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trasporto biologico

Il trasporto biologico in tossicologia è un concetto importante, che coinvolge il processo di veleni chimici che passano attraverso varie membrane biologiche nel corpo per l'assorbimento, la distribuzione e l'escrezione.

Modificato alle 2024-03-25 02:10:07

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trasporto biologico

assorbire

Si riferisce al processo mediante il quale le sostanze chimiche esogene entrano nel sangue attraverso vari canali attraverso la membrana biologica del corpo.

metodo principale

Assorbito attraverso le vie respiratorie

Struttura e caratteristiche fisiologiche alveolari

Entra direttamente nella circolazione sistemica e si distribuisce in tutto l'organismo senza essere biotrasformato dal fegato.

principalmente per diffusione semplice

Effetti dell'assorbimento polmonare dei veleni gassosi

Concentrazione del veleno gassoso: la pressione parziale (tensione) del veleno nell'aria assorbita

~Solubilità nel sangue (liposolubile)

Ventilazione alveolare e flusso sanguigno

Il tasso di assorbimento delle sostanze chimiche gassose esogene con basso coefficiente di distribuzione dei gas nel sangue attraverso i polmoni dipende principalmente dal flusso sanguigno polmonare (il tempo di equilibrio è di circa 8-21 minuti)

Il tasso di assorbimento polmonare delle sostanze chimiche gassose esogene con elevato coefficiente di distribuzione dei gas nel sangue dipende principalmente dalla frequenza e dalla profondità respiratoria (il tempo di equilibrio è di almeno 1 ora)

Effetti dell'assorbimento polmonare di sostanze tossiche per aerosol

Dimensione delle particelle: solitamente solo le particelle di 0,5~1μm possono essere assorbite negli alveoli

Solubilità in acqua: gli aerosol con elevata solubilità sono facili da assorbire nel tratto respiratorio superiore, mentre gli aerosol con bassa solubilità raggiungono facilmente gli alveoli e vengono assorbiti.

Assorbimento gastrointestinale

Il tratto gastrointestinale è la via principale di assorbimento delle sostanze chimiche esogene

Il sito di assorbimento è principalmente nell'intestino tenue

Modalità di assorbimento: principalmente per diffusione semplice, ma anche per filtrazione, pinocitosi o fagocitosi e trasporto attivo

L'effetto di primo passaggio del fegato: si riferisce al fatto che le sostanze chimiche esogene assorbite attraverso il tratto gastrointestinale entrano prima nel fegato e subiscono una trasformazione metabolica nel fegato.

Fattori che influenzano l'assorbimento

pH gastrointestinale

Alcune sostanze e flora nel tratto gastrointestinale

Struttura molecolare e proprietà fisiche e chimiche dei prodotti chimici esogeni

Peristalsi del tratto gastrointestinale

Assorbito attraverso la pelle

Fase dell'arco: il processo attraverso il quale le sostanze chimiche esogene penetrano nell'epidermide cutanea, nello strato corneo (barriera limitante la velocità)

Stadio di assorbimento: entra nello strato papillare e nel derma dallo strato corneo e viene assorbito nel flusso sanguigno

Metodo di assorbimento: diffusione semplice

il principale fattore di influenza

Proprietà fisiche e chimiche: il coefficiente di ripartizione lipidi/acqua è vicino a 1, facilmente assorbito nel sangue

Integrità della pelle: se la pelle è danneggiata e la funzione barriera dello strato corneo epidermico viene distrutta, le sostanze chimiche esogene possono entrare direttamente nella fase di assorbimento.

Diverse parti del corpo umano hanno diversi spessori dell'epidermide e dello strato corneo, quindi la velocità di penetrazione delle sostanze chimiche esogene è diversa. Scroto > Addome > Fronte > Palmi > Piante

altri modi

Assorbimento oculare: gli effetti locali precedono gli effetti sistemici

Per iniezione endovenosa, intraperitoneale, sottocutanea e intramuscolare

distribuito

Significato tossicologico della distribuzione dei prodotti chimici esogeni

Distribuzione: si riferisce al processo in cui le sostanze chimiche esogene entrano nel sangue o in altri fluidi corporei attraverso l'assorbimento e vengono disperse in varie cellule dei tessuti in tutto il corpo con il flusso di sangue o linfa. La distribuzione iniziale dipende principalmente dalla velocità di perfusione dell'organo o tessuto.

Il flusso sanguigno e l'affinità di un organo o tessuto per le sostanze chimiche esogene sono i fattori più critici che influenzano la distribuzione delle sostanze chimiche esogene.

Caratteristiche della distribuzione del veleno: la distribuzione delle sostanze chimiche esogene nel corpo è distribuita in modo non uniforme

Ridistribuzione: nel tempo, la distribuzione è influenzata dalla velocità di diffusione transmembrana delle sostanze chimiche esogene e dall'affinità di organi e tessuti per esse.

Principali fattori che influenzano la distribuzione

Le sostanze chimiche si legano alle proteine plasmatiche

Le sostanze chimiche si combinano con altri componenti dei tessuti

Depositi di depositi chimici nel tessuto adiposo e nelle ossa

L'influenza di varie barriere nel corpo

Accumulo di veleni nei tessuti

1. Accumulo di materiale 2. Accumulo di funzioni

Serbatoio: significa che i veleni chimici che entrano nel sangue si accumulano in determinati organi e tessuti con alte concentrazioni se le sostanze chimiche non mostrano evidenti effetti tossici su questi organi e tessuti.

repository principale nel corpo

deposito di proteine plasmatiche

Conservazione del fegato e dei reni

deposito di deposito del tessuto adiposo

deposito di tessuto osseo

Veleni chimici nel corpo Lo stoccaggio ha un doppio significato

Protettivo contro l'avvelenamento acuto e riduce la quantità di veleni chimici negli organi bersaglio

Può diventare una fonte di veleni chimici liberi, potenzialmente dannosi

barriera speciale

barriera ematoencefalica

Si riferisce a una speciale struttura funzionale composta da cellule endoteliali capillari e cervello molle che raccoglie astrociti che circondano i capillari.

L'importanza della barriera ematoencefalica: garantisce il normale scambio di sostanze metaboliche tra sangue e tessuto cerebrale e l'ingresso di sostanze tissutali non necessarie, mantenendo così la normale funzione del cervello.

•Grandi molecole, bassa liposolubilità, DP non può passare •I farmaci con effetti centrali devono avere un'elevata liposolubilità •Esistono anche trasportatori di vettori, come il glucosio •Variabile: nell'infiammazione, permeabilità ↑, sono disponibili grandi dosi di penicillina

barriera placentare

si riferisce a diversi strati di strutture cellulari situati tra il sistema di circolazione sanguigna materna e l'embrione

Il meccanismo attraverso il quale la maggior parte delle sostanze chimiche esogene passano attraverso la placenta è la semplice diffusione, mentre i nutrienti necessari per lo sviluppo embrionale entrano nell'embrione attraverso il trasporto attivo.

•Gli agenti teratogeni possono passare attraverso la placenta e causare malformazioni embrionali, mentre alcuni agenti cancerogeni possono passare attraverso la placenta e causare il cancro. •Selettività dell'endotelio capillare fetale per il trasporto dei farmaci •La solubilità dei lipidi e le dimensioni molecolari sono i principali fattori che influenzano (<MW600 può passare facilmente; >1000 no) •Sangue materno PH=7,44; sangue fetale PH=7,30 I farmaci debolmente alcalini si dissociano facilmente nel sangue fetale •La placenta ha la funzione di metabolizzare (come ossidare) i farmaci •Il trasporto avviene allo stesso modo delle altre cellule: diffusione semplice •La maggior parte dei farmaci può entrare nel feto

altre barriere

barriera testicolo-sangue barriera ematotimica barriera acquosa

escrezione

È il processo di trasporto delle sostanze chimiche esogene e dei loro metaboliti all'esterno del corpo.

Emivita biologica: abbreviata in t 1/2, si riferisce alla riduzione delle sostanze chimiche esogene L'emivita è il momento in cui la concentrazione o la quantità viene ridotta della metà

principale via di escrezione

Passato attraverso i reni e l'urina

Principale meccanismo di escrezione

filtrazione glomerulare

La parete capillare del glomerulo è diversa dalla membrana cellulare generale e presenta pori della membrana con una dimensione di 7-10 nm. Le sostanze presenti nei componenti del sangue con un peso molecolare inferiore a 60OODa possono essere filtrate. Sostanze molecolari di grandi dimensioni come l'albumina plasmatica (peso molecolare circa 60.000 Da) sostanzialmente non possono passare

È difficile filtrare dopo il legame con le proteine plasmatiche, quindi i cambiamenti nella velocità di legame delle sostanze chimiche esogene alle proteine plasmatiche causeranno cambiamenti nell’escrezione renale. Le sostanze chimiche esogene con carica negativa non vengono facilmente filtrate, mentre le sostanze con carica positiva vengono facilmente filtrate nell'urina grezza.

diffusione semplice glomerulare

trasporto attivo tubulare

Il tubulo renale ha una funzione di trasporto attiva comprendente anioni organici (famiglia dell'avena situata nella porzione prossimale Due sistemi di membrana basale del tubulo) e cationi organici (famiglia ott) possono spostare le sostanze chimiche esogene nel tubulo prossimale contro il gradiente del liquido. Viene trasportato attivamente dai capillari al fluido tubulare, chiamato secrezione tubulare renale.

Escreto nelle feci insieme alla bile attraverso il fegato

Le sostanze chimiche esogene entrano nella bile e vengono escrete dalle cellule del parenchima epatico

Le sostanze chimiche esogene entrano nell'intestino tenue dalla bile Infine, potrebbero esserci due strade da percorrere

Direttamente escreto dal corpo

Circolazione enteroepatica

Ciò significa che alcune sostanze chimiche esogene formano coniugati durante il processo di trasformazione biologica e vengono escrete nella bile sotto forma di coniugati nella flora intestinale e la glucuronidasi presente nell'intestino può idrolizzare alcuni coniugati, provocando la formazione di sostanze chimiche di origine esogena; riassorbito.

Significato tossicologico: diminuzione del tasso di escrezione, emivita biologica prolungata e durata prolungata degli effetti tossici

Significato fisiologico: consente il riutilizzo di alcuni composti necessari all'organismo

Espulso attraverso le vie respiratorie insieme all'aria espirata

La sua velocità di escrezione è inversamente proporzionale al coefficiente di distribuzione sangue/gas, cioè quanto maggiore è il coefficiente di distribuzione sangue/gas, tanto più lenta sarà l'escrezione.

Contrario del tasso di assorbimento

Altre escrezioni

Le sostanze chimiche esogene vengono principalmente “escrete” nel latte materno per semplice diffusione. Il latte è ricco di grassi e solitamente acido (pH 6,5 ~ 7,0). Le sostanze liposolubili e le sostanze chimiche debolmente alcaline si concentrano facilmente nel latte (come morfina, atropina, eritromicina, etanolo) e più di dozzine di sostanze chimiche di origine possono essere concentrate. essere escreti nel latte materno.

Significato tossicologico dell'escrezione del latte

Le sostanze tossiche vengono trasmesse dalla madre al bambino attraverso il latte materno

Provoca la contaminazione dei latticini e trasferisce la contaminazione alle persone che consumano latticini

trasporto di membrana

endocitosi/pinocitosi

Le sostanze chimiche esogene liquide o solide sono circondate da membrane biologiche sporgenti, quindi le goccioline circondate o le particelle più grandi vengono incorporate nelle cellule per raggiungere lo scopo del trasporto. La prima è chiamata pinocitosi, e la seconda è chiamata fagocitosi, collettivamente chiamata endocitosi.

esocitosi

Il processo attraverso il quale il particolato viene trasportato fuori dalle cellule

Consumare energia

trasporti speciali

Il processo in cui le sostanze chimiche esogene si combinano prima fisicamente con determinate sostanze (trasportatori) nel corpo e poi attraversano la membrana biologica.

trasporto attivo

Il processo mediante il quale le sostanze chimiche esogene si spostano da una bassa concentrazione ad un'alta concentrazione attraverso le membrane biologiche

Caratteristiche

Il trasporto reversibile tramite gradiente di concentrazione consuma una certa quantità di energia metabolica

Il processo di trasferimento richiede la partecipazione dei vettori

Il vettore ha una certa capacità; quando la concentrazione del composto raggiunge un certo livello, il vettore può essere saturato e il trasporto raggiunge il suo limite.

Il trasporto attivo è selettivo

Inibizione competitiva: se due composti hanno strutture di base simili e richiedono lo stesso sistema di trasporto

diffusione facilitata

Le sostanze chimiche che non sono facilmente solubili nei lipidi utilizzano il processo dei trasportatori per passare da un'alta concentrazione a una bassa concentrazione.

Caratteristiche

Non sprecare la mia energia

Utilizzando il vettore, saturabile

Avere qualche iniziativa o scelta

inibizione competitiva

trasporto passivo

diffusione semplice

Le sostanze chimiche diffondono dal lato a concentrazione più elevata del biofilm a quello a concentrazione più bassa Quando le concentrazioni su entrambi i lati raggiungono un equilibrio dinamico, la diffusione termina. •La differenza di concentrazione su entrambi i lati della membrana è chiamata gradiente di concentrazione o differenza di concentrazione (fonte di energia)

condizione

C'è una differenza di concentrazione su entrambi i lati della membrana

Le sostanze chimiche esogene sono liposolubili

Le sostanze chimiche esogene si trovano in uno stato non dissociato

Il metodo di diffusione semplice non consuma energia, non richiede un vettore e non è influenzato dalla limitazione del tasso di saturazione e dall'inibizione competitiva.

Caratteristiche

Rasatura perfetta senza consumare energia

Le tossine non reagiscono chimicamente con i biofilm

Il biofilm non è attivo ed è un semplice processo fisico

Significato tossicologico

In generale, la maggior parte delle sostanze chimiche esogene vengono trasportate biologicamente per semplice diffusione

Fattori influenzanti

Differenza del gradiente di concentrazione

Solubilità delle sostanze chimiche esogene nei lipidi Coefficiente di ripartizione lipidi-acqua = concentrazione nella fase lipidica/concentrazione nella fase acquosa

Stato di ionizzazione o elettrolisi e pH nei liquidi corporei

Concentrazione proteica e affinità di legame proteico dei fluidi corporei su entrambi i lati del biofilm

filtro

Il processo di penetrazione delle sostanze chimiche esogene nei pori idrofili della membrana biologica si basa sul gradiente di pressione osmotica e sulla pressione idrostatica su entrambi i lati della membrana biologica.

Fattori influenzanti e significato tossicologico

Il peso molecolare di una sostanza chimica

Il poro da 40 nm può passare> 200 molecole

Il poro da 70 nm può passare> 60.000 molecole

L'acqua e alcune sostanze solubili in acqua ma non solubili nei lipidi possono completare il processo di trasporto biologico attraverso la filtrazione.