Jumatatu, Desemba 20 2010 19: 16

Ufafanuzi na Dhana

Kiwango hiki kipengele
(5 kura)

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

Kusoma 11006 mara Ilirekebishwa mwisho Jumanne, 26 Julai 2022 19:27
Zaidi katika jamii hii: Dawa za sumu »

" KANUSHO: ILO haiwajibikii maudhui yanayowasilishwa kwenye tovuti hii ya tovuti ambayo yanawasilishwa kwa lugha yoyote isipokuwa Kiingereza, ambayo ndiyo lugha inayotumika katika utayarishaji wa awali na ukaguzi wa wenza wa maudhui asili. Takwimu fulani hazijasasishwa tangu wakati huo. utayarishaji wa toleo la 4 la Encyclopaedia (1998).

Yaliyomo