Neutralizuje cizorodé látky. Ochranné síly lidského těla

Cizí chemické látky (FCS)) se také nazývají xenobiotika(z řeckého xenos - cizinec). Zahrnují sloučeniny, které svou povahou a množstvím nejsou vlastní přírodnímu produktu, ale mohou být přidány za účelem zlepšení technologie, udržení nebo zlepšení kvality produktu, nebo se mohou v produktu vytvořit jako výsledek technologického zpracování a skladování, jakož i před kontaminací z prostředí. Z prostředí se 30-80 % z celkového množství cizorodých chemikálií dostává do lidského těla s potravou.

Cizí látky lze klasifikovat podle povahy účinku, toxicity a stupně nebezpečnosti.

Povaha akce CHC vstupující do těla s jídlem mohou:

· poskytnout obecně toxický akce;

· poskytnout alergický působení (zcitlivění organismu);

· poskytnout karcinogenní působení (způsobuje zhoubné nádory);

· poskytnout embryotoxický působení (vliv na vývoj těhotenství a plodu);

· poskytnout teratogenní akce (malformace plodu a narození potomků s deformitami);

· poskytnout gonadotoxický působení (narušit reprodukční funkci, tj. narušit reprodukční funkci);

· dolní ochranné síly tělo;

· zrychlit procesy stárnutí;

· nepříznivě ovlivnit trávení A asimilaceživin.

Potoxicita, charakterizující schopnost látky poškodit tělo, vzít v úvahu dávku, frekvenci, způsob vstupu škodlivé látky a vzorec otravy.

Podle stupně nebezpečí Cizí látky se dělí na extrémně toxické, vysoce toxické, středně toxické, málo toxické, prakticky netoxické a prakticky neškodné.

Nejvíce prozkoumané jsou akutní účinky škodlivých látek, které mají přímý účinek. Zvláště obtížné je posoudit chronické účinky CCI na lidský organismus a jejich dlouhodobé důsledky.

Následující mohou mít škodlivý účinek na tělo:

· výrobky obsahující potravinářské přísady (barviva, konzervanty, antioxidanty atd.) – netestované, nepovolené nebo používané ve vysokých dávkách;

· produkty nebo jednotlivé potravinářské látky získané novou technologií, chemickou nebo mikrobiologickou syntézou, netestované nebo vyrobené v rozporu s technologií nebo z nekvalitních surovin;

· zbytková množství pesticidů obsažená v rostlinných nebo živočišných produktech získaných za použití krmiva nebo vody kontaminované vysokými koncentracemi pesticidů nebo v souvislosti s ošetřením zvířat pesticidy;

· rostlinné produkty získané za použití netestovaných, nepovolených nebo neracionálně používaných hnojiv a závlahových vod (minerální hnojiva a jiné agrochemikálie, pevné a kapalné průmyslové a živočišné odpady, odpadní vody z domácností, kaly z čistíren odpadních vod atd.);

· produkty hospodářských zvířat a drůbeže získané za použití netestovaných, nepovolených nebo nesprávně používaných krmných přísad a konzervačních látek (minerální a dusíkaté přísady, růstové stimulanty - antibiotika, hormonální léky atd.). Do této skupiny patří kontaminace produktů souvisejících s veterinárními, preventivními a terapeutickými opatřeními (antibiotika, anthelmintika a další léky);

· toxické látky, které migrovaly do produktů ze zařízení, náčiní, náčiní, nádob, obalů při použití netestovaných nebo nepovolených plastů, polymerů, pryže nebo jiných materiálů;

· toxické látky vznikající v potravinářských výrobcích při tepelné úpravě, uzení, smažení, enzymatické úpravě, ozařování ionizujícím zářením apod.;

· potravinářské produkty obsahující toxické látky migrované z prostředí: atmosférický vzduch, půda, vodní útvary (těžké kovy, dioxiny, polycyklické aromatické uhlovodíky, radionuklidy atd.). Tato skupina zahrnuje největší počet CHC.

Jedním z možných způsobů, jak se CCP dostávají do potravinových produktů z prostředí, je jejich zařazení do „potravinového řetězce“.

"potravinové řetězce" představují jednu z hlavních forem interakce mezi jednotlivými organismy, z nichž každý slouží jako potrava pro jiné druhy. V tomto případě dochází k nepřetržité řadě přeměn látek v postupných vazbách „kořist-predátor“. Hlavní varianty takových obvodů jsou znázorněny na Obr. 2. Za nejjednodušší lze považovat řetězce, ve kterých se škodliviny dostávají z půdy do rostlinných produktů (houby, byliny, zelenina, ovoce, obilí) v důsledku zalévání rostlin, ošetřování pesticidy atd., v nich se hromadí a následně vstupují zásobování potravinami potravinami.lidský organismus.

Složitější jsou „řetězce“, ve kterých je několik vazeb. Například, tráva - býložravci - člověk nebo obilí - ptáci a zvířata - člověk. Nejsložitější „potravní řetězce“ jsou obvykle spojeny s vodním prostředím.

Rýže. 2. Možnosti vstupu CCP do lidského těla prostřednictvím potravních řetězců

Látky rozpuštěné ve vodě jsou extrahovány fytoplaktonem, ten je pak absorbován zooplanktonem (prvoci, korýši), poté absorbován „mírumilovnými“ a poté dravými rybami, které se s nimi dostávají do lidského těla. Řetězec ale může pokračovat pojídáním ryb ptáky a všežravci, a teprve potom se do lidského těla dostanou škodlivé látky.

Charakteristickým rysem „potravinových řetězců“ je, že v každém následujícím článku dochází ke kumulaci (akumulaci) škodlivin ve výrazně větším množství než v předchozím článku. V houbách tak může být koncentrace radioaktivních látek 1 000-10 000krát vyšší než v půdě. Potravinové produkty vstupující do lidského těla mohou tedy obsahovat velmi vysoké koncentrace CCP.

Za účelem ochrany lidského zdraví před škodlivými účinky cizorodých látek vstupujících do těla s potravinami jsou stanoveny určité limity, které zaručují bezpečnost používání produktů, které cizorodé látky obsahují.

Mezi základní principy ochrany životního prostředí a potravinářských výrobků před cizími chemikáliemi patří:

· hygienická regulace obsahu chemikálií v objektech životního prostředí (vzduch, voda, půda, potravinářské výrobky) a na jejich základě vývoj hygienické legislativy (hygienická pravidla atd.);

· vývoj nových technologií v různých průmyslových odvětvích a zemědělství, které minimálně znečišťují životní prostředí (náhrada vysoce nebezpečných chemikálií za méně toxické a nestabilní v prostředí; těsnění a automatizace výrobních procesů; přechod na bezodpadovou výrobu, uzavřené cykly atd.). );

· zavádění účinných sanitárních a technických zařízení v podnicích ke snižování emisí škodlivých látek do ovzduší, neutralizaci odpadních vod, pevných odpadů apod.;

· vypracování a realizace plánovaných opatření při výstavbě k zamezení znečišťování životního prostředí (výběr místa pro výstavbu objektu, vytvoření pásma hygienické ochrany apod.);

· provádění státního hygienického a epidemiologického dozoru nad objekty, které znečišťují ovzduší, vodní plochy, půdu, potravinářské suroviny;

· provádění státního hygienického a epidemiologického dozoru nad objekty, kde může dojít ke kontaminaci potravinářských surovin a potravinářských výrobků chemickými látkami (potravinářské podniky, zemědělské podniky, sklady potravin, stravovací podniky apod.).

Imunita: co to je.

Konečným cílem imunitního systému je zničit cizí agens, kterým může být patogen, cizí těleso, toxická látka nebo degenerovaná buňka samotného těla. V imunitním systému vyvinutých organismů existuje mnoho způsobů, jak detekovat a odstranit cizí agens, jejich souhrn se nazývá imunitní odpověď.

Všechny formy imunitní odpovědi lze rozdělit na získané a vrozené reakce.

Získaná imunita vzniká po „prvním setkání“ se specifickým antigenem – paměťové buňky (T-lymfocyty) jsou zodpovědné za ukládání informací o tomto „setkání“. Získaná imunita je vysoce specifická pro konkrétní typ antigenu a umožňuje vám je rychle a efektivně zničit při opakovaném setkání.

Antigeny jsou molekuly, které způsobují specifické reakce v těle a jsou vnímány jako cizí agens. Například u lidí, kteří prodělali plané neštovice (spalničky, záškrt), se často vyvine doživotní imunita vůči těmto nemocem.

Imunita charakterizovaná schopností těla neutralizovat cizí a potenciálně nebezpečný biomateriál (mikroorganismy, transplantáty, toxiny, nádorové buňky, buňky infikované virem), který existuje zpočátku, před prvním vstupem tohoto biomateriálu do těla.

Morfologie imunitního systému

Imunitní systém člověka a ostatních obratlovců je komplex orgánů a buněk schopných vykonávat imunologické funkce. Za prvé, imunitní odpověď je prováděna leukocyty. Většina buněk imunitního systému pochází z hematopoetických tkání. U dospělých začíná vývoj těchto buněk v kostní dřeni. V brzlíku (brzlíku) se diferencují pouze T lymfocyty. Zralé buňky se usazují v lymfatických orgánech a na hranicích s prostředím, v blízkosti kůže nebo na sliznicích.

Organismus zvířat s mechanismy získané imunity produkuje mnoho druhů specifických imunitních buněk, z nichž každá je zodpovědná za specifický antigen. Přítomnost velkého počtu odrůd imunitních buněk je nezbytná k odražení útoků mikroorganismů, které mohou mutovat a změnit své antigenní složení. Významná část těchto buněk dokončí svůj životní cyklus, aniž by se podílela na obraně těla, například aniž by se setkala s vhodnými antigeny.

Imunitní systém chrání tělo před infekcí v několika fázích, přičemž každá fáze zvyšuje specificitu ochrany. Nejjednodušší obrannou linií jsou fyzické bariéry (kůže, sliznice), které brání pronikání infekce – bakterií a virů – do těla. Pokud patogen pronikne těmito bariérami, provede na něj vrozený imunitní systém střední nespecifickou reakci. Vrozený imunitní systém se nachází ve všech rostlinách a zvířatech. V případě, že patogeny úspěšně překonávají vliv vrozených imunitních mechanismů, mají obratlovci třetí stupeň obrany – získanou imunitní obranu. Tato část imunitního systému přizpůsobuje svou reakci během infekčního procesu, aby zlepšila rozpoznávání cizího biologického materiálu. Tato zlepšená odpověď přetrvává i po vymýcení patogenu ve formě imunologické paměti. Umožňuje mechanismům získané imunity vyvinout rychlejší a silnější reakci, kdykoli se objeví stejný patogen.

Vrozená i získaná imunita závisí na schopnosti imunitního systému rozlišit vlastní molekuly od cizích. Vlastní molekuly jsou v imunologii chápány jako ty složky těla, které je imunitní systém schopen odlišit od cizích. Naproti tomu molekuly, které jsou rozpoznány jako cizí, se nazývají non-self. Rozpoznané molekuly se nazývají antigeny, které jsou v současnosti definovány jako látky, které jsou vázány specifickými imunitními receptory získaného imunitního systému.

Povrchové bariéry

Organismy jsou před infekcemi chráněny řadou mechanických, chemických a biologických bariér.

Příklady mechanické zábrany Voskový povlak mnoha rostlinných listů, exoskeletu členovců, vaječných skořápek a kůže může sloužit jako první stupeň ochrany před infekcí. Tělo však nelze zcela oddělit od vnějšího prostředí, proto existují další systémy, které chrání vnější zprávy těla – dýchací, trávicí a urogenitální systém. Tyto systémy lze rozdělit na trvale aktivní a aktivované v reakci na narušení.

Příkladem neustále fungujícího systému jsou drobné chloupky na stěnách průdušnice, nazývané řasinky, které provádějí rychlé pohyby vzhůru, aby odstranily veškerý prach, pyl nebo jiné malé cizí předměty, aby se nemohly dostat do plic. Obdobně se vypuzení mikroorganismů provádí proplachováním slz a moči. Hlen vylučovaný do dýchacího a trávicího systému slouží k vázání a imobilizaci mikroorganismů.

Pokud neustále fungující mechanismy nestačí, aktivují se „nouzové“ mechanismy pro očistu těla, jako je kašel, kýchání, zvracení a průjem.

Kromě toho existují chemické ochranné bariéry. Kůže a dýchací cesty uvolňují antimikrobiální peptidy (proteiny)

Enzymy jako lysozym a fosfolipáza A se nacházejí ve slinách, slzách a mateřském mléce a mají také antimikrobiální účinky. Vaginální výtok působí jako chemická bariéra po začátku menstruace, kdy se stává mírně kyselým. Spermie obsahují defensiny a zinek, které ničí patogeny. V žaludku slouží kyselina chlorovodíková a proteolytické enzymy jako silné chemické ochranné faktory proti mikroorganismům přijímaným potravou.

V genitourinárním a gastrointestinálním traktu existují biologické bariéry, reprezentované přátelskými mikroorganismy - komenzály. Nepatogenní mikroflóra, která se přizpůsobila životu v těchto podmínkách, soutěží s patogenními bakteriemi o potravu a prostor, čímž je vytlačuje z bariérových oblastí. To snižuje pravděpodobnost, že patogeny dosáhnou dostatečné úrovně, aby způsobily infekci.

Imunita

Pokud se mikroorganismu podaří proniknout přes primární bariéry, narazí na buňky a mechanismy vrozeného imunitního systému. Vrozená imunitní obrana je nespecifická, to znamená, že její složky rozpoznávají cizí tělesa a reagují na ně, bez ohledu na jejich vlastnosti, podle obecně uznávaných mechanismů. Tento systém nevytváří dlouhodobou imunitu vůči konkrétní infekci.

Nespecifické imunitní reakce zahrnují zánětlivé reakce, systém komplementu, stejně jako nespecifické mechanismy zabíjení a fagocytózu.

Tyto mechanismy jsou diskutovány v části „Mechanismy“, systém komplementu je diskutován v části „Molekuly“.

Získaná imunita

Získaný imunitní systém se objevil během evoluce nižších obratlovců. Poskytuje intenzivnější imunitní odpověď a také imunologickou paměť, díky které si každý cizí mikroorganismus „pamatuje“ svými jedinečnými antigeny. Získaný imunitní systém je antigenně specifický a vyžaduje rozpoznání specifických cizích („nevlastních“) antigenů v procesu zvaném prezentace antigenu. Specifičnost antigenu umožňuje reakce, které jsou určeny pro specifické mikroorganismy nebo jimi infikované buňky. Schopnost provádět takto úzce cílené reakce je v těle udržována „paměťovými buňkami“. Pokud je hostitel infikován mikroorganismem více než jednou, jsou tyto specifické paměťové buňky použity k rychlému usmrcení tohoto mikroorganismu.

Buňky-efektory specifické imunitní odpovědi jsou diskutovány v sekci "Buňky", mechanismy nasazení imunitní reakce s jejich účastí jsou diskutovány v sekci "Mechanismy".

K posílení imunitního systému a také jako preventivní opatření vám pomohou léčivé bobule kustovnice čínské, přečtěte si více http://yagodygodzhi.ru/. Jak tyto bobule působí na tělo, si můžete přečíst v článku

V JÍDLE

Cizí chemikálie zahrnují sloučeniny, které svou povahou a množstvím nejsou vlastní přírodnímu produktu, ale mohou být přidány za účelem zlepšení technologie pro uchování nebo zlepšení kvality produktu a jeho nutričních vlastností, nebo se mohou v produktu tvořit jako v důsledku technologického zpracování (ohřev, smažení, ozařování atd.) a skladování, jakož i dostat se do něj nebo do potravin v důsledku kontaminace.

Podle zahraničních výzkumníků z celkového množství cizorodých chemických látek pronikajících z prostředí do lidského těla v závislosti na místních podmínkách pochází 30-80 % i více z potravy (K. Norn, 1976).

Škála možných patogenních účinků CHC vstupujících do těla s potravou je velmi široká. Oni mohou:

1) nepříznivě ovlivňují trávení a vstřebávání živin;

2) snížit obranyschopnost těla;

3) senzibilizovat tělo;

4) mají obecný toxický účinek;

5) způsobit gonadotoxické, embryotoxické, teratogenní a karcinogenní účinky;

6) urychlit proces stárnutí;

7) narušit reprodukční funkci.

Problém negativního dopadu znečištění životního prostředí na lidské zdraví je stále aktuálnější. Přerostl národní hranice a stal se globálním. Intenzivní rozvoj průmyslu a chemizace zemědělství vedou k tomu, že se v životním prostředí objevují velké množství chemických sloučenin škodlivých pro lidský organismus. Je známo, že značná část cizorodých látek se do lidského těla dostává s potravou (například těžké kovy - až 70 %). Široká informovanost obyvatelstva a odborníků o kontaminantech v potravinách má proto velký praktický význam. Přítomnost kontaminantů v potravinách, které nemají žádnou nutriční nebo biologickou hodnotu nebo jsou toxické, ohrožuje lidské zdraví. Tento problém, dotýkající se jak tradičních, tak i nových potravinářských výrobků, je přirozeně v současné době obzvláště akutní. Pojem „cizí substance“ se stal centrem, kolem kterého se stále rozhoří diskuse. Světová zdravotnická organizace a další mezinárodní organizace se těmito problémy intenzivně zabývají již zhruba 40 let a zdravotnické úřady v mnoha zemích se je snaží kontrolovat a zavádět certifikaci potravin. Kontaminanty se mohou náhodně dostat do potravin ve formě kontaminujících kontaminantů a někdy jsou vnášeny specificky ve formě potravinářských přídatných látek, pokud je to pravděpodobně z technologické nutnosti. Kontaminanty v potravinách mohou za určitých podmínek způsobit otravu jídlem, která představuje riziko pro lidské zdraví. Obecnou toxikologickou situaci přitom dále komplikuje častý příjem dalších nepotravinářských látek, např. léků; vstup cizorodých látek do těla ve formě vedlejších produktů průmyslové a jiných druhů lidské činnosti vzduchem, vodou, zkonzumovanými potravinami a léky. Chemické látky, které se dostávají do potravin z našeho prostředí, vytvářejí problémy, jejichž řešení je naléhavou potřebou. V důsledku toho je nutné posoudit biologický význam ohrožení těmito látkami pro lidské zdraví a odhalit jeho souvislost s patologickými jevy v lidském organismu.

Jedním z možných způsobů, jak se CCP dostávají do potravinových produktů, je jejich zařazení do tzv. potravinového řetězce.

Potraviny vstupující do lidského těla tak mohou obsahovat velmi vysoké koncentrace látek nazývaných cizorodé látky (FCS).

Potravní řetězce představují jednu z hlavních forem vztahu mezi různými organismy, z nichž každý je požírán jiným druhem.V tomto případě dochází k nepřetržité řadě přeměn látek v po sobě jdoucích vazbách kořist-predátor. Hlavní možnosti pro takové potravinové řetězce jsou uvedeny na obrázku. Za nejjednodušší řetězce lze považovat, ve kterých rostlinné produkty: houby, bylinky (petržel, kopr, celer atd.), zelenina a ovoce, obilniny - přijímají škodliviny z půdy v důsledku zalévání rostlin (z vody), kdy ošetření rostlin pesticidy pro kontrolu škůdců; jsou fixovány a v některých případech se v nich hromadí a poté se dostávají do lidského těla spolu s potravou, kde získávají schopnost na něj pozitivně nebo častěji nepříznivě působit.

Řetězce, které mají několik článků, jsou složitější. Například tráva – býložravci – lidé nebo obilí – ptáci a zvířata – lidé. Nejsložitější potravní řetězce jsou obvykle spojeny s vodním prostředím. Látky rozpuštěné ve vodě jsou extrahovány fytoplanktonem, ten je pak absorbován zooplanktonem (prvoci, korýši), poté absorbován „mírumilovnými“ a poté dravými rybami, které se pak dostávají do lidského těla. Řetězec však může pokračovat pojídáním ryb ptáky a všežravci (prasata, medvědi) a teprve potom vstupem do lidského těla. Charakteristickým rysem potravních řetězců je, že v každém následujícím článku dochází ke kumulaci (akumulaci) škodlivin ve výrazně větším množství než v předchozím článku. Podle V. Eichlera tedy ve vztahu k přípravkům DDT mohou řasy při extrakci z vody zvýšit (akumulovat) koncentraci drogy 3000krát; v těle korýšů se tato koncentrace zvyšuje ještě 30krát; v těle ryby - dalších 10-15krát; a v tukové tkáni racků, kteří se živí touto rybou - 400krát. Míra akumulace určitých kontaminantů v článcích potravního řetězce se samozřejmě může poměrně výrazně lišit v závislosti na typu kontaminantů a povaze článku řetězce. Je například známo, že v houbách může být koncentrace radioaktivních látek 1000-10 000krát vyšší než v půdě.

Možnosti vstupu cizorodých látek

Krev se skládá z formovaných prvků – červených krvinek, leukocytů, krevních destiček a plazmatické tekutiny.

červené krvinky Většina savců má bezjaderné buňky, které žijí 30-120 dní.

V kombinaci s kyslíkem tvoří hemoglobin v červených krvinkách oxyhemoglobin, který transportuje kyslík do tkání a oxid uhličitý z tkání do plic. U skotu je 5-7 milionů červených krvinek v 1 mm3, u ovcí 7-9, u prasat 5-8 a u koní 8-10 milionů červených krvinek.

Leukocyty schopné samostatného pohybu, procházejí stěnami kapilár. Dělí se do dvou skupin: granulární - granulocyty a negranulární - agranulocyty. Granulované leukocyty se dělí na: eozinofily, bazofily a neutrofily. Eozinofily neutralizují cizí proteiny. Bazofily transportují biologicky aktivní látky a podílejí se na srážení krve. Neutrofily provádějí fagocytózu - absorpci mikrobů a mrtvých buněk.

Agranulocyty sestávají z lymfocytů a monocytů. Podle velikosti se lymfocyty dělí na velké, střední a malé a podle funkce na B-lymfocyty a T-lymfocyty. B-lymfocyty neboli imunocyty tvoří ochranné proteiny – protilátky, které neutralizují jedy mikrobů a virů. T-lymfocyty neboli thymus-dependentní lymfocyty detekují cizorodé látky v těle a regulují ochranné funkce pomocí B-lymfocytů. Monocyty jsou schopny fagocytózy, absorbují mrtvé buňky, mikroby a cizí částice.

Krevní destičky podílejí se na srážení krve a vylučují serotonin, který stahuje cévy.

Krev spolu s lymfou a tkáňovým mokem tvoří vnitřní prostředí těla. Pro normální životní podmínky je nutné udržovat stálé vnitřní prostředí. Tělo udržuje na relativně stálé úrovni množství krve a tkáňového moku, osmotický tlak, reakci krve a tkáňového moku, tělesnou teplotu atd. Stálost složení a fyzikální vlastnosti vnitřního prostředí se nazývá homeostáze. Je udržována díky nepřetržitému fungování orgánů a tkání těla.

Plazma obsahuje bílkoviny, glukózu, lipidy, kyselinu mléčnou a pyrohroznovou, nebílkovinné dusíkaté látky, minerální soli, enzymy, hormony, vitamíny, pigmenty, kyslík, oxid uhličitý, dusík. Nejvíce bílkovin v plazmě (6-8 %) tvoří albuminy a globuliny. Fibronogen globulin se podílí na srážení krve. Bílkoviny, vytvářející onkotický tlak, udržují normální objem krve a konstantní množství vody v tkáních. Z gamaglobulinů se tvoří protilátky, které v těle vytvářejí imunitu a chrání ho před bakteriemi a viry.

Krev plní následující funkce:

výživný- transportuje živiny (produkty štěpení bílkovin, sacharidů, lipidů, jakož i vitamínů, hormonů, minerálních solí a vody) z trávicího traktu do buněk těla;
vyměšovací- odstranění metabolických produktů z tělesných buněk. Z buněk se dostávají do tkáňového moku a z něj do lymfy a krve. Krví jsou transportovány do vylučovacích orgánů – ledvin a kůže – a odváděny z těla;
respirační- transportuje kyslík z plic do tkání a v nich vzniklý oxid uhličitý do plic. Krev, která prochází kapilárami plic, uvolňuje oxid uhličitý a absorbuje kyslík;
regulační- provádí humorální komunikaci mezi orgány. Endokrinní žlázy vylučují hormony do krve. Tyto látky jsou přenášeny krví do těla, působí na orgány, mění jejich činnost;
ochranný. Krevní leukocyty mají schopnost absorbovat mikroby a další cizorodé látky vstupující do těla, produkují protilátky, které se tvoří při průniku mikrobů, jejich jedů, cizorodých proteinů a dalších látek do krve nebo lymfy. Přítomnost protilátek v těle zajišťuje jeho imunitu;
termoregulační. Krev provádí termoregulaci díky nepřetržité cirkulaci a vysoké tepelné kapacitě. V pracovním orgánu se v důsledku metabolismu uvolňuje tepelná energie. Teplo je absorbováno krví a rozváděno po těle, v důsledku čehož krev pomáhá šířit teplo po těle a udržovat určitou tělesnou teplotu.

U zvířat v klidu přibližně polovina veškeré krve cirkuluje v cévách a druhá polovina je zadržována ve slezině, játrech, kůži - v krevním depu. V případě potřeby tělo dodává krev do krevního oběhu. Množství úrody u zvířat je v průměru 8 % tělesné hmotnosti. Ztráta 1/3-1/2 krve může vést ke smrti zvířete.

Pokud najdete chybu, zvýrazněte část textu a klikněte Ctrl+Enter.

V kontaktu s

Spolužáci

Další materiály k tématu

Všestrannost vlivu potravin na lidský organismus je dána nejen přítomností energie a plastových materiálů, ale také obrovským množstvím potravin, včetně vedlejších složek, a také nenutričních sloučenin. Posledně jmenované mohou mít farmakologickou aktivitu nebo mít nepříznivé účinky.

Pojem biotransformace cizorodých látek zahrnuje na jedné straně procesy jejich transportu, metabolismu a toxicity, na druhé straně možnost ovlivnění těchto systémů jednotlivými živinami a jejich komplexy, což v konečném důsledku zajistí neutralizaci a odstranění xenobiotik. Některé z nich jsou však vysoce odolné vůči biotransformaci a způsobují poškození zdraví. V tomto ohledu je také třeba poznamenat tento termín detoxikace - proces neutralizace škodlivých látek, které vstoupily do biologického systému. V současné době se nashromáždilo poměrně velké množství vědeckého materiálu o existenci obecných mechanismů toxicity a biotransformace cizorodých látek s přihlédnutím k jejich chemické povaze a stavu organismu. Nejstudovanější mechanismus dvoufázové detoxikace xenobiotik.

V první fázi dochází jako reakce těla k jejich metabolickým přeměnám na různé meziprodukty. Tato fáze je spojena s prováděním enzymatických reakcí oxidace, redukce a hydrolýzy, které se obvykle vyskytují v životně důležitých orgánech a tkáních: játra, ledviny, plíce, krev atd.

Oxidace xenobiotika jsou katalyzována mikrozomálními jaterními enzymy za účasti cytochromu P-450. Enzym má velké množství specifických izoforem, což vysvětluje rozmanitost toxických látek, které podléhají oxidaci.

Zotavení prováděno za účasti NADON-dependentního flavoproteinu a cytochromu P-450. Jako příklad můžeme uvést redukční reakce nitro- a azosloučenin na aminy a ketonů na sekundární alkoholy.

Hydrolytický rozklad Estery a amidy jsou zpravidla podrobeny následné deesterifikaci a deaminaci.

Výše uvedené biotransformační dráhy vedou ke změnám molekuly xenobiotika - zvyšuje se polarita, rozpustnost atd. To přispívá k jejich odstranění z těla, snížení nebo odstranění toxického účinku.

Primární metabolity však mohou být vysoce reaktivní a toxičtější než mateřské toxické látky. Tento jev se nazývá metabolická aktivace. Reaktivní metabolity se dostávají do cílových buněk, spouštějí řetězec sekundárních katobiochemických procesů, které jsou základem mechanismu hepatotoxických, nefrotoxických, karcinogenních, mutagenních, imunogenních účinků a odpovídajících onemocnění.

Zvláštní význam při zvažování toxicity xenobiotik má tvorba volných radikálových meziproduktů oxidace, která spolu s produkcí reaktivních kyslíkových metabolitů vede k indukci peroxidace lipidů (LPO) biologických membrán a poškození živých buněk. V tomto případě hraje důležitou roli stav antioxidačního systému těla.

Druhá fáze detoxikace je spojena s tzv konjugační reakce. Příkladem jsou vazebné reakce aktivní -OH; -NH2; -COOH; SH-skupiny xenobiotických metabolitů. Nejaktivnějšími účastníky neutralizačních reakcí jsou enzymy z rodiny glutathiontransferáz, glukoronyltransferáz, sulfotransferáz, acyltransferáz atd.

Na Obr. Obrázek 6 ukazuje obecný diagram metabolismu a mechanismu toxicity cizorodých látek.

Rýže. 6.

Metabolismus xenobiotik může být ovlivněn mnoha faktory: genetickými, fyziologickými, faktory prostředí atd.

Je teoreticky i prakticky zajímavé se pozastavit nad úlohou jednotlivých složek potravy v regulaci metabolických procesů a realizaci toxicity cizorodých látek. K této účasti může dojít ve stádiích absorpce v gastrointestinálním traktu, jaterně-intestinální cirkulaci, krevním transportu, lokalizaci v tkáních a buňkách.

Mezi hlavní mechanismy biotransformace xenobiotik jsou důležité procesy konjugace s redukovaným glutathionem - T-y-glutamyl-D-cysteinyl glycinem (TSH) - hlavní thiolovou složkou většiny živých buněk. TSH má schopnost redukovat hydroperoxidy v reakci glutathionperoxidázy a je kofaktorem formaldehyddehydrogenázy a glyoxylázy. Jeho koncentrace v buňce (buněčném poolu) výrazně závisí na bílkovinách a aminokyselinách obsahujících síru (cystein a methionin) ve stravě, takže nedostatek těchto živin zvyšuje toxicitu široké škály nebezpečných chemikálií.

Jak bylo uvedeno výše, důležitou roli při zachování struktury a funkcí živé buňky při vystavení aktivním metabolitům kyslíku a produktům oxidace cizorodých látek volnými radikály hraje antioxidační systém těla. Skládá se z těchto hlavních složek: superoxiddismutáza (SOD), redukovaný glutathion, některé formy glutathion-B-transferázy, vitamíny E, C, p-karoten, stopový prvek selen - jako kofaktor glutathionperoxidázy, dále nenutriční složky potravy - široká škála fytosloučenin (bioflavonoidů).

Každá z těchto sloučenin má specifický účinek na obecný metabolický transportér, který tvoří antioxidační obranný systém těla:

SOD ve svých dvou formách - cytoplazmatická Cu-Zn-SOD a mitochondriálně-Mn-dependentní, katalyzuje dismutační reakci 0 2 _ na peroxid vodíku a kyslík;
ESH (s přihlédnutím ke svým výše uvedeným funkcím) realizuje své působení v několika směrech: udržuje sulfhydrylové skupiny proteinů v redukovaném stavu, slouží jako donor protonů pro glutathionperoxidázu a glutathion-D-transferázu, působí jako nespecifické neenzymatické zhášeč volných radikálů kyslíku, který se nakonec přemění na oxidativní glutathion (TSSr). Jeho snížení je katalyzováno rozpustnou NADPH-dependentní glutathionreduktázou, jejímž koenzymem je vitamín B2, který určuje jeho roli v jedné z cest biotransformace xenobiotik.

Vitamin E (os-tokoferol). Nejvýznamnější roli v systému regulace peroxidace lipidů má vitamín E, který neutralizuje volné radikály mastných kyselin a redukované kyslíkové metabolity. Ochranná role tokoferolu byla prokázána pod vlivem řady polutantů životního prostředí, které indukují peroxidaci lipidů: ozon, NO 2, CC1 4, Cd, Pb atd.

Spolu s antioxidační aktivitou má vitamín E antikarcinogenní vlastnosti - inhibuje N-nitrosaci sekundárních a terciárních aminů v gastrointestinálním traktu za vzniku karcinogenních N-nitrosaminů, má schopnost blokovat mutagenitu xenobiotik a ovlivňuje aktivitu monooxygenázový systém.

Vitamin C. Antioxidační účinek kyseliny askorbové v podmínkách expozice toxickým látkám vyvolávajícím peroxidaci lipidů se projevuje zvýšením hladiny cytochromu P-450, aktivity jeho reduktázy a rychlosti hydroxylace substrátů v jaterních mikrosomech.

Nejdůležitější vlastnosti vitaminu C spojené s metabolismem cizorodých sloučenin jsou také:

schopnost inhibovat kovalentní vazbu na makromolekuly aktivních meziproduktů různých xenobiotik - acetomionofen, benzen, fenol atd.;
blokuje (podobně jako vitamín E) nitrosaci aminů a tvorbu karcinogenních sloučenin při expozici dusitanům.

Mnoho cizorodých látek, jako jsou složky tabákového kouře, oxiduje kyselinu askorbovou na dehydroaskorbát, čímž snižuje její obsah v těle. Tento mechanismus je základem pro stanovení zásoby vitaminu C u kuřáků, organizovaných skupin včetně pracovníků průmyslových podniků, kteří jsou v kontaktu se škodlivými cizorodými látkami.

Aby se zabránilo chemické karcinogenezi, laureát Nobelovy ceny L. Pauling doporučil použití megadávek překračujících denní potřebu 10krát nebo vícekrát. Proveditelnost a účinnost takových množství zůstává kontroverzní, protože nasycení tkání lidského těla za těchto podmínek je zajištěno denní konzumací 200 mg kyseliny askorbové.

Nevýživné složky potravy, které tvoří antioxidační systém těla, zahrnují vlákninu a biologicky aktivní fytosloučeniny.

Potravinová vláknina. Patří sem celulóza, hemicelulóza, pektiny a lignin, které jsou rostlinného původu a nejsou ovlivněny trávicími enzymy.

Vláknina může ovlivnit biotransformaci cizorodých látek v následujících oblastech:

ovlivňují střevní peristaltiku, urychlují průchod obsahu a tím zkracují dobu kontaktu toxických látek se sliznicí;
měnit složení mikroflóry a aktivitu mikrobiálních enzymů zapojených do metabolismu xenobiotik nebo jejich konjugátů;
mají adsorpční a kationtoměničové vlastnosti, což umožňuje vázat chemické látky, zpomalit jejich vstřebávání a urychlit vylučování z těla. Tyto vlastnosti ovlivňují i jaterně-střevní oběh a zajišťují metabolismus xenobiotik vstupujících do těla různými cestami.

Experimentální a klinické studie prokázaly, že zahrnutí celulózy, karageninu, guarové gumy, pektinu a pšeničných otrub ve stravě vede k inhibici (3-glukuronidázy a mucinázy střevních mikroorganismů. Tento účinek je třeba považovat za další schopnost dietní vlákniny přeměňovat cizorodé látky zabráněním hydrolýze konjugátů těchto látek, jejich odstraněním z jaterně-střevního oběhu a zvýšením vylučování z těla s metabolickými produkty.

Existují důkazy o schopnosti nízkomethoxylovaného pektinu vázat rtuť, kobalt, olovo, nikl, kadmium, mangan a stroncium. Tato schopnost jednotlivých pektinů však závisí na jejich původu a vyžaduje studium a selektivní použití. Například citrusový pektin nevykazuje viditelný adsorpční účinek, slabě aktivuje 3-glukuronidázu střevní mikroflóry a vyznačuje se nedostatkem preventivních vlastností v případě indukované chemické karcinogeneze.

Biologicky aktivní fytosloučeniny. Neutralizace toxických látek za účasti fytosloučenin je spojena s jejich základními vlastnostmi:

ovlivňovat metabolické procesy a neutralizovat cizorodé látky;
mají schopnost vázat volné radikály a reaktivní metabolity xenobiotik;
inhibují enzymy, které aktivují cizorodé látky a aktivují detoxikační enzymy.

Mnoho přírodních fytosloučenin má specifické vlastnosti jako induktory nebo inhibitory toxických látek. Organické sloučeniny obsažené v cuketě, květáku a růžičkové kapustě a brokolici jsou schopny navodit metabolismus cizorodých látek, což je potvrzeno zrychlením metabolismu fenacetinu a zrychlením poločasu antipyrinu v krevní plazmě subjektů, které dostaly brukvovitá zelenina v jejich stravě.

Zvláštní pozornost je věnována vlastnostem těchto sloučenin, stejně jako fytosloučenin čaje a kávy – katechinů a diterpenů (kapheol a cafestol) – stimulujících aktivitu monooxygenázového systému a glutathion-S-transferázy jater a střevní sliznice. Ten je základem jejich antioxidačního účinku při vystavení karcinogenům a protirakovinné aktivitě.

Je vhodné se pozastavit nad biologickou úlohou ostatních vitamínů v procesech biotransformace cizorodých látek, které nejsou spojeny s antioxidačním systémem.

Řada vitamínů plní funkce koenzymů přímo v enzymových systémech spojených s metabolismem xenobiotik a také v enzymech pro biosyntézu složek biotransformačních systémů.

Thiamin (vitamín Bt). Je známo, že nedostatek thiaminu způsobuje zvýšení aktivity a obsahu složek monooxygenázového systému, což je považováno za nepříznivý faktor, který přispívá k metabolické aktivaci cizorodých látek. Poskytování vitamínů ve stravě proto může hrát určitou roli v mechanismu detoxikace xenobiotik, včetně průmyslových jedů.

Riboflavin (vitamín B2). Funkce riboflavinu v procesech biotransformace cizorodých látek jsou realizovány především prostřednictvím následujících metabolických procesů:

účast na metabolismu mikrozomálních flavoproteinů NADPH-cytochrom P-450 reduktáza, NADPH-cytochrom b 5 reduktáza;
zajištění práce aldehydoxidáz, stejně jako glutathionreduktázy prostřednictvím koenzymové role FAD s tvorbou TSH z oxidovaného glutathionu.

Experiment na zvířatech ukázal, že nedostatek vitaminu vede ke snížení aktivity UDP-glukuronyltransferázy v jaterních mikrosomech na základě snížení rychlosti glukuronidové konjugace /7-nitrofenolu a o-aminofenolu. Je prokázáno zvýšení obsahu cytochromu P-450 a rychlost hydroxylace aminopyrinu a anilinu v mikrosomech s nutričním deficitem riboflavinu u myší.

Kobalaminy (vitamín B 12) a kyselina listová. Synergický účinek uvažovaných vitaminů na procesy biotransformace xenobiotik je vysvětlen lipotropním účinkem komplexu těchto živin, jehož nejdůležitějším prvkem je aktivace glutathion-D-transferázy a organická indukce monooxygenázového systému. .

Klinické studie prokázaly rozvoj nedostatku vitaminu B12, když je tělo vystaveno oxidu dusnému, což se vysvětluje oxidací CO 2+ v CO e+ korinovém kruhu kobalaminu a jeho inaktivací. Ta způsobuje nedostatek kyseliny listové, který je založen na nedostatečné regeneraci jejích metabolicky aktivních forem za těchto podmínek.

Koenzymové formy kyseliny tetrahydrolistové se spolu s vitamínem B 12 a Z-methioninem podílejí na oxidaci formaldehydu, takže nedostatek těchto vitamínů může vést ke zvýšené toxicitě formaldehydu a dalších jednouhlíkových sloučenin včetně metanolu.

Obecně lze konstatovat, že nutriční faktor může hrát důležitou roli v procesech biotransformace cizorodých látek a prevenci jejich nepříznivých účinků na organismus. V tomto směru bylo nashromážděno mnoho teoretického materiálu a faktických údajů, ale mnoho otázek zůstává otevřených a vyžaduje další experimentální výzkum a klinické potvrzení.

Je nutné zdůraznit nutnost praktických způsobů realizace preventivní role nutričního faktoru v procesech metabolismu cizorodých látek. To zahrnuje vývoj vědecky podložených diet pro určité skupiny populace, kde existuje riziko expozice různým potravinářským xenobiotikům a jejich komplexům ve formě doplňků stravy, specializovaných potravin a diet.