Диоксины: токсикологическая характеристика

Соединения, содержащие два бензольных кольца, соединенных через два «кислородных мостика», называют диоксинами.

диоксин

При взаимодействии с галогенами образуются, соответственно, галло- генированные производные. В современной практической токсикологии из­вестны более 1 тысячи различных «диоксинов». Разнообразие химической структуры определяется сочетанием таких факторов, как тип галогена (хлор или бром), число атомов галогена в молекуле, изомерия положения галогена

в молекуле.

2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин (ТХДД) - самый токсичный представитель группы диоксинов. По механизму действия диоксины отно­сятся к токсичным модификаторам пластического обмена. Токсикология ди­оксинов обладает отличительными особенностями:

1) диоксины - «суперэкотоксиаканты»; эти вещества присутствуют в экосистеме десятки лет, создавая очаги длительного экологического неблаго­получия;

2) токсическое действие диоксинов имеет очень продолжительный скрытый период, т.е. диоксины - вещества крайне замедленного действия;

3) диоксины оказывают токсическое действуют не только непосредст­венно на людей, подвергшихся контакту с ними, но и обладают тератоген­ным действием: вызывают развитие уродств и врожденных дефектов у по­томства.

Источники контакта человека с диоксинами (причины отравлений).

Высокая токсичность диоксинов и их способность создавать очаги дли­тельного экологического неблагополучия стали совершенно очевидны после войны США во Вьетнаме (60-70-е г.г. XX в.). Армией США широко приме­нялись так называемые дефолианты боевого применения: средства, исполь­зуемые для удаления зеленого растительного покрова для демаскировки во­енных объектов. Применялись различные по составу рецептуры («белая», «оранжевая», «голубая») на основе трихлорфеноксиуксусной кислоты, при производстве которой в качестве примеси образуется диоксин. По оценке специатистов (Софронов Г.А., 2008) в ходе война американцы применили более 100 тыс. тонн гербицидов. При этом в окружающую среду поступило 400-500 кг диоксинов.

Диоксины являются промежуточным продуктом при производстве по­лимерных материалов. Аварии на предприятиях по производству хлориро­ванных фенолов могут сопровождаться выбросом диоксинов.

Сжигание хлорированных углеводородных продуктов (пластмасс), осадков сточных вод и других бытовых отходов приводит к образованию ди- оксиноподобных соединений.

Физико-химические свойства. Собственно диоксин (2,3,7,8-ТХДД) - твердое кристаллическое вещество. Хорошо растворяется в органических растворителях, в воде не растворим.

Экотоксичность. Вещество отличается необычайной стойкостью в ок­ружающей среде: абсорбируется на органических пылевых и аэрозольных частицах, которые разносятся воздушными потоками, поступает в водные экосистемы. В донных отложениях стоячих водоемов сохраняется десятки лет. В почве происходит медленная микробная деградация диоксина, период полуэлиминации из почвы составляет около 10-15 лет, т.е. полное «удале­ние» диоксинов из почвы происходит через 50-75 лет (5 х Т/4 ). Длительно сохраняясь в экосистеме диоксин передается по пищевым цепям: из организ­ма выводится крайне медленно, накапливается в организмах животных.

Токсикокинетика. Диоксины могут поступать в организм человека ин- галяционно и алиментарно. Ингаляционное поступление возможно при ава­рийных выбросах на предприятиях или при попадании человека в «факел» применения гербицидов. Алиментарный путь поступления реализуется при употреблении в пищу продуктов и воды, зараженной диоксинами. Вещество хорошо проникает через гисто-гематические барьеры (обладает высокой ли- пофильностью) и распределяются в органах и тканях. Значительная часть токсикантов кумулируется в тканях, богатых липидами и прежде всего в жи­ровой. Даже через 15 лет после окончания войны содержание ТХДД в жиро­вой ткани жителей Вьетнама было в 3-4 раза выше, чем у жителей Европы и США (Куценко С.А., 2004).

Вещество очень медленно метаболизирует в организме: период полу­выведения ТХДД у человека составляет 6 лет. Основной системой детокси- кации выступают цитохром-Р450-зависимые оксидаз печени и почек.

Токсичность. По существующим оценкам LD₅₀ ТХДД для человека со­ставляет около 50 мкг/кг.

Механизм токсического действия диоксинов связан с их способностью резко активировать ферменты микросомального окисления в гладком эндо- плазматическом ретикулуме печени, почек, легких. Микросомальные фер­менты, как вы помните, - основная система метаболизма чужеродных соеди­нений (ксенобиотиков). Кроме того, эта ферментативная система участвует в метаболизме некоторых эндогенных веществ.

Считается, что повышение активности (индукция) микросомальных ферментов связано со взаимодействием диоксинов с белками - регуляторами активности генов, ответственных за синтез микросомальных ферментов. В результате существенно возрастает активность Р-450-зависимых моноокси- геназ, трансфераз, гидроксилаз и других энзимов.

Поскольку диоксин длительное время сохраняются в организме, на­блюдается стойкая индукция микросомальных энзимов. Такая длительная ак­тивация вызывает извращение метаболизма некоторых ксенобиотиков и эн­догенных (собственных) биологически активных веществ. В частности, су­щественно модифицируется метаболизм некоторых гормонов, коферментов и структурных элементов клеток. В результате образуются метаболиты, обла­дающие поражающим действием на клеточные структуры различных тканей. В этом и состоит феномен токсификации или «токсичной модификации» ме­таболизма, который составляет суть механизма действия диоксинов и других полихлорированных соединений.

Клиника острого отравления. Клинические проявления при остром от­равлении диоксином очень разнообразны, что обусловлено большой ролью индивидуальных особенностей в гоксикокинетике вещества. Основные зако­номерности развития клинической картины состоят в следующем.

1) длительный скрытый период: картина поражения может развиваться спустя несколько недель и даже месяцев после контакта с диоксином. Опи­сывается даже так называемый "отложенный эффект", когда симптомы по­ражения развиваются спустя год и более после воздействия яда;

2) длительное многолетнее течение отравления (при несмертельных поражениях) описывается в литературе как «диоксиновая болезнь»-,

3) наиболее характерным симптомом выступает специфическая карти­на поражения кожи: развитие так называемых «хлоракне». Угревая сыпь по­крывает кожу лица, шеи, груди, спины. На месте первичных элементов угре­вой сыпи образуются рубцы. Одной из причин развития хлоракне считают грубое нарушение обмена липидов и жирорастворимых витаминов, например витамина А;

4) характерным признаком тяжелой интоксикации являются отеки. Жидкость накапливается в подкожной клетчатке сначала вокруг глаз, затем отеки распространяются на лицо, шею, туловище;

5) возникают тяжелые нарушения обмена веществ - кахексия. В период течения диоксиновой болезни человек теряет в весе до 1/4 - 1/3 массы своего тела;

6) интоксикация проявляется поражением печени: развивается гипер- билирубинемия, снижается детоксицирующая функция печени; токсический гепатит развивается в форме очагового центрлобулярного некроза;

7) для диоксиновой болезни характерно выраженная иммуносупрессия, которая обусловлена гемотоксическим действием диоксина: резко падает со­держание у-глобулинов, подавляются реакции клеточного иммунитета.

Диоксин обладает эмбриотоксическим и тератогенным действием. Так, у женщин, проживающих на территории Южного Вьетнама, частота рождае­мости детей с аномалиями развития в 10 - 15 раз выше, чем у женщин других территорий Юго-Восточной Азии.

Лечение. Специфических противоядий для диоксинов не создано. Ле­чение патогенетическое и симптоматическое.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

«Современная токсикология накопила уже громадный фактический материал о связи между химической структурой веществ и их действием на организм. Естественно поэтому, что не было недостатка в попытках создать широкие схемы, в которые уложились бы огромное разнообразие токсиче­ского действия возможно большего числа ядов. Нельзя, однако, не заметить, что эти схемы в значительной мере оказались искусственными и неудачны­ми». Эти слова Н.В.Лазарева, написанные еще в 1938 г. остаются справедли­выми и актуальными. Внимательное прочтение различных классификаций опасных и токсичных веществ (в том числе и в настоящем изложении) позво­ляет одно и то же вещество относить к разным группам по механизму дейст­вия. Если же оценить весь спектр возможных эффектов отдельного вещества, то естественно выяснится, что многие вещества обладают несколькими эф­фектами. Так, например, аммиак, традиционно рассматриваемый как пуль- монотоксикант, обладает не менее значимым прижигающим действием (вы­зывает химический ожог) и способностью вызывать судорожный синдром.

Доминирующим подходом в экстремальной токсикологии, как ток­сикологии аварийно-опасных и отравляющих веществ, является не столько рассмотрение конкретных веществ, а изучение общих механизмов действия и эффектов этого действия.

ЛИТЕРАТУРА

1. Александров М.В. Нейротоксичность. - СПб: ВМедА, 2005. - 26 с.

2. Александров М.В., Черный B.C. Очаг химического поражения. - СПб: ГМА им. И.И. Мечниколва, 2009. - 31 с.

3. Бадюгин И.С., Каратай Ш.С., Константинова Т.К. Экстремальная токсикология: руководство для врачей \ под ред. Е.А. Лужникова. -

М.: ГОЭТАР-Медиа, 2006.-416 с.

4. Голиков С.Н., Саноцкий И.В., Тиунов Л.А. Общие механизмы ток­сического действия. - Л.: Медицина, 1986. - 279 с.

5. Куценко С.А. Основы токсикологии. - СПб: Фолиант, 2004. - 720 с.

6. Куценко С.А., Бутомо Н.В., Гребенюк А.Н. и др. Военная токсико­логия, радиобиология и медицинская защита. - СПб: Фолиант, 2004. - 528 с.

7. Лужников Е.А. Клиническая токсикология. - М.: Медицина, 1999.-416 с.

8. Лужников Е.А., Остапенко Ю.Н., Суходолова Г.Н. Неотложные со­стояния при острых отравлениях. - М.: МЕДПРАКТИКА-М, 2001. - 220 с.

9. Медицинская защита: учебное пособие \ под ред. М.В. Александро­ва. - СПб: ГМА им. И.И. Мечникова, АРТ-ТЕМА, 2010. - 109 с.

10. Саватеев Н.В. Военная токсикология, радиология и медицинская защита. Л.:ВМедА, 1987. - 355 с.

11. Шилов В.В., Калмансон М.Л., Михальчук М.А. острые отравления веществами прижигающего действия. - СПб: Изд-во МАПО, 2008. - 120 с.

ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ

Учебное пособие

Под редакцией М.В. Александрова

Бумага офсетная. Тираж 200 экз. Заказ № 1705. Отпечатано в типографии «ИНДИКАТОР». 198095, Санкт-Петербург, ул. Шкапина 32-34 оф. 601.

СПбГМА им. И.И. Мечникова,. 195253 Санкт-Петербург, Пискаревский просп., 47

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 1155; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!