kazi. mifumo. Tunazungumza juu ya uchambuzi, na sio uchambuzi mmoja tu, kwani kuna idadi kubwa yao, kulingana na muktadha wa kinadharia na kitamaduni ambamo wamekuzwa, malengo mahususi wanayofuata, ushahidi wanaokusanya, au wasiwasi wa mchambuzi kwa aidha. maalum au ujumla. Katika makala haya, tutajiwekea kikomo kwa kuwasilisha sifa chache za uchambuzi wa kazi na kusisitiza umuhimu wa kazi ya pamoja. Hitimisho letu litaangazia njia zingine ambazo mipaka ya kifungu hiki inatuzuia kufuata kwa kina zaidi.

Baadhi ya Sifa za Uchambuzi wa Kazi

Mandhari

Ikiwa lengo la msingi la uchambuzi wowote wa kazi ni kuelezea kile opereta anafanya, Au inapaswa kufanya, kuiweka kwa usahihi zaidi katika muktadha wake mara nyingi kumeonekana kuwa muhimu kwa watafiti. Wanataja, kulingana na maoni yao wenyewe, lakini kwa njia inayofanana kwa upana, dhana za muktadha, hali, mazingira, kikoa cha kazi, ulimwengu wa kazi or mazingira ya kazi. Tatizo liko kidogo katika nuances kati ya istilahi hizi kuliko katika uteuzi wa viambishi vinavyohitaji kuelezewa ili kuyapa maana yenye manufaa. Hakika, ulimwengu ni mkubwa na tasnia ni ngumu, na sifa ambazo zinaweza kurejelewa hazihesabiki. Mielekeo miwili inaweza kuzingatiwa kati ya waandishi kwenye uwanja. Wa kwanza huona maelezo ya muktadha kama njia ya kunasa mvuto wa msomaji na kumpa mfumo wa kisemantiki wa kutosha. Ya pili ina mtazamo tofauti wa kinadharia: inajaribu kukumbatia muktadha na shughuli zote, ikielezea tu vipengele vya muktadha ambavyo vinaweza kuathiri tabia ya waendeshaji.

Mfumo wa kisemantiki

Muktadha una nguvu ya kuamsha. Inatosha, kwa msomaji mwenye ujuzi, kusoma kuhusu opereta katika chumba cha udhibiti anayehusika katika mchakato unaoendelea kupiga picha ya kazi kwa njia ya amri na ufuatiliaji kwa mbali, ambapo kazi za kugundua, utambuzi, na udhibiti hutawala. Ni vigeu gani vinavyohitaji kuelezewa ili kuunda muktadha wenye maana ya kutosha? Yote inategemea msomaji. Walakini, kuna makubaliano katika fasihi juu ya anuwai chache muhimu. The asili ya sekta ya kiuchumi, aina ya uzalishaji au huduma, ukubwa na eneo la kijiografia ya tovuti ni muhimu.

Michakato ya uzalishaji, zana au mashine na wao kiwango cha otomatiki kuruhusu vikwazo fulani na sifa fulani muhimu kukisiwa. The muundo wa wafanyikazi, pamoja na umri na kiwango cha kufuzu na uzoefu ni data muhimu wakati wowote uchanganuzi unahusu vipengele vya mafunzo au kubadilika kwa shirika. The shirika la kazi kuanzishwa kunategemea zaidi falsafa ya kampuni kuliko teknolojia. Maelezo yake ni pamoja na, haswa, ratiba za kazi, kiwango cha ujumuishaji wa maamuzi na aina za udhibiti unaofanywa kwa wafanyikazi. Vipengele vingine vinaweza kuongezwa katika hali tofauti. Zinahusishwa na historia na utamaduni wa kampuni, hali yake ya kiuchumi, hali ya kazi, na urekebishaji wowote, muunganisho na uwekezaji. Kuna angalau mifumo mingi ya uainishaji kama ilivyo waandishi, na kuna orodha nyingi za maelezo katika mzunguko. Nchini Ufaransa, juhudi maalum imefanywa kujumlisha mbinu rahisi za maelezo, hasa kuruhusu uorodheshaji wa vipengele fulani kulingana na kama vinamridhisha au la kwa mwendeshaji (RNUR 1976; Guelaud et al. 1977).

Maelezo ya mambo muhimu kuhusu shughuli

Jamii ya mifumo changamano iliyofafanuliwa na Rasmussen, Pejtersen, na Schmidts (1990) inawakilisha mojawapo ya majaribio kabambe ya kufunika kwa wakati mmoja muktadha na ushawishi wake kwa opereta. Wazo lake kuu ni kuunganisha, kwa mtindo wa utaratibu, vipengele tofauti ambavyo imeundwa na kuleta viwango vya uhuru na vikwazo ambavyo mikakati ya mtu binafsi inaweza kuendelezwa. Kusudi lake kamilifu hufanya iwe vigumu kudhibiti, lakini matumizi ya njia nyingi za uwakilishi, ikiwa ni pamoja na grafu, ili kuonyesha vikwazo ina thamani ya heuristic ambayo ni lazima kuvutia wasomaji wengi. Mbinu zingine zinalengwa zaidi. Wanachotafuta waandishi ni uteuzi wa mambo ambayo yanaweza kuathiri shughuli sahihi. Kwa hivyo, kwa nia ya udhibiti wa michakato katika mazingira yanayobadilika, Brehmer (1990) anapendekeza safu ya sifa za muda za muktadha ambazo zinaathiri udhibiti na matarajio ya mwendeshaji (tazama mchoro 1). Taipolojia ya mwandishi huyu imetengenezwa kutoka kwa "ulimwengu mdogo", uigaji wa kompyuta wa hali zinazobadilika, lakini mwandishi mwenyewe, pamoja na wengine wengi tangu wakati huo, aliitumia kwa tasnia ya mchakato unaoendelea (Van Daele 1992). Kwa shughuli fulani, ushawishi wa mazingira unajulikana, na uteuzi wa mambo sio vigumu sana. Kwa hiyo, ikiwa tunapendezwa na mapigo ya moyo katika mazingira ya kazi, mara nyingi tunajiwekea kikomo kwa kueleza halijoto ya hewa, vikwazo vya kimwili vya kazi hiyo au umri na mafunzo ya mhusika—ingawa tunajua kwamba kwa kufanya hivyo huenda tukaondoka. nje vipengele husika. Kwa wengine, chaguo ni ngumu zaidi. Uchunguzi juu ya makosa ya kibinadamu, kwa mfano, unaonyesha kuwa sababu zinazoweza kuzizalisha ni nyingi (Sababu 1989). Wakati mwingine, wakati ujuzi wa kinadharia hautoshi, uchakataji wa takwimu pekee, kwa kuchanganya muktadha na uchanganuzi wa shughuli, huturuhusu kuleta mambo muhimu ya muktadha (Fadier 1990).

Kielelezo 1. Vigezo na vigezo vidogo vya taksonomia ya dunia ndogo ndogo zilizopendekezwa na Brehmer (1990)

Kazi au Shughuli?

Kazi

Kazi inafafanuliwa na malengo yake, vikwazo vyake na njia inayohitaji kwa mafanikio. Kazi ndani ya kampuni kwa ujumla ina sifa ya seti ya kazi. Kazi inayotambuliwa inatofautiana na kazi iliyopangwa na kampuni kwa sababu nyingi: mikakati ya waendeshaji inatofautiana ndani na kati ya watu binafsi, mazingira yanabadilika na matukio ya nasibu yanahitaji majibu ambayo mara nyingi huwa nje ya mfumo uliowekwa. Hatimaye, kazi haijaratibiwa kila wakati na ufahamu sahihi wa masharti yake ya utekelezaji, kwa hivyo hitaji la marekebisho katika wakati halisi. Lakini hata kama kazi itasasishwa wakati wa shughuli, wakati mwingine hadi kufikia hatua ya kubadilishwa, bado inabaki kuwa kumbukumbu kuu.

Hojaji, orodha, na orodha za kazi ni nyingi, hasa katika fasihi ya lugha ya Kiingereza—msomaji atapata hakiki bora katika Fleishman and Quaintance (1984) na Greuter na Algera (1989). Baadhi ya ala hizi ni orodha tu za vipengee—kwa mfano, vitenzi vya kutenda ili kuonyesha kazi—ambazo huchaguliwa kulingana na chaguo la kukokotoa lililosomwa. Wengine wamepitisha kanuni ya hali ya juu, inayoonyesha kazi kama vitu vinavyoingiliana, vilivyoamriwa kutoka kwa ulimwengu hadi maalum. Njia hizi ni sanifu na zinaweza kutumika kwa idadi kubwa ya kazi; ni rahisi kutumia, na hatua ya uchambuzi imefupishwa sana. Lakini ambapo ni swali la kufafanua kazi maalum, ni tuli sana na ya jumla sana kuwa ya manufaa.

Kinachofuata, kuna zana zile zinazohitaji ujuzi zaidi kwa upande wa mtafiti; kwa vile vipengele vya uchanganuzi havijabainishwa awali, ni juu ya mtafiti kuviainisha. Mbinu ya matukio muhimu ambayo tayari imepitwa na wakati ya Flanagan (1954), ambapo mwangalizi anaelezea kazi kwa kurejelea ugumu wake na kubainisha matukio ambayo mtu atalazimika kukabiliana nayo, ni ya kundi hili.

Pia ni njia iliyopitishwa na uchanganuzi wa kazi ya utambuzi (Roth na Woods 1988). Mbinu hii inalenga kuleta mahitaji ya utambuzi wa kazi. Njia moja ya kufanya hivyo ni kuvunja kazi katika malengo, vikwazo na njia. Kielelezo cha 2 kinaonyesha jinsi kazi ya daktari wa ganzi, inayoangaziwa kwanza na lengo la kimataifa la kuishi kwa mgonjwa, inaweza kugawanywa katika mfululizo wa malengo madogo, ambayo yenyewe yanaweza kuainishwa kama vitendo na njia za kuajiriwa. Zaidi ya saa 100 za uchunguzi katika jumba la upasuaji na mahojiano yaliyofuata na wataalamu wa anesthetist yalikuwa muhimu ili kupata "picha" hii ya synoptic ya mahitaji ya kazi. Mbinu hii, ingawa ni ngumu sana, bado ni muhimu katika ergonomics katika kuamua ikiwa malengo yote ya kazi yanatolewa kwa njia ya kuyafikia. Pia inaruhusu kuelewa ugumu wa kazi (ugumu wake maalum na malengo yanayokinzana, kwa mfano) na kuwezesha tafsiri ya makosa fulani ya kibinadamu. Lakini inateseka, sawa na njia zingine, kutokana na kutokuwepo kwa lugha ya maelezo (Grant na Mayes 1991). Zaidi ya hayo, hairuhusu dhana kubuniwa kuhusu asili ya michakato ya utambuzi inayoletwa ili kufikia malengo husika.

Kielelezo 2. Uchambuzi wa utambuzi wa kazi: anesthesia ya jumla

Mbinu zingine zimechanganua michakato ya kiakili inayohusishwa na kazi zilizopewa kwa kuandaa nadharia juu ya usindikaji wa habari unaohitajika ili kuzikamilisha. Mfano wa utambuzi unaotumika mara kwa mara wa aina hii ni wa Rasmussen (1986), ambao hutoa, kulingana na asili ya kazi na ujuzi wake kwa somo, viwango vitatu vinavyowezekana vya shughuli kulingana na tabia na hisia zinazotegemea ujuzi, juu ya kanuni zilizopatikana. -taratibu za msingi au taratibu zinazotegemea maarifa. Lakini mifano mingine au nadharia zilizofikia kilele cha umaarufu wao wakati wa miaka ya 1970 zinabaki kutumika. Kwa hivyo, nadharia ya udhibiti bora, ambayo inamwona mwanadamu kama mdhibiti wa tofauti kati ya malengo yaliyowekwa na yaliyozingatiwa, wakati mwingine bado hutumiwa kwa michakato ya utambuzi. Na uundaji wa mfano kwa njia ya mitandao ya kazi zilizounganishwa na chati za mtiririko unaendelea kuhamasisha waandishi wa uchambuzi wa kazi ya utambuzi; kielelezo cha 3 hutoa maelezo yaliyorahisishwa ya mfuatano wa kitabia katika kazi ya kudhibiti nishati, ikijenga dhana kuhusu shughuli fulani za kiakili. Majaribio haya yote yanaonyesha wasiwasi wa watafiti kuleta pamoja katika maelezo sawa sio tu vipengele vya muktadha lakini pia kazi yenyewe na michakato ya utambuzi ambayo msingi wake - na kuakisi tabia ya nguvu ya kazi pia.

Mchoro wa 3. Maelezo yaliyorahisishwa ya viashiria vya mfuatano wa tabia katika kazi za udhibiti wa nishati: kesi ya matumizi yasiyokubalika ya nishati.

Tangu kuwasili kwa shirika la kisayansi la kazi, dhana ya kazi iliyoagizwa imeshutumiwa vibaya kwa sababu imekuwa ikizingatiwa kuwa inahusisha uwekaji wa wafanyikazi wa kazi ambazo sio tu zimeundwa bila kushauriana na mahitaji yao lakini mara nyingi huambatana na wakati maalum wa utendaji. , kizuizi ambacho hakijakaribishwa na wafanyikazi wengi. Hata kama kipengele cha uwekaji kimekuwa rahisi zaidi leo na hata kama wafanyikazi wanachangia mara nyingi zaidi katika uundaji wa majukumu, muda uliowekwa wa kazi unabaki kuwa muhimu kwa upangaji wa ratiba na unabaki kuwa sehemu muhimu ya shirika la kazi. Ukadiriaji wa wakati haupaswi kuzingatiwa kila wakati kwa njia mbaya. Ni kiashiria muhimu cha mzigo wa kazi. Njia rahisi lakini ya kawaida ya kupima shinikizo la muda lililowekwa kwa mfanyakazi linajumuisha kuamua mgawo wa muda muhimu kwa ajili ya utekelezaji wa kazi iliyogawanywa na muda uliopo. Kadiri mgawo huu unavyokaribiana na umoja, ndivyo shinikizo linavyoongezeka (Wickens 1992). Zaidi ya hayo, ukadiriaji unaweza kutumika katika usimamizi unaobadilika lakini unaofaa wa wafanyikazi. Wacha tuchukue kesi ya wauguzi ambapo mbinu ya uchambuzi wa utabiri wa kazi imefanywa kwa ujumla, kwa mfano, katika udhibiti wa Kanada. Upangaji wa Uuguzi Unaohitajika (PRN 80) (Kepenne 1984) au mojawapo ya lahaja zake za Uropa. Shukrani kwa orodha hizo za kazi, zikifuatana na wakati wao wa utekelezaji, mtu anaweza, kila asubuhi, kwa kuzingatia idadi ya wagonjwa na hali zao za matibabu, kuanzisha ratiba ya huduma na usambazaji wa wafanyakazi. Mbali na kuwa kikwazo, PRN 80, katika hospitali kadhaa, imeonyesha kwamba kuna upungufu wa wafanyakazi wa uuguzi, kwa kuwa mbinu hiyo inaruhusu tofauti kuanzishwa (tazama mchoro 4) kati ya inayotakiwa na inayozingatiwa, ambayo ni, kati ya idadi ya wafanyakazi muhimu na idadi iliyopo, na hata kati ya kazi zilizopangwa na kazi zilizofanywa. Nyakati zilizokokotwa ni wastani tu, na mabadiliko ya hali ya hewa hayatumiki kila wakati, lakini kipengele hiki hasi kinapunguzwa na shirika linaloweza kunyumbulika ambalo linakubali marekebisho na kuruhusu wafanyakazi kushiriki katika kutekeleza marekebisho hayo.

Kielelezo 4. Tofauti kati ya idadi ya wafanyakazi waliopo na wanaohitajika kwa misingi ya PRN80

Shughuli, ushahidi, na utendaji

Shughuli inafafanuliwa kuwa seti ya tabia na rasilimali zinazotumiwa na opereta ili kazi ifanyike—hiyo ni kusema, mabadiliko au uzalishaji wa bidhaa au utoaji wa huduma. Shughuli hii inaweza kueleweka kupitia uchunguzi kwa njia tofauti. Faverge (1972) ameeleza aina nne za uchanganuzi. Ya kwanza ni uchambuzi katika suala la ishara na matukio, ambapo mwangalizi hupata, ndani ya shughuli inayoonekana ya operator, madarasa ya tabia ambayo yanatambulika na kurudiwa wakati wa kazi. Shughuli hizi mara nyingi huunganishwa na majibu sahihi: kwa mfano, kiwango cha moyo, ambacho kinatuwezesha kutathmini mzigo wa kimwili unaohusishwa na kila shughuli. Aina ya pili ya uchambuzi ni katika suala la uchukuaji wa habari. Kinachogunduliwa, kupitia uchunguzi wa moja kwa moja—au kwa usaidizi wa kamera au virekodi vya miondoko ya macho—ni seti ya ishara zinazochukuliwa na opereta katika uwanja wa taarifa unaomzunguka. Uchambuzi huu ni muhimu sana katika ergonomics ya utambuzi katika kujaribu kuelewa vyema uchakataji wa habari unaofanywa na mwendeshaji. Aina ya tatu ya uchambuzi ni katika suala la udhibiti. Wazo ni kutambua marekebisho ya shughuli zinazofanywa na operator ili kukabiliana na mabadiliko ya mazingira au mabadiliko katika hali yake mwenyewe. Hapo tunapata uingiliaji wa moja kwa moja wa muktadha ndani ya uchanganuzi. Mojawapo ya miradi inayotajwa mara kwa mara katika eneo hili ni ya Sperandio (1972). Mwandishi huyu alisoma shughuli za watawala wa trafiki hewa na kubaini mabadiliko muhimu ya mkakati wakati wa kuongezeka kwa trafiki ya anga. Alizitafsiri kama jaribio la kurahisisha shughuli kwa kulenga kudumisha kiwango cha mzigo kinachokubalika, wakati huo huo akiendelea kukidhi mahitaji ya kazi hiyo. Ya nne ni uchambuzi katika suala la michakato ya mawazo. Uchambuzi wa aina hii umetumika sana katika ergonomics ya machapisho ya kiotomatiki sana. Kwa hakika, muundo wa vifaa vya kompyuta na misaada hasa ya akili kwa mwendeshaji inahitaji uelewa kamili wa njia ambayo operator husababisha kutatua matatizo fulani. Hoja inayohusika katika kuratibu, kutarajia, na utambuzi imekuwa mada ya uchambuzi, mfano ambao unaweza kupatikana katika takwimu ya 5. Hata hivyo, ushahidi wa shughuli za akili unaweza tu kuingizwa. Kando na vipengele fulani vya tabia vinavyoonekana, kama vile miondoko ya macho na muda wa kutatua matatizo, wengi wa uchanganuzi huu unategemea majibu ya maneno. Mkazo mahususi umewekwa, katika miaka ya hivi majuzi, juu ya maarifa yanayohitajika ili kukamilisha shughuli fulani, huku watafiti wakijaribu kutoziandika mwanzoni bali kuzifanya zionekane wazi kupitia uchanganuzi wenyewe.

Kielelezo 5. Uchambuzi wa shughuli za akili. Mikakati katika udhibiti wa michakato yenye nyakati ndefu za majibu: hitaji la usaidizi wa kompyuta katika utambuzi

Juhudi kama hizo zimeleta ukweli kwamba maonyesho karibu sawa yanaweza kupatikana kwa viwango tofauti vya maarifa, mradi waendeshaji wanafahamu mipaka yao na kutumia mikakati iliyochukuliwa kulingana na uwezo wao. Kwa hivyo, katika somo letu la kuanza kwa mtambo wa thermoelectric (De Keyser na Housiaux 1989), uanzishaji ulifanywa na wahandisi na waendeshaji. Maarifa ya kinadharia na kiutaratibu ambayo makundi haya mawili yalikuwa nayo, ambayo yalitolewa kwa njia ya mahojiano na dodoso, yalikuwa tofauti sana. Waendeshaji haswa wakati mwingine walikuwa na uelewa usio sahihi wa vigeu katika viungo vya utendaji vya mchakato. Licha ya hayo, maonyesho ya vikundi viwili yalikuwa karibu sana. Lakini waendeshaji walizingatia vigezo zaidi ili kuthibitisha udhibiti wa kuanza na kufanya uthibitishaji wa mara kwa mara. Matokeo hayo pia yalipatikana na Amalberti (1991), ambaye alitaja kuwepo kwa ujuzi unaoruhusu wataalam kusimamia rasilimali zao wenyewe.

Nini ushahidi wa shughuli inafaa kuombwa? Asili yake, kama tulivyoona, inategemea kwa karibu aina ya uchambuzi iliyopangwa. Fomu yake inatofautiana kulingana na kiwango cha utunzaji wa mbinu uliofanywa na mwangalizi. Kukasirishwa ushahidi hutofautishwa na kwa kawaida ushahidi na sawa kutoka baadae ushahidi. Kwa ujumla, wakati asili ya kazi inaruhusu, ushahidi wa papo hapo na wa hiari ndio unafaa kupendelewa. Hazina vikwazo mbalimbali kama vile kutotegemewa kwa kumbukumbu, kuingiliwa na waangalizi, athari za kurekebisha upya kwa upande wa somo, na kadhalika. Ili kuonyesha tofauti hizi, tutachukua mfano wa maongezi. Usemi wa papohapo ni ubadilishanaji wa maneno, au monolojia huonyeshwa moja kwa moja bila kuombwa na mwangalizi; maneno ya kukasirisha ni yale yanayotolewa kwa ombi maalum la mwangalizi, kama vile ombi lililotolewa kwa mhusika "kufikiri kwa sauti", ambayo inajulikana sana katika fasihi ya utambuzi. Aina zote mbili zinaweza kufanywa kwa wakati halisi, wakati wa kazi, na kwa hivyo zinaambatana.

Wanaweza pia kuwa baadae, kama katika mahojiano, au maneno ya wahusika wanapotazama kanda za video za kazi zao. Kuhusu uhalali wa maneno, msomaji hatakiwi kupuuza shaka iliyoletwa katika suala hili na mabishano kati ya Nisbett na De Camp Wilson (1977) na White (1988) na tahadhari zilizopendekezwa na waandishi wengi kufahamu umuhimu wao katika utafiti. ya shughuli za kiakili kwa kuzingatia matatizo ya kimbinu yaliyojitokeza (Ericson na Simon 1984; Savoyant na Leplat 1983; Caverni 1988; Bainbridge 1986).

Mpangilio wa ushahidi huu, uchakataji wake na urasimishaji wake unahitaji lugha za maelezo na wakati mwingine uchanganuzi unaoenda zaidi ya uchunguzi wa shamba. Shughuli hizo za kiakili ambazo zimechukuliwa kutoka kwa ushahidi, kwa mfano, zinabaki kuwa za kudhahania. Leo mara nyingi huelezewa kwa kutumia lugha zinazotokana na akili ya bandia, kutumia uwakilishi kwa mujibu wa mipango, sheria za uzalishaji, na mitandao ya kuunganisha. Zaidi ya hayo, matumizi ya uigaji wa kompyuta-ya ulimwengu mdogo-kubainisha shughuli fulani za kiakili yameenea, ingawa uhalali wa matokeo yaliyopatikana kutokana na uigaji huo wa kompyuta, kwa kuzingatia utata wa ulimwengu wa viwanda, unaweza kujadiliwa. Hatimaye, ni lazima tutaje mifano ya utambuzi wa shughuli fulani za kiakili zilizotolewa kwenye uwanja. Miongoni mwa inayojulikana zaidi ni utambuzi wa mwendeshaji wa mtambo wa nyuklia, uliofanywa katika ISPRA (Decortis na Cacciabue 1990), na upangaji wa majaribio ya mapigano yaliyokamilishwa. Centre d'études et de recherches de médecine aérospatiale (CERMA) (Amalberti et al. 1989).

Upimaji wa tofauti kati ya utendakazi wa miundo hii na ule wa waendeshaji halisi, wanaoishi ni uwanja wenye matunda katika uchanganuzi wa shughuli. Utendaji ni matokeo ya shughuli, jibu la mwisho linalotolewa na mhusika kwa mahitaji ya kazi. Inaonyeshwa katika kiwango cha uzalishaji: tija, ubora, makosa, tukio, ajali-na hata, katika ngazi ya kimataifa zaidi, utoro au mauzo. Lakini lazima pia kutambuliwa katika ngazi ya mtu binafsi: kujieleza subjective ya kuridhika, dhiki, uchovu au mzigo wa kazi, na majibu mengi ya kisaikolojia pia ni viashiria vya utendaji. Seti nzima ya data pekee ndiyo inayoruhusu kufasiriwa kwa shughuli hiyo—hiyo ni kusema, kuhukumu ikiwa inaendeleza malengo yanayotarajiwa au la huku ikisalia ndani ya mipaka ya kibinadamu. Kuna seti ya kanuni ambazo, hadi hatua fulani, huongoza mwangalizi. Lakini kanuni hizi sio iko-hawazingatii muktadha, mabadiliko yake na hali ya mfanyakazi. Hii ndiyo sababu katika ergonomics ya kubuni, hata wakati sheria, kanuni, na mifano zipo, wabunifu wanashauriwa kupima bidhaa kwa kutumia prototypes mapema iwezekanavyo na kutathmini shughuli na utendaji wa watumiaji.

Kazi ya Mtu binafsi au ya Pamoja?

Wakati katika idadi kubwa ya matukio, kazi ni kitendo cha pamoja, uchambuzi wa kazi nyingi huzingatia kazi au shughuli za mtu binafsi. Walakini, ukweli ni kwamba mageuzi ya kiteknolojia, kama shirika la kazi, leo inasisitiza kazi iliyosambazwa, iwe kati ya wafanyikazi na mashine au ndani ya kikundi. Ni njia gani zimechunguzwa na waandishi ili kutilia maanani usambazaji huu (Rasmussen, Pejtersen na Schmidts 1990)? Wanazingatia vipengele vitatu: muundo, asili ya kubadilishana na lability ya muundo.

muundo

Iwe tunaona muundo kama vipengele vya uchanganuzi wa watu, au wa huduma, au hata wa matawi tofauti ya kampuni inayofanya kazi katika mtandao, maelezo ya viungo vinavyowaunganisha bado ni tatizo. Tunafahamu sana mifumo ndani ya makampuni ambayo yanaonyesha muundo wa mamlaka na ambayo aina zake mbalimbali zinaonyesha falsafa ya shirika la kampuni-iliyopangwa sana kwa muundo kama Taylor, au iliyopangwa kama reki, hata kama matrix, kwa muundo rahisi zaidi. Maelezo mengine ya shughuli zinazosambazwa yanawezekana: mfano umetolewa katika mchoro wa 6. Hivi karibuni, hitaji la makampuni kuwakilisha upashanaji habari wao katika ngazi ya kimataifa imesababisha kutafakari upya kwa mifumo ya habari. Shukrani kwa lugha fulani za maelezo—kwa mfano, miundo ya kubuni, au chembechembe za uhusiano-huluki-sifa—muundo wa mahusiano katika kiwango cha pamoja unaweza leo kuelezewa kwa njia isiyoeleweka sana na unaweza kutumika kama chachu ya kuunda mifumo ya usimamizi ya kompyuta. .

Kielelezo 6. Muundo wa mzunguko wa maisha uliounganishwa

Tabia ya kubadilishana

Kuwa na maelezo tu ya viungo vinavyounganisha vyombo husema machache kuhusu maudhui yenyewe ya mabadilishano; bila shaka asili ya uhusiano inaweza kubainishwa-mwendo kutoka mahali hadi mahali, uhamisho wa habari, utegemezi wa hierarchical, na kadhalika-lakini hii mara nyingi haitoshi kabisa. Uchanganuzi wa mawasiliano ndani ya timu umekuwa njia inayopendelewa ya kunasa asili ya kazi ya pamoja, inayojumuisha masomo yaliyotajwa, kuunda lugha ya kawaida katika timu, kurekebisha mawasiliano wakati hali ni muhimu, na kadhalika (Tardieu, Nanci na Pascot). 1985; Rolland 1986; Navarro 1990; Van Daele 1992; Lacoste 1983; Moray, Sanderson na Vincente 1989). Ujuzi wa mwingiliano huu ni muhimu sana kwa kuunda zana za kompyuta, haswa visaidizi vya kufanya maamuzi kwa makosa ya kuelewa. Hatua mbalimbali na matatizo ya kimbinu yanayohusishwa na matumizi ya ushahidi huu yameelezwa vyema na Falzon (1991).

Lability ya muundo

Ni kazi ya shughuli badala ya kazi ambazo zimefungua uwanja wa lability ya muundo-hiyo ni kusema, urekebishaji wa mara kwa mara wa kazi ya pamoja chini ya ushawishi wa sababu za muktadha. Tafiti kama zile za Rogalski (1991), ambaye kwa muda mrefu alichambua shughuli za pamoja zinazohusika na uchomaji moto wa misitu nchini Ufaransa, na Bourdon na Weill Fassina (1994), ambao walisoma muundo wa shirika ulioanzishwa kushughulikia ajali za reli, taarifa sana. Yanaonyesha wazi jinsi muktadha unavyounda muundo wa ubadilishanaji, nambari, na aina ya watendaji wanaohusika, asili ya mawasiliano na idadi ya vigezo muhimu kwa kazi. Kadiri muktadha huu unavyobadilika-badilika, ndivyo maelezo ya kudumu ya kazi yanavyoondolewa kutoka kwa ukweli. Ujuzi wa lability hii, na ufahamu bora wa matukio yanayotokea ndani yake, ni muhimu katika kupanga kwa yasiyotabirika na ili kutoa mafunzo bora kwa wale wanaohusika katika kazi ya pamoja katika mgogoro.

Hitimisho

Awamu mbalimbali za uchanganuzi wa kazi ambazo zimefafanuliwa ni sehemu inayojirudia ya mzunguko wowote wa usanifu wa mambo ya binadamu (ona mchoro 6). Katika muundo huu wa kitu chochote cha kiufundi, iwe chombo, kituo cha kazi au kiwanda, ambacho mambo ya kibinadamu yanazingatiwa, habari fulani inahitajika kwa wakati. Kwa ujumla, mwanzo wa mzunguko wa kubuni ni sifa ya haja ya data inayohusisha vikwazo vya mazingira, aina za kazi zinazopaswa kufanywa, na sifa mbalimbali za watumiaji. Taarifa hii ya awali inaruhusu vipimo vya kitu kuchorwa ili kuzingatia mahitaji ya kazi. Lakini hii ni, kwa maana fulani, tu mfano mbaya ikilinganishwa na hali halisi ya kazi. Hii inaelezea kwa nini miundo na prototypes ni muhimu kwamba, tangu kuanzishwa kwao, kuruhusu si kazi zenyewe, lakini shughuli za watumiaji wa baadaye kutathminiwa. Kwa hivyo, ingawa muundo wa picha kwenye kichungi kwenye chumba cha kudhibiti unaweza kutegemea uchanganuzi kamili wa utambuzi wa kazi inayopaswa kufanywa, uchambuzi wa data wa shughuli pekee ndio utakaoruhusu uamuzi sahihi wa ikiwa mfano huo utakuwa kweli. kuwa ya matumizi katika hali halisi ya kazi (Van Daele 1988). Mara tu kitu kilichokamilika cha kiufundi kinapoanza kufanya kazi, mkazo zaidi huwekwa kwenye utendakazi wa watumiaji na juu ya hali zisizofanya kazi, kama vile ajali au makosa ya kibinadamu. Mkusanyiko wa aina hii ya habari inaruhusu marekebisho ya mwisho kufanywa ambayo yataongeza kuegemea na utumiaji wa kitu kilichokamilishwa. Sekta ya nyuklia na tasnia ya angani hutumika kama mfano: maoni ya kiutendaji yanahusisha kuripoti kila tukio linalotokea. Kwa njia hii, kitanzi cha kubuni kinakuja mduara kamili.

Back

Kiumbe cha binadamu kinawakilisha mfumo mgumu wa kibaolojia katika viwango mbalimbali vya shirika, kutoka ngazi ya molekuli-seli hadi tishu na viungo. Kiumbe hiki ni mfumo wazi, unaobadilishana maada na nishati na mazingira kupitia athari nyingi za kibayolojia katika usawa wa nguvu. Mazingira yanaweza kuchafuliwa, au kuchafuliwa na sumu mbalimbali.

Kupenya kwa molekuli au ioni za sumu kutoka kwa kazi au mazingira ya kuishi ndani ya mfumo kama huo wa kibayolojia ulioratibiwa kwa nguvu kunaweza kuvuruga kwa njia mbadala au kwa njia isiyoweza kurekebishwa michakato ya kawaida ya kibaolojia ya seli, au hata kuumiza na kuharibu seli (angalia "Jeraha la seli na kifo cha seli").

Kupenya kwa sumu kutoka kwa mazingira kwenda kwa tovuti ya athari yake ya sumu ndani ya kiumbe kunaweza kugawanywa katika hatua tatu:

1. Awamu ya mfiduo inajumuisha michakato yote inayotokea kati ya sumu mbalimbali na/au ushawishi juu yake wa mambo ya mazingira (mwanga, joto, unyevu, n.k.). Mabadiliko ya kemikali, uharibifu, uharibifu wa viumbe (na viumbe vidogo) pamoja na kutengana kwa sumu inaweza kutokea.
2. Awamu ya toxicokinetic inajumuisha kunyonya kwa sumu ndani ya kiumbe na taratibu zote zinazofuata usafiri na maji ya mwili, usambazaji na mkusanyiko katika tishu na viungo, biotransformation kwa metabolites na kuondoa (excretion) ya sumu na / au metabolites kutoka kwa viumbe.
3. Awamu ya toxicodynamic inarejelea mwingiliano wa sumu (molekuli, ayoni, koloidi) na tovuti maalum za kutenda ndani au ndani ya seli-vipokezi-hatimaye hutokeza athari ya sumu.

Hapa tutazingatia tu michakato ya toxicokinetic ndani ya kiumbe cha binadamu kufuatia kuathiriwa na sumu katika mazingira.

Molekuli au ioni za sumu zilizopo katika mazingira zitapenya ndani ya viumbe kupitia ngozi na mucosa, au seli za epithelial za njia ya kupumua na ya utumbo, kulingana na hatua ya kuingia. Hiyo ina maana kwamba molekuli na ayoni za sumu lazima zipenye kupitia utando wa seli za mifumo hii ya kibaolojia, na pia kupitia mfumo mgumu wa endembranes ndani ya seli.

Michakato yote ya toxicokinetic na toxicodynamic hutokea kwenye ngazi ya molekuli-seli. Sababu nyingi huathiri michakato hii na zinaweza kugawanywa katika vikundi viwili vya msingi:

• katiba ya kemikali na mali ya physicochemical ya sumu
• muundo wa seli hasa mali na kazi ya utando karibu na seli na organelles yake ya ndani.

Sifa za Kifizikia-Kemikali za Vinywaji vya sumu

Mnamo 1854, mtaalam wa sumu wa Urusi EV Pelikan alianza masomo juu ya uhusiano kati ya muundo wa kemikali wa dutu na shughuli zake za kibaolojia - uhusiano wa shughuli za muundo (SAR). Muundo wa kemikali huamua moja kwa moja mali ya physico-kemikali, ambayo baadhi yao huwajibika kwa shughuli za kibiolojia.

Ili kufafanua muundo wa kemikali, vigezo vingi vinaweza kuchaguliwa kama maelezo, ambayo yanaweza kugawanywa katika vikundi anuwai:

1. Kemikali ya kifizikia:

• jumla - kiwango myeyuko, kiwango cha mchemko, shinikizo la mvuke, utengano wa mara kwa mara (pK_a)
• uwezo wa umeme-ionization, mara kwa mara dielectric, dipole moment, molekuli: uwiano wa malipo, nk.
• kemikali ya quantum—chaji ya atomiki, nishati ya dhamana, nishati ya resonance, msongamano wa elektroni, utendakazi tena wa molekuli, n.k.

 2. Steric: kiasi cha molekuli, umbo na eneo la uso, sura ya muundo, utendakazi wa molekuli, nk.
 3. Miundo: idadi ya vifungo idadi ya pete (katika misombo ya polycyclic), kiwango cha matawi, nk.

Kwa kila toxicant ni muhimu kuchagua seti ya maelezo kuhusiana na utaratibu fulani wa shughuli. Walakini, kwa mtazamo wa toxicokinetic vigezo viwili ni vya umuhimu wa jumla kwa sumu zote:

• Mgawo wa kizigeu cha Nernst (P) huanzisha umumunyifu wa molekuli za sumu katika mfumo wa maji wa oktanoli (mafuta) wa awamu mbili, unaohusiana na lipo- au umumunyifu wao wa maji. Kigezo hiki kitaathiri sana usambazaji na mkusanyiko wa molekuli za sumu katika viumbe.
• Kutengana mara kwa mara (pK_a) hufafanua kiwango cha ionization (utengano wa electrolytic) wa molekuli za sumu katika cations na anions zilizoshtakiwa kwa pH fulani. Hii mara kwa mara inawakilisha pH ambayo ionization 50% hupatikana. Molekuli zinaweza kuwa lipophilic au hydrophilic, lakini ayoni huyeyushwa pekee katika maji ya maji ya mwili na tishu. Kujua pK_a inawezekana kuhesabu kiwango cha ionization ya dutu kwa kila pH kwa kutumia equation ya Henderson-Hasselbach.

Kwa vumbi na erosoli za kuvuta pumzi, saizi ya chembe, umbo, eneo la uso na msongamano pia huathiri toxicokinetics yao na toxico- mienendo.

Muundo na Sifa za Utando

Seli ya yukariyoti ya viumbe vya binadamu na wanyama imezungukwa na utando wa cytoplasmic unaodhibiti usafirishaji wa vitu na kudumisha homeostasis ya seli. Oganeli za seli (nucleus, mitochondria) zina utando pia. Saitoplazimu ya seli imeunganishwa na miundo tata ya utando, retikulamu ya endo-plasmic na Golgi complex (endomembranes). Utando huu wote ni sawa kimuundo, lakini hutofautiana katika maudhui ya lipids na protini.

Mfumo wa kimuundo wa membrane ni bilayer ya molekuli za lipid (phospholipids, sphyngolipids, cholesterol). Uti wa mgongo wa molekuli ya phospholipid ni glycerol na vikundi viwili vyake vya -OH vilivyoimarishwa na asidi ya mafuta ya aliphatic na atomi za kaboni 16 hadi 18, na kundi la tatu lililowekwa na kikundi cha phosphate na kiwanja cha nitrojeni (choline, ethanolamine, serine). Katika sphyngolipids, sphyngosine ni msingi.

Molekuli ya lipid ni amphipatic kwa sababu inajumuisha "kichwa" cha hydrophilic polar (alkoholi ya amino, phosphate, glycerol) na "mkia" wa mapacha yasiyo ya polar (asidi ya mafuta). Bilayer ya lipid imepangwa ili vichwa vya hydrophilic vitengeneze uso wa nje na wa ndani wa membrane na mikia ya lipophilic imeinuliwa kuelekea mambo ya ndani ya membrane, ambayo ina maji, ioni mbalimbali na molekuli.

Protini na glycoproteins huingizwa ndani ya lipid bilayer (protini za ndani) au kushikamana na uso wa membrane (protini za nje). Protini hizi huchangia katika uadilifu wa muundo wa utando, lakini pia zinaweza kufanya kama vimeng'enya, wabebaji, kuta za pore au vipokezi.

Utando unawakilisha muundo unaobadilika ambao unaweza kutenganishwa na kujengwa upya kwa uwiano tofauti wa lipids na protini, kulingana na mahitaji ya utendaji.

Udhibiti wa usafirishaji wa vitu ndani na nje ya seli huwakilisha moja ya kazi kuu za utando wa nje na wa ndani.

Baadhi ya molekuli za lipophilic hupita moja kwa moja kupitia bilayer ya lipid. Molekuli za haidrofili na ioni husafirishwa kupitia pores. Utando hujibu mabadiliko ya hali kwa kufungua au kuziba pores fulani za ukubwa mbalimbali.

Taratibu na taratibu zifuatazo zinahusika katika usafirishaji wa vitu, pamoja na sumu, kupitia utando:

• kuenea kwa lipid bilayer
• kuenea kwa pores
• usafiri na carrier (kuwezesha kuenea).

Michakato inayotumika:

• usafiri amilifu na mtoa huduma
• endocytosis (pinocytosis).

Tofauti

Hii inawakilisha mwendo wa molekuli na ayoni kupitia lipid bilayer au tundu kutoka eneo la mkusanyiko wa juu, au uwezo wa juu wa umeme, hadi eneo la mkusanyiko wa chini au uwezo ("kuteremka"). Tofauti katika mkusanyiko au chaji ya umeme ni nguvu inayoendesha inayoathiri ukubwa wa mtiririko katika pande zote mbili. Katika hali ya usawa, kufurika itakuwa sawa na efflux. Kasi ya usambaaji hufuata sheria ya Ficke, inayosema kwamba inawiana moja kwa moja na uso unaopatikana wa utando, tofauti ya ukolezi (chaji) gradient na mgawo wa uenezi wa tabia, na inawiana kinyume na unene wa utando.

Molekuli ndogo za lipofili hupita kwa urahisi kupitia safu ya lipid ya utando, kulingana na mgawo wa kizigeu cha Nernst.

Molekuli kubwa za lipophilic, molekuli za mumunyifu wa maji na ioni zitatumia njia za pore za maji kwa njia yao. Ukubwa na usanidi wa stereo utaathiri kifungu cha molekuli. Kwa ions, badala ya ukubwa, aina ya malipo itakuwa maamuzi. Molekuli za protini za kuta za pore zinaweza kupata malipo chanya au hasi. Matundu membamba huwa ya kuchagua—mishipa yenye chaji hasi itaruhusu kupita kwa milio pekee, na kano zenye chaji chanya zitaruhusu kupitisha kwa anions pekee. Pamoja na ongezeko la kipenyo cha pore mtiririko wa hydrodynamic hutawala, kuruhusu upitishaji wa bure wa ioni na molekuli, kulingana na sheria ya Poiseuille. Uchujaji huu ni matokeo ya gradient ya osmotic. Katika baadhi ya matukio ayoni yanaweza kupenya kupitia molekuli changamano maalum—ionophores-ambayo inaweza kuzalishwa na viumbe vidogo vilivyo na athari za antibiotic (nonactin, valinomycin, gramacidin, nk).

Usambazaji uliowezeshwa au uliochochewa

Hii inahitaji uwepo wa carrier katika membrane, kwa kawaida molekuli ya protini (permease). Mtoa huduma hufunga vitu kwa hiari, vinavyofanana na tata ya enzyme ya substrate. Molekuli zinazofanana (pamoja na sumu) zinaweza kushindana kwa mtoa huduma mahususi hadi kiwango chake cha kueneza kifikiwe. Dawa za sumu zinaweza kushindana kwa mtoa huduma na wakati zimefungwa kwa njia isiyoweza kutenduliwa, usafiri umezuiwa. Kiwango cha usafiri ni tabia kwa kila aina ya carrier. Ikiwa usafiri unafanywa kwa njia zote mbili, inaitwa kuenea kwa kubadilishana.

Usafiri ulio hai

Kwa usafiri wa baadhi ya vitu muhimu kwa seli, aina maalum ya carrier hutumiwa, kusafirisha dhidi ya gradient ya mkusanyiko au uwezo wa umeme ("kupanda"). Mtoa huduma ni stereospecific sana na inaweza kujaa.

Kwa usafiri wa kupanda, nishati inahitajika. Nishati inayohitajika hupatikana kwa kupasuka kwa kichocheo cha molekuli za ATP hadi ADP kwa kimeng'enya cha adenosine triphosphatase (ATP-ase).

Dawa za sumu zinaweza kuingilia usafiri huu kwa kizuizi cha ushindani au kisicho na ushindani cha mtoa huduma au kwa kuzuia shughuli za ATP-ase.

Endocytosis

Endocytosis hufafanuliwa kama utaratibu wa usafiri ambapo utando wa seli huzingira nyenzo kwa kukunja ili kuunda vesicle inayoisafirisha kupitia seli. Wakati nyenzo ni kioevu, mchakato unaitwa pinocytosis. Katika baadhi ya matukio nyenzo zimefungwa kwa kipokezi na tata hii husafirishwa na vesicle ya membrane. Aina hii ya usafiri hutumiwa hasa na seli za epithelial za njia ya utumbo, na seli za ini na figo.

Unyonyaji wa Madawa ya sumu

Watu wanakabiliwa na sumu nyingi zilizopo katika mazingira ya kazi na maisha, ambazo zinaweza kupenya ndani ya mwili wa binadamu kwa njia tatu kuu za kuingia:

• kupitia njia ya upumuaji kwa kuvuta hewa chafu
• kupitia njia ya utumbo kwa kumeza chakula, maji na vinywaji vichafu
• kupitia ngozi kwa kupenya kwa ngozi, kwa ngozi.

Katika kesi ya mfiduo katika sekta, kuvuta pumzi inawakilisha njia kuu ya kuingia kwa sumu, ikifuatiwa na kupenya kwa ngozi. Katika kilimo, mfiduo wa viuatilifu kupitia ufyonzaji wa ngozi ni karibu sawa na matukio ya kuvuta pumzi kwa pamoja na kupenya kwa ngozi. Idadi ya watu kwa ujumla huathiriwa zaidi na kumeza chakula, maji na vinywaji vichafu, kisha kwa kuvuta pumzi na mara chache kwa kupenya kwa ngozi.

Kunyonya kupitia njia ya upumuaji

Kunyonya kwenye mapafu inawakilisha njia kuu ya kuchukua sumu nyingi za hewa (gesi, mivuke, mafusho, ukungu, moshi, vumbi, erosoli, n.k.).

Njia ya upumuaji (RT) inawakilisha mfumo bora wa kubadilishana gesi unao na utando wenye uso wa 30m.² (kumalizika muda) hadi 100m² (msukumo wa kina), nyuma ambayo mtandao wa takriban 2,000km ya capillaries iko. Mfumo huo, uliotengenezwa kwa njia ya mageuzi, umewekwa katika nafasi ndogo (cavity ya kifua) iliyohifadhiwa na mbavu.

Anatomically na physiologically RT inaweza kugawanywa katika sehemu tatu:

• sehemu ya juu ya RT, au nasopharingeal (NP), kuanzia kwenye pua ya pua na kupanuliwa kwa pharynx na larynx; sehemu hii hutumika kama mfumo wa kiyoyozi
• mti wa tracheo-bronchial (TB), unaojumuisha mirija mingi ya ukubwa tofauti, ambayo huleta hewa kwenye mapafu.
• sehemu ya mapafu (P), ambayo ina mamilioni ya alveoli (mifuko ya hewa) iliyopangwa katika makundi ya gabuduke.

Sumu za hidrofili huingizwa kwa urahisi na epithelium ya eneo la nasopharingeal. Epithelium nzima ya mikoa ya NP na TB inafunikwa na filamu ya maji. Sumu za lipofili hufyonzwa kwa kiasi katika NP na TB, lakini zaidi kwenye alveoli kwa kueneza kupitia kwa membrane ya alveolo-capilari. Kiwango cha kunyonya hutegemea uingizaji hewa wa mapafu, pato la moyo (mtiririko wa damu kupitia mapafu), umumunyifu wa sumu katika damu na kiwango chake cha metabolic.

Katika alveoli, kubadilishana gesi hufanyika. Ukuta wa alveoli huundwa na epithelium, kiunzi cha unganishi cha membrane ya chini ya ardhi, tishu-unganishi na endothelium ya capillary. Usambazaji wa sumu ni haraka sana kupitia tabaka hizi, ambazo zina unene wa karibu 0.8 μm. Katika alveoli, sumu huhamishwa kutoka kwa awamu ya hewa hadi awamu ya kioevu (damu). Kiwango cha kunyonya (usambazaji hewa kwa damu) wa sumu hutegemea ukolezi wake katika hewa ya tundu la mapafu na mgawo wa kizigeu cha Nernst cha damu (mgawo wa umumunyifu).

Katika damu, sumu inaweza kufutwa katika awamu ya kioevu kwa michakato rahisi ya kimwili au kufungwa kwa seli za damu na / au vipengele vya plasma kulingana na mshikamano wa kemikali au kwa adsorption. Maudhui ya maji ya damu ni 75% na, kwa hiyo, gesi za hydrophilic na mvuke zinaonyesha umumunyifu wa juu katika plasma (kwa mfano, alkoholi). Sumu za lipophilic (kwa mfano, benzene) kawaida hufungamana na seli au molekuli kuu kama vile albin.

Kuanzia mwanzo wa mfiduo kwenye mapafu, michakato miwili inayopingana hufanyika: kunyonya na kunyonya. Usawa kati ya michakato hii inategemea mkusanyiko wa sumu katika hewa ya alveolar na damu. Mwanzoni mwa mfiduo mkusanyiko wa sumu katika damu ni 0 na uhifadhi katika damu ni karibu 100%. Pamoja na kuendelea kwa mfiduo, usawa kati ya kunyonya na desorption hupatikana. Sumu za haidrofili zitapata usawa haraka, na kiwango cha kunyonya kinategemea uingizaji hewa wa mapafu badala ya mtiririko wa damu. Sumu za lipophilic zinahitaji muda mrefu zaidi ili kufikia usawa, na hapa mtiririko wa damu isiyojaa hutawala kiwango cha kunyonya.

Uwekaji wa chembe na erosoli katika RT inategemea mambo ya kimwili na ya kisaikolojia, pamoja na ukubwa wa chembe. Kwa kifupi, chembe ndogo zaidi itapenya ndani ya RT.

Uhifadhi mdogo wa mara kwa mara wa chembe za vumbi kwenye mapafu ya watu walio wazi sana (kwa mfano, wachimbaji) unapendekeza kuwapo kwa mfumo mzuri sana wa uondoaji wa chembe. Katika sehemu ya juu ya RT (tracheo-bronchial) blanketi ya mucociliary hufanya kibali. Katika sehemu ya mapafu, taratibu tatu tofauti zinafanya kazi.: (1) blanketi ya mucociliary, (2) phagocytosis na (3) kupenya kwa moja kwa moja kwa chembe kupitia ukuta wa alveolar.

Matawi 17 ya kwanza kati ya 23 ya mti wa tracheo-bronchial yana seli za epithelial za ciliated. Kwa mapigo yao cilia hizi daima husogeza blanketi ya mucous kuelekea mdomoni. Chembe zilizowekwa kwenye blanketi hii ya mucociliary zitamezwa mdomoni (kumeza). Blanketi ya mucous pia hufunika uso wa epithelium ya alveolar, ikisonga kuelekea blanketi ya mucociliary. Zaidi ya hayo, seli maalum zinazosonga-phagocytes-zingulf chembe na viumbe vidogo kwenye alveoli na huhamia pande mbili zinazowezekana:

• kuelekea blanketi ya mucociliary, ambayo huwapeleka kwenye kinywa
• kupitia nafasi za intercellular za ukuta wa alveolar kwa mfumo wa lymphatic ya mapafu; pia chembe zinaweza kupenya moja kwa moja kwa njia hii.

Kunyonya kupitia njia ya utumbo

Dawa za sumu zinaweza kumezwa katika kesi ya kumeza kwa bahati mbaya, ulaji wa chakula na vinywaji vilivyochafuliwa, au kumeza chembe zilizoondolewa kutoka kwa RT.

Njia nzima ya utumbo, kutoka kwa umio hadi mkundu, kimsingi imejengwa kwa njia ile ile. Safu ya mucous (epithelium) inasaidiwa na tishu zinazojumuisha na kisha kwa mtandao wa capillaries na misuli laini. Epithelium ya uso wa tumbo imekunjamana sana ili kuongeza eneo la uso wa ngozi / usiri. Sehemu ya matumbo ina makadirio mengi madogo (villi), ambayo yanaweza kunyonya nyenzo kwa "kusukuma ndani". Eneo la kazi la kunyonya kwenye matumbo ni karibu 100m².

Katika njia ya utumbo (GIT) michakato yote ya kunyonya ni kazi sana:

•  usafirishaji wa seli kwa kueneza kupitia safu ya lipid na/au vinyweleo vya utando wa seli, pamoja na uchujaji wa vinyweleo.
•  kuenea kwa paracellular kupitia makutano kati ya seli
•  kuwezesha uenezaji na usafiri amilifu
•  endocytosis na utaratibu wa kusukuma wa villi.

Baadhi ya ayoni za chuma zenye sumu hutumia mifumo maalum ya usafirishaji kwa vitu muhimu: thallium, cobalt na manganese hutumia mfumo wa chuma, wakati risasi inaonekana kutumia mfumo wa kalsiamu.

Sababu nyingi huathiri kiwango cha kunyonya kwa sumu katika sehemu mbalimbali za GIT:

• sifa za kemikali za sumu, hasa mgawo wa kizigeu cha Nernst na utengano wa mara kwa mara; kwa chembe, ukubwa wa chembe ni muhimu—kadiri ukubwa unavyopungua, ndivyo umumunyifu unavyoongezeka
• kiasi cha chakula kilichopo kwenye GIT (athari ya diluting)
• muda wa kukaa katika kila sehemu ya GIT (kutoka dakika chache kwenye kinywa hadi saa moja kwenye tumbo hadi saa nyingi kwenye matumbo.
• eneo la kunyonya na uwezo wa kunyonya wa epitheliamu
• pH ya ndani, ambayo inasimamia unyonyaji wa sumu iliyotenganishwa; katika pH ya asidi ya tumbo, misombo ya asidi isiyotenganishwa itafyonzwa haraka zaidi
• peristalsis (mwendo wa matumbo na misuli) na mtiririko wa damu wa ndani
• usiri wa tumbo na matumbo hubadilisha sumu kuwa bidhaa zaidi au chini ya mumunyifu; bile ni wakala wa emulsifying huzalisha complexes zaidi mumunyifu (hydrotrophy)
• mfiduo wa pamoja wa sumu zingine, ambazo zinaweza kutoa athari za usawa au pinzani katika michakato ya kunyonya.
• uwepo wa mawakala wa kuchanganya / chelating
• hatua ya microflora ya RT (kuhusu 1.5kg), kuhusu aina 60 za bakteria tofauti ambazo zinaweza kufanya biotransformation ya sumu.

Pia ni lazima kutaja mzunguko wa enterohepatic. Polar toxicants na / au metabolites (glucuronides na conjugates nyingine) hutolewa na bile ndani ya duodenum. Hapa vimeng'enya vya microflora hufanya hidrolisisi na bidhaa zilizokombolewa zinaweza kufyonzwa tena na kusafirishwa na mshipa wa mlango kwenye ini. Utaratibu huu ni hatari sana katika kesi ya vitu vya hepatotoxic, vinavyowezesha mkusanyiko wao wa muda katika ini.

Katika kesi ya sumu ya biotransformed kwenye ini hadi metabolites yenye sumu kidogo au zisizo na sumu, kumeza kunaweza kuwakilisha mlango usio hatari sana wa kuingia. Baada ya kunyonya kwenye GIT, sumu hizi zitasafirishwa kwa mshipa wa mlango hadi kwenye ini, na huko zinaweza kuondolewa kwa kiasi na biotransformation.

Kunyonya kupitia ngozi (dermal, percutaneous)

Ngozi (1.8 m² ya uso katika mtu mzima) pamoja na kiwamboute ya orifices ya mwili, inashughulikia uso wa mwili. Inawakilisha kizuizi dhidi ya mawakala wa kimwili, kemikali na kibaolojia, kudumisha uadilifu wa mwili na homeostasis na kufanya kazi nyingine nyingi za kisaikolojia.

Kimsingi ngozi ina tabaka tatu: epidermis, ngozi ya kweli (dermis) na tishu chini ya ngozi (hypodermis). Kutoka kwa mtazamo wa toxicological epidermis ni ya riba zaidi hapa. Imejengwa kwa tabaka nyingi za seli. Uso wa pembe wa seli zilizo bapa, zilizokufa (stratum corneum) ni safu ya juu, ambayo safu inayoendelea ya seli hai (stratum corneum compactum) iko, ikifuatiwa na membrane ya kawaida ya lipid, na kisha kwa stratum lucidum, stratum gramulosum na stratum. mucosum. Utando wa lipid unawakilisha kizuizi cha kinga, lakini katika sehemu zenye nywele za ngozi, follicles zote za nywele na njia za jasho hupenya kupitia hiyo. Kwa hivyo, ngozi ya ngozi inaweza kutokea kwa njia zifuatazo:

• ufyonzaji wa transepidermal kwa kueneza kupitia membrane ya lipid (kizuizi), haswa na vitu vya lipophilic (vimumunyisho vya kikaboni, dawa za wadudu, n.k.) na kwa kiwango kidogo na baadhi ya dutu haidrofili kupitia pores.
• kunyonya transfollicular kuzunguka bua ya nywele kwenye follicle ya nywele, kupita kizuizi cha membrane; unyonyaji huu hutokea tu katika maeneo yenye nywele ya ngozi
• kunyonya kupitia mirija ya tezi za jasho, ambazo zina eneo la sehemu mtambuka la takribani 0.1 hadi 1% ya jumla ya eneo la ngozi (kufyonzwa kwa jamaa iko katika sehemu hii)
• kunyonya kupitia ngozi wakati wa kujeruhiwa kwa mitambo, joto, kemikali au magonjwa ya ngozi; hapa tabaka za ngozi, ikiwa ni pamoja na kizuizi cha lipid, zinavunjwa na njia imefunguliwa kwa sumu na mawakala hatari kuingia.

Kiwango cha kunyonya kupitia ngozi kitategemea mambo mengi:

• mkusanyiko wa sumu, aina ya gari (kati), uwepo wa vitu vingine
• maudhui ya maji ya ngozi, pH, joto, mtiririko wa damu wa ndani, jasho, eneo la uso wa ngozi iliyoambukizwa, unene wa ngozi
• sifa za anatomiki na kisaikolojia za ngozi kutokana na jinsia, umri, tofauti za mtu binafsi, tofauti zinazotokea katika makabila mbalimbali na rangi, nk.

Usafirishaji wa Sumu kwa Damu na Limfu

Baada ya kufyonzwa na lango lolote kati ya hizi za kuingilia, sumu itafikia damu, limfu au maji maji mengine ya mwili. Damu inawakilisha chombo kikuu cha usafirishaji wa sumu na metabolites zao.

Damu ni chombo kinachozunguka maji, kusafirisha oksijeni muhimu na vitu muhimu kwa seli na kuondoa bidhaa za taka za kimetaboliki. Damu pia ina vipengele vya seli, homoni, na molekuli nyingine zinazohusika katika kazi nyingi za kisaikolojia. Damu inapita ndani ya mfumo uliofungwa vizuri, wa shinikizo la juu la mishipa ya damu, inayosukumwa na shughuli za moyo. Kutokana na shinikizo la juu, uvujaji wa maji hutokea. Mfumo wa limfu huwakilisha mfumo wa mifereji ya maji, kwa namna ya mesh nzuri ya kapilari ndogo za limfu zenye kuta nyembamba zinazopitia tishu laini na viungo.

Damu ni mchanganyiko wa awamu ya kioevu (plasma, 55%) na seli za damu imara (45%). Plasma ina protini (albumins, globulins, fibrinogen), asidi za kikaboni (lactic, glutamic, citric) na vitu vingine vingi (lipids, lipoproteins, glycoproteins, enzymes, chumvi, xenobiotics, nk). Vipengele vya seli za damu ni pamoja na erythrocytes (Er), leukocytes, reticulocytes, monocytes, na sahani.

Sumu hufyonzwa kama molekuli na ioni. Baadhi ya sumu katika pH ya damu huunda chembe za colloid kama fomu ya tatu katika kioevu hiki. Molekuli, ioni na colloids ya sumu zina uwezekano tofauti wa kusafirisha katika damu:

•  kuunganishwa kimwili au kemikali na chembechembe za damu, hasa Er
•  kufutwa kimwili katika plasma katika hali ya bure
•  kuunganishwa na aina moja au zaidi ya protini za plasma, iliyochanganywa na asidi za kikaboni au kushikamana na sehemu nyingine za plasma.

Sumu nyingi katika damu zipo kwa sehemu katika hali ya bure katika plasma na kwa sehemu zimefungwa kwa erithrositi na viunga vya plasma. Usambazaji unategemea mshikamano wa sumu kwa vipengele hivi. Sehemu zote ziko katika usawa unaobadilika.

Baadhi ya sumu husafirishwa na vipengele vya damu-hasa kwa erythrocytes, mara chache sana na leukocytes. Dawa za sumu zinaweza kutangazwa kwenye uso wa Er, au zinaweza kushikamana na mishipa ya stroma. Zikipenya ndani ya Er zinaweza kushikamana na haem (km kaboni monoksidi na selenium) au kwa globin (Sb).¹¹¹, Po²¹⁰) Baadhi ya sumu zinazosafirishwa na Er ni arseniki, cesium, thorium, radoni, risasi na sodiamu. Chromium ya hexavalent inafungamana pekee na Er na chromium trivalent kwa protini za plasma. Kwa zinki, ushindani kati ya Er na plasma hutokea. Takriban 96% ya risasi husafirishwa na Er. Zebaki ya kikaboni mara nyingi hufungamana na Er na zebaki isokaboni hubebwa zaidi na albin ya plasma. Sehemu ndogo za berili, shaba, tellurium na uranium hubebwa na Er.

Wengi wa sumu husafirishwa na protini za plasma au plasma. Elektroliti nyingi zipo kama ayoni katika msawazo na molekuli zisizotenganishwa bila malipo au zilizofungamana na sehemu za plasma. Sehemu hii ya ionic ya sumu huenea sana, hupenya kupitia kuta za capillaries ndani ya tishu na viungo. Gesi na mvuke zinaweza kufutwa katika plasma.

Protini za plasma zina jumla ya eneo la takriban 600 hadi 800km² inayotolewa kwa ajili ya kunyonya sumu. Molekuli za albin zina takriban ligandi 109 za cationic na 120 za anionic zinazopatikana na ayoni. Ioni nyingi hubebwa kwa sehemu na albin (km, shaba, zinki na cadmium), kama vile misombo kama dinitro- na ortho-cresols, nitro- na derivatives ya halojeni ya hidrokaboni yenye kunukia, na fenoli.

Molekuli za globulini (alpha na beta) husafirisha molekuli ndogo za sumu na vile vile ioni za metali (shaba, zinki na chuma) na chembe za koloidi. Fibrinogen inaonyesha mshikamano kwa molekuli fulani ndogo. Aina nyingi za vifungo zinaweza kuhusishwa katika kumfunga sumu kwa protini za plasma: Vikosi vya Van der Waals, mvuto wa malipo, ushirikiano kati ya vikundi vya polar na zisizo za polar, madaraja ya hidrojeni, vifungo vya ushirikiano.

Lipoproteini za plasma husafirisha sumu za lipophilic kama vile PCB. Sehemu nyingine za plasma hutumika kama chombo cha usafiri pia. Mshikamano wa sumu kwa protini za plasma unaonyesha mshikamano wao kwa protini katika tishu na viungo wakati wa usambazaji.

Asidi za kikaboni (lactic, glutaminic, citric) huunda mchanganyiko na baadhi ya sumu. Ardhi ya alkali na ardhi adimu, pamoja na vitu vingine vizito katika mfumo wa cations, vimechanganywa pia na oksidi ya kikaboni na asidi ya amino. Mchanganyiko huu wote kawaida huenea na husambazwa kwa urahisi katika tishu na viungo.

Ajenti za chelate za kisaikolojia katika plazima kama vile transferrin na metallothionein hushindana na asidi za kikaboni na amino asidi ili kanio kuunda chelate thabiti.

Ioni za bure zinazoweza kusambazwa, baadhi ya tata na molekuli za bure huondolewa kwa urahisi kutoka kwa damu hadi kwenye tishu na viungo. Sehemu ya bure ya ioni na molekuli iko katika usawa unaobadilika na sehemu iliyofungwa. Mkusanyiko wa sumu katika damu itasimamia kiwango cha usambazaji wake katika tishu na viungo, au uhamasishaji wake kutoka kwao ndani ya damu.

Usambazaji wa sumu katika viumbe

Kiumbe cha binadamu kinaweza kugawanywa katika zifuatazo vitengo. (1) viungo vya ndani, (2) ngozi na misuli, (3) tishu za adipose, (4) tishu-unganishi na mifupa. Uainishaji huu unategemea zaidi kiwango cha utiririshaji wa mishipa (damu) kwa utaratibu unaopungua. Kwa mfano viungo vya ndani (ikiwa ni pamoja na ubongo), ambavyo vinawakilisha 12% tu ya uzito wa jumla wa mwili, hupokea karibu 75% ya jumla ya kiasi cha damu. Kwa upande mwingine, tishu zinazounganishwa na mifupa (15% ya jumla ya uzito wa mwili) hupokea asilimia moja tu ya jumla ya kiasi cha damu.

Viungo vya ndani vilivyojaa vizuri kwa ujumla hupata mkusanyiko wa juu zaidi wa sumu katika muda mfupi zaidi, pamoja na usawa kati ya damu na chumba hiki. Unywaji wa sumu kwa tishu zilizo na manukato kidogo ni polepole zaidi, lakini uhifadhi ni wa juu na muda wa kukaa kwa muda mrefu zaidi (mkusanyiko) kutokana na upenyezaji mdogo.

Vipengele vitatu vina umuhimu mkubwa kwa usambazaji wa intracellular wa sumu: maudhui ya maji, lipids na protini katika seli za tishu na viungo mbalimbali. Mpangilio uliotajwa hapo juu wa vyumba pia unafuata kwa karibu kupungua kwa kiwango cha maji katika seli zao. Vioo vya haidrofili vitasambazwa kwa haraka zaidi kwenye viowevu vya mwili na seli zilizo na maji mengi, na sumu za lipophilic kwa seli zilizo na kiwango cha juu cha lipid (tishu zenye mafuta).

Kiumbe hiki kina vizuizi kadhaa ambavyo huzuia kupenya kwa vikundi fulani vya sumu, haswa haidrofili, kwa viungo na tishu fulani, kama vile:

• kizuizi cha damu-ubongo (kizuizi cha cerebrospinal), ambacho huzuia kupenya kwa molekuli kubwa na sumu za hydrophilic kwa ubongo na CNS; kizuizi hiki kinajumuisha safu iliyounganishwa kwa karibu ya seli za endothelial; kwa hivyo, sumu za lipophilic zinaweza kupenya kupitia hiyo
• kizuizi cha placenta, ambacho kina athari sawa juu ya kupenya kwa sumu ndani ya fetasi kutoka kwa damu ya mama.
• kizuizi cha histohematologic katika kuta za kapilari, ambacho kinaweza kupenyeza kwa molekuli ndogo na za kati, na kwa molekuli kubwa zaidi, na ioni.

Kama ilivyoonyeshwa hapo awali, ni aina tu za bure za sumu katika plasma (molekuli, ioni, colloids) zinapatikana kwa kupenya kupitia kuta za capilari zinazoshiriki katika usambazaji. Sehemu hii isiyolipishwa iko katika msawazo unaobadilika na sehemu iliyofungamana. Mkusanyiko wa sumu katika damu iko katika usawa wa nguvu na ukolezi wao katika viungo na tishu, kudhibiti uhifadhi (mkusanyiko) au uhamasishaji kutoka kwao.

Hali ya viumbe, hali ya kazi ya viungo (hasa udhibiti wa neuro-humoral), usawa wa homoni na mambo mengine yana jukumu katika usambazaji.

Uhifadhi wa sumu katika sehemu fulani kwa ujumla ni ya muda na ugawaji tena katika tishu nyingine unaweza kutokea. Uhifadhi na mkusanyiko unatokana na tofauti kati ya viwango vya unyonyaji na uondoaji. Muda wa uhifadhi katika compartment unaonyeshwa na nusu ya maisha ya kibaolojia. Huu ni muda ambao 50% ya sumu huondolewa kutoka kwa tishu au chombo na kusambazwa tena, kuhamishwa au kuondolewa kutoka kwa kiumbe.

Michakato ya biotransformation hutokea wakati wa usambazaji na uhifadhi katika viungo mbalimbali na tishu. Biotransformation hutoa polar zaidi, metabolites zaidi ya hydrophilic, ambayo huondolewa kwa urahisi zaidi. Kiwango cha chini cha mabadiliko ya kibayolojia ya sumu ya lipofili kwa ujumla itasababisha mkusanyiko wake katika chumba.

Dawa za sumu zinaweza kugawanywa katika vikundi vinne kuu kulingana na mshikamano wao, uhifadhi mkubwa na mkusanyiko katika chumba fulani:

1. Sumu mumunyifu katika viowevu vya mwili husambazwa sawasawa kulingana na maudhui ya maji ya vyumba. Kesheni nyingi za monovalent (kwa mfano, lithiamu, sodiamu, potasiamu, rubidium) na anions fulani (kwa mfano, klorini, bromini), husambazwa kulingana na muundo huu.
2. Sumu za lipophilic zinaonyesha mshikamano mkubwa kwa viungo vya lipid-tajiri (CNS) na tishu (mafuta, adipose).
3. Sumu zinazounda chembe za colloid hunaswa na seli maalum za mfumo wa reticuloendothelial (RES) wa viungo na tishu. Tatu na quadrivalent cations (lanthanum, cesium, hafnium) ni kusambazwa katika RES ya tishu na viungo.
4. Sumu zinazoonyesha mshikamano wa juu kwa mifupa na tishu-unganishi (vipengele vya osteotropiki, wanaotafuta mifupa) ni pamoja na cations divalent (kwa mfano, kalsiamu, bariamu, strontium, radoni, berili, alumini, cadmium, risasi).

Mkusanyiko katika tishu zenye lipid

"Mtu wa kawaida" wa uzito wa kilo 70 ana karibu 15% ya uzani wa mwili katika mfumo wa tishu za adipose, akiongezeka kwa fetma hadi 50%. Walakini, sehemu hii ya lipid haijagawanywa kwa usawa. Ubongo (CNS) ni chombo chenye lipid, na mishipa ya pembeni imefungwa kwa shehe ya myelini yenye lipid na seli za Schwann. Tishu hizi zote hutoa uwezekano wa mkusanyiko wa sumu ya lipophilic.

Vimumunyisho vingi visivyo vya elektroliti na visivyo vya polar vilivyo na mgawo unaofaa wa kizigeu cha Nernst vitasambazwa kwenye chumba hiki, pamoja na vimumunyisho vingi vya kikaboni (pombe, aldehidi, ketoni, n.k.), hidrokaboni za klorini (pamoja na wadudu wa organochlorine kama vile DDT), baadhi ya gesi ajizi (radon), nk.

Tissue za Adipose zitajilimbikiza sumu kutokana na mishipa yake ya chini na kiwango cha chini cha biotransformation. Hapa mkusanyiko wa sumu inaweza kuwakilisha aina ya "kutoweka" kwa muda kwa sababu ya ukosefu wa malengo ya athari ya sumu. Walakini, hatari inayowezekana kwa kiumbe huwa iko kila wakati kwa sababu ya uwezekano wa uhamasishaji wa sumu kutoka kwa chumba hiki kurudi kwenye mzunguko.

Uwekaji wa sumu kwenye ubongo (CNS) au tishu zilizo na lipid nyingi za sheath ya myelin ya mfumo wa neva wa pembeni ni hatari sana. Dawa za neurotoxic huwekwa hapa moja kwa moja karibu na malengo yao. Sumu zilizohifadhiwa katika tishu zenye lipid za tezi za endocrine zinaweza kusababisha usumbufu wa homoni. Licha ya kizuizi cha ubongo-damu, neurotoxicants nyingi za asili ya lipophilic hufikia ubongo (CNS): anesthetics, vimumunyisho vya kikaboni, dawa za kuulia wadudu, risasi ya tetraethyl, organomercurials, nk.

Uhifadhi katika mfumo wa reticuloendothelial

Katika kila tishu na chombo asilimia fulani ya seli ni maalumu kwa ajili ya shughuli phagocytic, engulfing viumbe vidogo, chembe, chembe colloid, na kadhalika. Mfumo huu unaitwa mfumo wa reticuloendothelial (RES), unaojumuisha seli zisizohamishika pamoja na seli zinazohamia (phagocytes). Seli hizi zipo katika umbo lisilotumika. Kuongezeka kwa vijiumbe na chembe zilizotajwa hapo juu kutawasha seli hadi kufikia kiwango cha kueneza.

Sumu kwa namna ya colloids itakamatwa na RES ya viungo na tishu. Usambazaji hutegemea saizi ya chembe ya colloid. Kwa chembe kubwa, uhifadhi kwenye ini utapendelewa. Kwa chembe ndogo za colloid, usambazaji wa sare zaidi au chini utatokea kati ya wengu, uboho na ini. Uondoaji wa colloids kutoka kwa RES ni polepole sana, ingawa chembe ndogo huondolewa kwa haraka zaidi.

Mkusanyiko katika mifupa

Takriban vipengele 60 vinaweza kutambuliwa kama vipengele vya osteotropiki, au watafutaji wa mifupa.

Vipengele vya Osteotropic vinaweza kugawanywa katika vikundi vitatu:

1. Vipengele vinavyowakilisha au kuchukua nafasi ya viambajengo vya kisaikolojia vya mfupa. Vipengele ishirini kama hivyo vipo kwa idadi kubwa zaidi. Nyingine huonekana kwa wingi. Chini ya hali ya mfiduo sugu, metali zenye sumu kama vile risasi, alumini na zebaki pia zinaweza kuingia kwenye tumbo la madini ya seli za mfupa.
2. Ardhi ya alkali na vipengele vingine vinavyotengeneza miunganisho yenye kipenyo cha ioni sawa na kile cha kalsiamu vinaweza kubadilishana nayo katika madini ya mfupa. Pia, anions zingine zinaweza kubadilishwa na anions (phosphate, hydroxyl) ya madini ya mfupa.
3. Vipengele vinavyotengeneza microcolloids (ardhi adimu) vinaweza kutangazwa kwenye uso wa madini ya mfupa.

Mifupa ya mwanamume wa kawaida huchukua 10 hadi 15% ya jumla ya uzito wa mwili, ikiwakilisha ghala kubwa la kuhifadhi sumu za osteotropiki. Mfupa ni tishu maalumu inayojumuisha kiasi cha 54% ya madini na 38% ya tumbo hai. Matrix ya madini ya mfupa ni hydroxyapatite, Ca₁₀(PO.)₄)₆(oh)₂ , ambayo uwiano wa Ca hadi P ni karibu 1.5 hadi moja. Eneo la uso la madini linalopatikana kwa adsorption ni kama 100m² kwa g ya mfupa.

Shughuli ya kimetaboliki ya mifupa ya mifupa inaweza kugawanywa katika makundi mawili:

• hai, mfupa wa kimetaboliki, ambapo michakato ya kufyonzwa tena na uundaji mpya wa mfupa, au urekebishaji wa mfupa uliopo, ni mkubwa sana.
• mfupa thabiti na kiwango cha chini cha urekebishaji au ukuaji.

Katika fetasi, mfupa wa kimetaboliki wa mtoto mchanga na mtoto mdogo (tazama "mifupa inayopatikana") huwakilisha karibu 100% ya mifupa. Kwa umri asilimia hii ya mfupa wa kimetaboliki hupungua. Uingizaji wa sumu wakati wa mfiduo huonekana kwenye mfupa wa kimetaboliki na katika sehemu za kugeuza polepole zaidi.

Kuingizwa kwa sumu kwenye mifupa hufanyika kwa njia mbili:

1. Kwa ioni, ubadilishanaji wa ioni hutokea kwa cations ya sasa ya kalsiamu ya kisaikolojia, au anions (phosphate, hidroksili).
2. Kwa toxicants kutengeneza chembe za colloid, adsorption juu ya uso wa madini hutokea.

Athari za kubadilishana ion

Madini ya mfupa, hydroxyapatite, inawakilisha mfumo mgumu wa kubadilishana ion. Kalsiamu zinaweza kubadilishwa na cations mbalimbali. Anions zilizopo kwenye mfupa pia zinaweza kubadilishwa na anions: phosphate na citrate na carbonates, hydroxyl na fluorine. Ioni ambazo hazibadiliki zinaweza kutangazwa kwenye uso wa madini. Wakati ioni zenye sumu zinapoingizwa kwenye madini, safu mpya ya madini inaweza kufunika uso wa madini, na kuzika sumu kwenye muundo wa mfupa. Kubadilishana kwa ioni ni mchakato unaoweza kubadilishwa, kulingana na mkusanyiko wa ioni, pH na kiasi cha maji. Kwa hivyo, kwa mfano, kuongezeka kwa kalsiamu ya lishe kunaweza kupunguza uwekaji wa ioni za sumu kwenye kimiani ya madini. Imetajwa kuwa kwa umri asilimia ya mfupa wa kimetaboliki hupungua, ingawa ubadilishaji wa ioni unaendelea. Kwa kuzeeka, resorption ya madini ya mfupa hutokea, ambayo wiani wa mfupa hupungua kweli. Katika hatua hii, sumu katika mfupa inaweza kutolewa (kwa mfano, risasi).

Takriban 30% ya ayoni zinazoingizwa kwenye madini ya mfupa hufungamana kwa urahisi na zinaweza kubadilishwa, kunaswa na mawakala wa chelating asilia na kutolewa nje, na nusu ya maisha ya kibaolojia ya siku 15. 70% nyingine imefungwa kwa nguvu zaidi. Uhamasishaji na uondoaji wa sehemu hii unaonyesha nusu ya maisha ya kibaolojia ya miaka 2.5 na zaidi kulingana na aina ya mfupa (michakato ya kurekebisha).

Wakala wa chelea (Ca-EDTA, penicillamine, BAL, n.k.) wanaweza kukusanya kiasi kikubwa cha baadhi ya metali nzito, na utolewaji wao katika mkojo kuongezeka sana.

Colloid adsorption

Chembe za koloidi hutangazwa kama filamu kwenye uso wa madini (100m² per g) na vikosi vya Van der Waals au chemisorption. Safu hii ya colloids kwenye nyuso za madini inafunikwa na safu inayofuata ya madini yaliyoundwa, na sumu huzikwa zaidi kwenye muundo wa mfupa. Kiwango cha uhamasishaji na uondoaji hutegemea michakato ya urekebishaji.

Mkusanyiko wa nywele na kucha

Nywele na kucha zina keratini, pamoja na vikundi vya sulphydryl vinavyoweza kutengenezea miundo ya metali kama vile zebaki na risasi.

Usambazaji wa sumu ndani ya seli

Hivi majuzi, usambazaji wa sumu, haswa metali nzito, ndani ya seli za tishu na viungo umekuwa muhimu. Kwa mbinu za ultracentrifugation, sehemu mbalimbali za seli zinaweza kutenganishwa ili kuamua maudhui yao ya ioni za chuma na sumu nyingine.

Uchunguzi wa wanyama umefunua kwamba baada ya kupenya ndani ya seli, ioni za chuma hufungwa kwa protini maalum, metallothionein. Protini hii ya chini ya uzito wa Masi iko kwenye seli za ini, figo na viungo vingine na tishu. Vikundi vyake vya sulphydryl vinaweza kuunganisha ioni sita kwa molekuli. Kuongezeka kwa uwepo wa ioni za chuma husababisha biosynthesis ya protini hii. Ioni za cadmium ni kishawishi chenye nguvu zaidi. Metallothionein hutumikia pia kudumisha homeostasis ya ioni muhimu za shaba na zinki. Metallothionein inaweza kuunganisha zinki, shaba, cadmium, zebaki, bismuth, dhahabu, cobalt na cations nyingine.

Ubadilishaji wa kibayolojia na Uondoaji wa sumu

Wakati wa uhifadhi katika seli za tishu na viungo mbalimbali, sumu huwekwa wazi kwa enzymes ambazo zinaweza biotransform (metabolize) yao, kuzalisha metabolites. Kuna njia nyingi za kuondoa sumu na/au metabolites: kwa hewa inayotolewa kupitia mapafu, mkojo kupitia figo, nyongo kupitia GIT, jasho kupitia ngozi, mate kupitia mucosa ya mdomo, na maziwa kupitia njia ya utumbo. tezi za mammary, na kwa nywele na kucha kupitia ukuaji wa kawaida na mabadiliko ya seli.

Kuondolewa kwa sumu iliyoingizwa inategemea lango la kuingilia. Katika mapafu mchakato wa kunyonya / kunyonya huanza mara moja na sumu hutolewa kwa sehemu na hewa iliyotolewa. Kuondolewa kwa toxicants kufyonzwa na njia nyingine za kuingia ni muda mrefu na huanza baada ya kusafirishwa kwa damu, hatimaye kukamilika baada ya usambazaji na biotransformation. Wakati wa kunyonya, kuna usawa kati ya mkusanyiko wa sumu katika damu na katika tishu na viungo. Utoaji wa kinyesi hupunguza mkusanyiko wa sumu katika damu na inaweza kusababisha uhamasishaji wa sumu kutoka kwa tishu hadi kwenye damu.

Sababu nyingi zinaweza kuathiri kiwango cha uondoaji wa sumu na metabolites zao kutoka kwa mwili:

• sifa za kifizikia-kemikali za sumu, haswa mgawo wa kizigeu cha Nernst (P), utengano wa mara kwa mara (pK_a), polarity, muundo wa molekuli, umbo na uzito
• kiwango cha mfiduo na wakati wa kuondolewa baada ya mfiduo
• portal ya kuingia
• usambazaji katika sehemu za mwili, ambazo hutofautiana katika kiwango cha ubadilishaji na damu na uingizaji wa damu
• kiwango cha mabadiliko ya kibayolojia ya sumu ya lipophilic kwa metabolites zaidi za hidrofili
• hali ya jumla ya afya ya viumbe na, hasa, viungo vya excretory (mapafu, figo, GIT, ngozi, nk).
• uwepo wa sumu zingine ambazo zinaweza kuingiliana na uondoaji.

Hapa tunatofautisha makundi mawili ya vyumba: (1) the mfumo wa kubadilishana haraka - katika vyumba hivi, mkusanyiko wa tishu wa sumu ni sawa na ile ya damu; na (2) ya mfumo wa kubadilishana polepole, ambapo mkusanyiko wa sumu kwenye tishu ni kubwa kuliko katika damu kutokana na kuunganishwa na mlundikano—tishu za adipose, mifupa na figo zinaweza kuhifadhi baadhi ya sumu, kwa mfano, arseniki na zinki kwa muda.

Sumu inaweza kutolewa kwa wakati mmoja kwa njia mbili au zaidi za uondoaji. Walakini, kawaida njia moja ndio inayotawala.

Wanasayansi wanaunda mifano ya hisabati inayoelezea uondoaji wa sumu fulani. Mifano hizi zinatokana na harakati kutoka kwa sehemu moja au zote mbili (mifumo ya kubadilishana), biotransformation na kadhalika.

Kuondolewa kwa hewa exhaled kupitia mapafu

Kuondoa kupitia mapafu (desorption) ni kawaida kwa sumu na tete ya juu (kwa mfano, vimumunyisho vya kikaboni). Gesi na mvuke zilizo na umumunyifu mdogo katika damu zitaondolewa haraka kwa njia hii, wakati sumu yenye umumunyifu mkubwa wa damu itaondolewa na njia zingine.

Vimumunyisho vya kikaboni vinavyofyonzwa na GIT au ngozi hutolewa kwa sehemu na hewa iliyotolewa katika kila kifungu cha damu kupitia mapafu, ikiwa wana shinikizo la kutosha la mvuke. Kipimo cha Breathalyser kinachotumiwa kwa madereva wanaoshukiwa kuwa walevi kinatokana na ukweli huu. Mkusanyiko wa CO-Hb katika hewa inayotolewa ni sawa na kiwango cha CO-Hb katika damu. Radoni ya gesi ya mionzi inaonekana katika hewa iliyotolewa kwa sababu ya kuoza kwa radiamu iliyokusanywa kwenye mifupa.

Uondoaji wa sumu kwa hewa inayotolewa kuhusiana na kipindi cha muda baada ya mfiduo kawaida huonyeshwa na curve ya awamu tatu. Awamu ya kwanza inawakilisha kuondolewa kwa sumu kutoka kwa damu, kuonyesha nusu ya maisha mafupi. Awamu ya pili, polepole inawakilisha uondoaji kutokana na kubadilishana damu na tishu na viungo (mfumo wa kubadilishana haraka). Awamu ya tatu, polepole sana ni kutokana na kubadilishana damu na tishu za mafuta na mifupa. Ikiwa sumu haijakusanywa katika sehemu kama hizo, curve itakuwa ya awamu mbili. Katika baadhi ya matukio curve ya awamu nne pia inawezekana.

Uamuzi wa gesi na mivuke katika hewa iliyotolewa katika kipindi cha baada ya mfiduo wakati mwingine hutumiwa kwa tathmini ya mfiduo kwa wafanyikazi.

Utoaji wa figo

Figo ni chombo maalumu katika uondoaji wa sumu na metabolites nyingi za mumunyifu katika maji, kudumisha homeostasis ya viumbe. Kila figo ina nephroni milioni moja zinazoweza kutoa kinyesi. Utoaji wa figo huwakilisha tukio tata sana linalojumuisha njia tatu tofauti:

• uchujaji wa glomerular na kibonge cha Bowman
• usafiri wa kazi katika tubule ya karibu
• usafiri wa passiv katika tubule ya mbali.

Utoaji wa sumu kupitia figo hadi mkojo hutegemea mgawo wa kizigeu cha Nernst, utengano wa mara kwa mara na pH ya mkojo, saizi ya Masi na umbo, kiwango cha kimetaboliki kwa metabolites zaidi za hydrophilic, na vile vile hali ya afya ya figo.

Kinetiki ya utaftaji wa figo ya sumu au metabolite yake inaweza kuonyeshwa na mkondo wa uondoaji wa awamu mbili, tatu au nne, kulingana na usambazaji wa sumu fulani katika sehemu mbali mbali za mwili zinazotofautiana katika kiwango cha ubadilishaji na damu.

Sali

Dawa zingine na ions za metali zinaweza kutolewa kwa njia ya mucosa ya kinywa na mate-kwa mfano, risasi ("line ya risasi"), zebaki, arsenic, shaba, pamoja na bromidi, iodidi, pombe ya ethyl, alkaloids, na kadhalika. Kisha sumu hizo humezwa hadi kufikia GIT, ambapo zinaweza kufyonzwa tena au kuondolewa na kinyesi.

Funika

Mengi yasiyo ya elektroliti yanaweza kuondolewa kwa sehemu kupitia ngozi kwa jasho: pombe ya ethyl, asetoni, phenoli, disulfidi kaboni na hidrokaboni za klorini.

Maziwa

Metali nyingi, vimumunyisho vya kikaboni na baadhi ya dawa za oganochlorine (DDT) hutolewa kupitia tezi ya matiti kwenye maziwa ya mama. Njia hii inaweza kuwakilisha hatari kwa watoto wachanga wanaonyonyesha.

nywele

Uchambuzi wa nywele unaweza kutumika kama kiashiria cha homeostasis ya vitu vingine vya kisaikolojia. Pia mfiduo wa baadhi ya sumu, hasa metali nzito, unaweza kutathminiwa na aina hii ya uchunguzi wa kibayolojia.

Uondoaji wa sumu kutoka kwa mwili unaweza kuongezeka kwa:

• uhamisho wa mitambo kupitia uoshaji wa tumbo, utiaji damu mishipani au dialysis
• kuunda hali ya kisaikolojia ambayo huhamasisha sumu kwa lishe, mabadiliko ya usawa wa homoni, kuboresha kazi ya figo kwa kutumia diuretics.
• utawala wa mawakala wa magumu (citrates, oxalates, salicilates, phosphates), au mawakala wa chelating (Ca-EDTA, BAL, ATA, DMSA, penicillamine); njia hii inaonyeshwa tu kwa watu chini ya udhibiti mkali wa matibabu. Utumiaji wa mawakala wa chelating mara nyingi hutumiwa kuondoa metali nzito kutoka kwa mwili wa wafanyikazi walio wazi wakati wa matibabu yao. Njia hii pia hutumika kutathmini jumla ya mzigo wa mwili na kiwango cha mfiduo uliopita.

Maamuzi ya Mfiduo

Uamuzi wa sumu na metabolites katika damu, hewa iliyotolewa, mkojo, jasho, kinyesi na nywele hutumiwa zaidi na zaidi kwa ajili ya tathmini ya mfiduo wa binadamu (vipimo vya mfiduo) na/au tathmini ya kiwango cha ulevi. Kwa hivyo vikomo vya udhihirisho wa kibayolojia (Thamani za MAC za Kibiolojia, Fahirisi za Mfiduo wa Kibiolojia—BEI) vimeanzishwa hivi karibuni. Uchunguzi huu wa kibayolojia unaonyesha "mfiduo wa ndani" wa kiumbe, yaani, kufichuliwa kwa jumla kwa mwili katika mazingira ya kazi na ya kuishi kwa njia zote za kuingilia (angalia "Njia za majaribio ya Toxicology: Biomarkers").

Athari Zilizounganishwa Kutokana na Mfichuo Mara Nyingi

Watu katika kazi na/au mazingira ya kuishi kwa kawaida huwekwa wazi kwa wakati mmoja au mtawalia kwa mawakala mbalimbali wa kimwili na kemikali. Pia ni muhimu kuzingatia kwamba baadhi ya watu hutumia dawa, kuvuta sigara, kunywa pombe na chakula kilicho na viungio na kadhalika. Hiyo ina maana kwamba kwa kawaida mfiduo nyingi hutokea. Wakala wa kimwili na kemikali wanaweza kuingiliana katika kila hatua ya michakato ya toxicokinetic na/au toxicodynamic, na kutoa athari tatu zinazowezekana:

1. Independent. Kila wakala hutoa athari tofauti kwa sababu ya utaratibu tofauti wa hatua,
2. Ushirikiano. Athari iliyojumuishwa ni kubwa kuliko ile ya kila wakala mmoja. Hapa tunatofautisha aina mbili: (a) nyongeza, ambapo athari iliyojumuishwa ni sawa na jumla ya athari zinazozalishwa na kila wakala kando na (b) kuwezesha, ambapo athari iliyojumuishwa ni kubwa kuliko nyongeza.
3. Mpinzani. Athari ya pamoja ni ya chini kuliko nyongeza.

Walakini, masomo juu ya athari za pamoja ni nadra. Utafiti wa aina hii ni changamano sana kutokana na mchanganyiko wa mambo mbalimbali na mawakala.

Tunaweza kuhitimisha kwamba wakati kiumbe cha binadamu kinakabiliwa na sumu mbili au zaidi kwa wakati mmoja au mfululizo, ni muhimu kuzingatia uwezekano wa baadhi ya madhara ya pamoja, ambayo yanaweza kuongeza au kupunguza kasi ya michakato ya toxicokinetic.

Back