CC BY
646
^_^_
УДК 616-099-083.98+615.246.9 ЛУБОВАЯ A.B.
Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького
ЭКЗОГЕННАЯ И ЭНДОГЕННАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЕТОКСИКАЦИИ. МЕТОДЫ АКТИВНОЙ ДЕТОКСИКАЦИИ
Резюме. В работе представлены механизмы формирования и течения токсикоза, виды эндогенной интоксикации. Описана функциональная система детоксикации, пути и механизмы элиминации токсинов. Экскреция токсинов из организма осуществляется в основном через почечную, гепато- и гастро-интестинальную систему, а также через легкие, кожные покровы, железы внутренней секреции с помощью макрофагально-лимфоцитарной системы. Развитие процесса эндотоксикоза связано с недостаточностью или несостоятельностью функциональной системы детоксикации, нарушением геморео-логии, изменением иммунореактивности, что обусловливает необходимость проведения интра- и экстракорпоральной детоксикации.
Ключевые слова: ксенобиотик, интоксикация, функциональная система детоксикации.
Все есть яд, и ничто не лишено ядовитости; одна лишь доза делает яд незаметным.
Ауреол фон Гогенхейм
Проблема влияния на организм человека токсических веществ в XXI веке приобрела особую актуальность в результате бурного развития химической индустрии и ее отраслей, что повлекло за собой накопление в окружающей среде более 10 млн разнообразных ксенобиотиков [15, 16, 19, 24, 26]. Под термином «ксенобиотики» (греч. xenos — чужой) понимают экзогенные соединения, чужеродные для организма человека (тяжелые металлы, пестициды, препараты бытовой химии, красители, консерванты, лекарственные средства и т.д.), которые при попадании внутрь могут нанести вред здоровью [2]. Около 100 тыс. из них используются в быту, более 1000 являются причиной отравлений [1, 4, 5, 7, 11]. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно острые интоксикации уносят жизни более 250 тыс. людей (4,3 на 100 тыс. населения) и входят в число 10 ведущих причин смерти [6, 16, 26]. К сожалению, точный учет случаев хронических интоксикаций в настоящее время не ведется [9, 13].
Интоксикация (интоксикационный синдром) является клиническим отражением токсикоза — стадийного, склонного к прогрессированию и генерализации патологического процесса, который сопровождается накоплением в кровяном русле токсических веществ (токсинов) экзогенного и/или эндогенного происхождения [3, 13]. Под термином «токсины» понимают вещества, обладающие повреждающим действием на клетки орга-
низма [2]. При этом экзотоксины попадают в организм из окружающей среды в виде неорганических и/или органических соединений, их синтез не осуществляется геномом человека. Синтез и метаболизм эндотоксинов происходит под контролем собственного генома, а токсические свойства реализуются на биологической мишени, принадлежащей самому организму [16].
Характер и выраженность начальных проявлений экзогенной интоксикации зависит от точки приложения и концентрации ксенобиотика, поступившего тем или иным путем во внутреннюю среду [8]. Ксенобиотики включаются в обмен веществ, вызывая дисметабо-лизм, и приводят к повреждению мембран клеток, дистрофическим изменениям в них, апоптозу и некрозу [7].
Эндогенную интоксикацию вызывают эндогенные токсины — метаболически обоснованные и патологические продукты обмена [13]. Многие известные вещества, являясь естественными для организма метаболитами, в определенных концентрациях обеспечивают поддержание гомеостаза, а при изменении их содержания — вызывают повреждение различных органов и систем [9]. Так, известны токсические эффекты повышенного содержания в крови продуктов перекисно-го окисления липидов, азотсодержащих веществ при уремии, глюкозы при гипергликемии и др. [16]. Проявления эндотоксикоза как типичного патологического процесса определяются органными и системными реакциями в организме пациента [18]. Органные реакции характеризуются нарушениями функций органов жизнеобеспечения (легких, сердца, печени, почек, кишечника или головного мозга). Системные реакции связаны со значительными нарушениями реологиче-
93
www.pediatric.mif-ua.com
На допомогу пед!атру
5(32) • 2011
ских свойств циркулирующей крови или с персисти-рующим избыточным иммунным ответом организма больного на появление в его внутренней среде избытка иммуночужеродных веществ (продукты неорганического протеолиза плазменных белков, цитолиза, гидролиза гликопротеидов и фосфолипидов соединительной ткани) [19].
В зависимости от механизма первичного аффекта выделяют несколько видов эндогенной интоксикации:
— продукционная (избыточная продукция эндогенных токсинов);
— ретенционная (замедленное выведение эндогенных токсинов);
— резорбционная (усиленная резорбция эндогенных токсинов из очага, например, паретичной кишки);
— инфекционная [8].
Согласно результатам исследования Г.П. Козинца и соавт. [13], в зависимости от этиопатогенетических механизмов заболевания происходит накопление в кровяном русле токсинов, которые в соответствии с размерами молекул разделены на 3 группы. Первую группу составляют токсины с размерами молекул менее 10 нм; их продукция и накопление происходят в результате дисметаболических нарушений в организме. Вторую группу составляют токсины с размерами молекул 10— 200 нм. Их продукция обусловлена (пара)инфекцион-ными процессами (бактериальные или экзогенные токсины). Третью группу составляют токсины с размерами молекул более 200 нм. Их появление является результатом резорбтивных нарушений. Косвенно установить их наличие в кровяном русле и оценить агрессивные свойства помогают цитоморфологические методики исследования повреждений различных клеточных структур токсинами. Помимо прямого, токсины могут оказывать и опосредованное повреждающее воздействие на клетки, обусловленное их способностью вызывать развитие аутоиммунных реакций [8].
Особенности структуры и функции отдельных клеточных типов, формирующих различные органы и ткани, настолько существенны, что чувствительность различных клеток к токсинам может отличаться в тысячи раз [13, 24]. Тем не менее в реакциях систем организма человека можно выделить и общие механизмы, лежащие в основе цитотоксического действия ксенобиотиков:
— нарушение энергетического обмена;
— нарушение гомеостаза внутриклеточного кальция;
— активация свободнорадикальных процессов в клетке;
— нарушение процессов синтеза белка и клеточного деления;
— повреждение клеточных мембран [16].
Следует отметить, что механизмы цитотоксического
повреждения тесно связаны между собой, что обусловливает каскадность возникающих клеточных реакций, которые формируют патологический процесс по типу порочного круга [8, 22].
Противостоит действию токсинов функциональная (физиологическая) система детоксикации (ФСД),
которую составляют легкие, печень, кишечник, почки и другие органы, обеспечивающие разведение и мобилизацию токсинов, их биотрансформацию и элиминацию в обычных условиях и с различной степенью эффективности в условиях патологии [19]. Физиологическая детоксикация представляет собой комплекс биохимических и биофизических реакций организма, которые направлены на поддержание химического гомеостаза [9]. Детоксикация осуществляется в результате совместной деятельности ряда систем: иммунной, печеночной (ферментные микросомальные и немикросомальные системы), экскреторной (почечная элиминация и внепочеч-ная элиминация — пищеварительный тракт, органы дыхания, покровы тела и др.) [8, 21]. Основные процессы биотрансформации осуществляются макрофа-гально-лимфоцитарной системой, ответственной за детоксикацию и временное депонирование (в результате фиксации) крупномолекулярных веществ — вирусов, бактериальных токсинов, биополимеров и др., и печенью, обезвреживающей средне- и низкомолекулярные соединения [16].
Метаболизм ксенобиотиков в большинстве случаев приводит к снижению их активности [9, 20]. Однако иногда продукты метаболизма чужеродных веществ становятся, наоборот, более активными (токсичными), что получило название «продукты летального синтеза». В метаболизме ксенобиотиков участвуют около 30 ферментов, и он представлен двумя фазами:
— модификация ксенобиотика, создающая или освобождающая функциональные группы;
— конъюгация — присоединение к последним других групп или молекул [16].
Обычно обе фазы метаболизма приводят к увеличению гидрофильности, снижению активности и токсичности молекулы вещества [23]. Окончанием процесса метаболизма ксенобиотиков является связывание и выведение их и продуктов метаболизма из клетки, а затем и из организма в целом [10].
Каждая из ФСД обладает определенной селективностью, которая зависит от различий в параметрах токсинов [16]. Так, основным физиологическим путем элиминации токсинов с частицами (молекулами) менее 10 нм является почечная система [9]. Основу почечной экскреции составляют три физиологических процесса: клубочковая фильтрация, канальцевая секреция и канальцевая реабсорбция. Они осуществляют элиминацию водорастворимых, преимущественно неионизированных веществ [8]. В процессе фильтрации в клубочках почек из кровяного русла удаляются преимущественно свободные фракции гидрофильных неионизированных веществ, имеющих низкомолекулярную массу [19]. Ионизированные яды (кислоты и основания), находящиеся в непрочной ассоциативной связи с белками крови, экскретируются из организма в процессе канальцевой секреции. Реабсорбция токсинов происходит преимущественно в проксимальных канальцах почек и может быть активной (ионы №, К, М§, Са, бикарбонатов) и пассивной (липофильные молекулы слабых кислот) [16].
5(32) • 2011
На допомогу nediampy
Для токсинов с частицами 10—200 нм основным физиологическим путем элиминации является гепа-тоинтестинальная система [10]. Основные механизмы, обеспечивающие этот путь выведения, представлены следующими типами реакций: окислительное деалки-лирование, дезаминирование, декарбоксилирование, или восстановление; образование парных эфиров с глюкуроновой, серной, уксусной кислотами, глицином, глутатионом [8]. В основном благодаря этим механизмам осуществляется элиминация жирорастворимых веществ средне- и высокомолекулярной массы [16]. Для многих из них характерна энтерогепатическая рециркуляция: после попадания токсина из желчного пузыря в кишечник происходит повторное его всасывание в кровь с последующей биотрансформацией в печени [9]. Гастроинтестинальный путь обеспечивает удаление из организма веществ, которые не всосались в кровь при пероральном пути поступления, а также токсинов, попавших в кишечник из желчного пузыря, слюны или всосавшихся из крови через стенку кишечника [8].
Токсины с частицами более 200 нм в основном элиминируются из организма с помощью макрофагально-лимфоцитарной системы [16]. Основные механизмы, обеспечивающие этот путь выведения, представлены в двух системах: фагоцитирующие клетки (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноциты, гистиоциты, куп-феровские клетки печени, альвеолярные макрофаги, макрофаги лимфатических узлов, селезенки и др.) и система клеточного и гуморального иммунитета [13]. Эти системы осуществляют элиминацию бактерий, вирусов, иммунных комплексов, антител и других химических веществ с высокомолекулярной массой [20].
С выдыхаемым воздухом через легкие (ингаляционный путь) удаляются из организма газы и летучие вещества (угарный газ, этиловый эфир, хлороформ, ацетон, бензин, углеводороды, спирты) [16]. Значительная часть летучих неэлектролитов выделяется через легкие в неизмененном виде. Быстрее элиминируются из организма гидрофобные газы и пары. Медленнее выводятся липофильные летучие неэлектролиты (хлороформ) [26].
Кожные покровы и железы внутренней секреции (потовые, сальные, слюнные, молочные и др.) играют относительно небольшую роль в процессе экскреции токсинов из организма. Через них выводятся незначительные количества неэлектролитов (этиловый спирт, ацетон, соединения мышьяка, бромиды, хинин и др.) [8].
Развитие процесса эндотоксикоза связано с недостаточностью или с несостоятельностью ФСД, распространенным нарушением гемореологии, изменением иммунореактивности [7]. Такая особенность обусловливает необходимость поддержания и замещения компонентов пострадавшей ФСД с помощью эфферентных методов лечения (методов активной детоксикации) [8]. Эфферентная терапия — это выведение из организма чужеродных веществ, попадающих в него из окружающей среды, или образовавшихся в самом организме токсических продуктов обмена [19].
Существуют две группы методов активной детокси-кации [8, 12, 14, 17]:
1. Интракорпоральные методы, которые усиливают элиминационное действие детоксикации через ФСД на весь организм или только на очаг продукции токсических субстанций: форсированный диурез, энтеросорб-ция, аппаратная или мониторная очистка толстой кишки, перитонеальный диализ, кишечный лаваж и др.
2. Экстракорпоральные методы, способные обеспечивать разведение и иммобилизацию токсических субстанций, их биотрансформацию и усиленную экскрецию ксенобиотиков или ЭТС через массообменные устройства: гемо-, плазмо-, лимфо-, ликворосорбция, гемоксигенация, озонирование крови, плазмаферез, гемодиализ, гемофильтрация и др.
Таким образом, появление и прогрессирование токсикоза является интегративным процессом, который представляет собой накопление в кровяном русле токсических веществ эндогенного и/или экзогенного происхождения. Экскреция токсинов из организма осуществляется в основном через почечную, гепато- и гастроинтестинальную систему, а также через легкие, кожные покровы, железы внутренней секреции с помощью макрофагально-лимфоцитарной системы. Развитие процесса эндотоксикоза связано с недостаточностью или с несостоятельностью функциональной системы детоксикации, нарушением гемореологии, изменением иммунореактивности, что обусловливает необходимость проведения интра- и экстракорпоральной детоксикации.
Список литературы
1. Бабенко О.В., Авхименко М.М. Некоторые особенности отравлений лекарственными препаратами у детей и оказание им медицинской помощи //Медицинская помощь. — 2001. — № 3. — С. 16-19.
2. Биоэлементология: основные понятия и термины: терминологический словарь/ А.В. Скальный, И.А. Рудаков, С.В. Нотова и др. — Оренбург: ГОУОГУ, 2005. — 50 с.
3. Гнатейко О.З., Лук'яненко Н.С. Екогенетичт аспекти патологи людини, спричиненог впливом шюдливих факторiв зо-вншнього середовища // Здоровье ребенка. — 2007. — № 6(9). — С. 82-87.
4. Гребняк Н.П., Черний В.И., Федоренко А.Ю., Шумакова И.В. Бытовые лекарственные отравления детей в современных условиях// Архив клинической и экспериментальной медицины. — 2001. — Т. 10, № 3. — С. 359-362.
5. Гребняк Н.П., Федоренко А.Ю., Якимова К..А.. и др. Атмосферные загрязнения как фактор риска для здоровья детского и подросткового населения // Гигиена и санитария. — 2002. — № 2.— С. 21-23.
6. Диагностика и лечение неотложных состояний у детей. Учебное пособие. /Волосовец А.П., Нагорная Н.В., Кривопу-стов С.П., Острополец С.С., Бордюгова Е.В. — 2-е изд., доп. — Донецк, 2009. — 130 с.
7. Зербино Д.Д. Экологическая патология и экологическая нозология: новое направление в медицине // Мистецтво л^ван-ня. — 2009. — № 8. — С. 37-41.
8. Костюченко А..Л. Активная детоксикация // Мир медицины. — 2000. — № 9-10. — С 25-27.
9. Лужников Е.А., Гольдфарб Ю.С., Мусселиус С.Г. Дезин-токсикационная терапия. Руководство для врачей. — СПб.: Лань, 2000. — 192 с.
10. Нагорная Н.В., Бордюгова Е.В, Дубовая А.В., Алферов В.В. и др. Биологическая роль макро- и микроэлементов в организме ребенка. Диагностика, коррекция и профилактика дисэлементозов: Методические рекомендации. — Донецк, 2009. — 38 с.
11. ГольдфарбЮ.С., Казачков В.И., Мусселиус С.Г. и др. Неотложная терапия острых отравлений и эндотоксикозов: Справочник/ Под ред. Е.А. Лужникова. — М.: Медицина, 2001. — 304с.
www.pediatric.mif-ua. com
95
На допомогу nediampy
5(32) • 2011
12. Постернак II, Ткачова М.Ю, Белецька Л.М., Воль-ний I. Ф. Неотложная медицинская помощь детям на догоспитальном этапе (рос. мовою) / Монографы, 2-ге вид., перероб i доп./Под. ред. проф. Г.И. Белебезьева. — Львiв: Медицина свту, 2004. — 188 с.
13. Козинец Г.П., Шейман Б.С, Осадчая О.И. Система диагностики эндотоксикозов / Материалы III Межобластной научно-практической конф. анестезиологов. — Луганск, 1999. — С. 105-106.
14. Скальный А.В., Быков А.Т. Эколого-физиологические аспекты применения макро- и микроэлементов в восстановительной медицине. — Оренбург: РИКГОУОГУ, 2003. — 198 с.
15. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. — М.: Издательский дом «Оникс 21 век»: Мир, 2004. — 216с.
16. Профилактика и интенсивная терапия острых отравлений у детей и подростков/В.И. Черний, Б.С. Шейман, Н.П. Греб-няк и др. — К, 2007. — 1010 с.
17. Цыбулькин Э. К. Экстренная врачебная помощь: Справочник. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: СпецЛит, 2000. — 216с.
18. Шифрин Г.А. Пособие по интегративной медицине. — Киев: Изд-во Максимов И.Ю., 2004. — 168 с.
Аубова Г.В.
Донецький нацюнальний медичний ун1верситет 1м. М. Горького
ЕКЗОГЕННА Й ЕНДОГЕННА ¡НТОКСИКАЩЯ.
ФУНКЦЮНАЛЬНА СИСТЕМА ДЕТОКСИКАЦИ.
МЕТОДИ АКТИВНО! ДЕТОКСИКАЦИ
Резюме. У робота наведет мехашзми формування та пе-ребиу токсикозу, види ендогенно! штоксикаци. Описана функцюнальна система детоксикаци, шляхи та мехашзми елiмiнацii токсишв. Екскрецш токсишв з оргашзму здш-снюеться в основному через ниркову, гепато- та гастрош-тестинальну систему, а також через легеш, шшрш покриви, залози внутршньо! секреци за допомогою макрофагально-лiмфоцитарноi системи. Розвиток процесу ендотоксикозу пов'язаний з недостатшстю або неспроможшстю функць онально! системи детоксикаци, порушенням гемореологи, змшою iмунореактивностi, що обумовлюе необхщшсть проведення штра- та екстракорпорально! детоксикаци.
Ключовi слова: ксенобютик, штоксикац1я, функцюнальна система детоксикаци.
19. Эфферентная терапия / Под ред. А.Л. Костюченко. — СПб.: ИКФ«Фолиант», 2000. — 432с.
20. Anke M. Trace elements intake and balance of adults in Central Europe//TEMA-10. Evian, 1999. — Р. 33.
21. Bismuth Ch. Toxicologie Clinique. — 5th ed. — Paris:Medecine-Science Flammarion, 2000. — 1092p.
22. Danel V., Barriot P. Intoxications Aigues en Reanimation. — 2th ed. — Paris: Arnette, 1999. — 615p.
23. Duffus J.H., Park M.V. Chemical risk assessments / Training module № 3. — UNEP/IPCS. — 1999. — 24p.
24. Landrigan P.J., Garg A. Chronic effects of toxic environmental exposures on children's health // J. Toxicol. Clin. Toxicol. — 2002. — Vol. 40, № 4. — P. 449-456.
25. Landrigan P.J., Schechter C.B., Lipton J.M., Fans M.C., Schwartz J. Environmental pollutants and disease in American children: estimates of morbidity, mortality, and costs for lead poisoning, asthma, cancer, and developmental disabilities//Environ. Hlth Perspectives. — 2002. — Vol. 110, № 7. — P. 721-728.
26. Mathien-Nolf M. Poisons in the air: A cause of chronic disease in children // J. Toxicol. Clin. Toxicol. — 2002. — Vol. 40, № 4. — P. 483-491.
Получено 30.05.11 □
Dubova G.V.
Donetsk National Medical University named after M. Gorky, Ukraine
EXOGENOUS AND ENDOGENOUS INTOXICATION.
FUNCTIONAL DETOXICATION SYSTEM.
METHODS OF ACTIVE DETOXICATION
Summary. In the article the mechanisms of formation and course of toxicosis, the types of endogenous intoxication are presented. The functional system of detoxification pathways and mechanisms of toxins elimination are described. Excretion of toxins from the body is carried out mainly through the renal, hepato- and gastrointestinal system as well as through the lungs, skin, endocrine glands by macrophage-lymphocyte system. The development of endotoxemia is associated with failure of a functional system of detoxication, a violation of hemorheology, change of immunoreactivity, which cause intra- and extracorporeal detoxication.
Key words: xenobiotics, toxicity, functional system of detoxication.
