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La nature des facteurs environnementaux défavorables.

Xénobiotiques. La nature des facteurs environnementaux défavorables conduisant au développement de processus pathologiques chez l'homme peut être différente - chimique et physique. Les facteurs chimiques étrangers sont appelés xénobiotiques. Xénobiotiques (gr. Xenos alien + bios life) - composés étrangers au corps (pesticides, produits chimiques ménagers, médicaments, etc.), qui, lorsqu'ils sont libérés dans l'environnement en quantités importantes, peuvent provoquer la mort du corps, perturber le cours normal des activités naturelles. processus dans la biosphère. Les xénobiotiques peuvent pénétrer dans le corps humain à la suite d'activités professionnelles (amiante, pesticides, radionucléides, etc.), en raison de la présence de mauvaises habitudes (drogues, tabac, alcool), ainsi que lors de la consommation de certaines drogues ou en cas de réaction individuelle. .

Au cours de l'évolution, la principale passerelle vers la pénétration d'agents étrangers dans le corps a été et reste les poumons, le tractus gastro-intestinal et la peau, dotés de puissants systèmes de barrière. Cependant, dans des conditions environnementales défavorables modernes, ces systèmes de barrière sont insolvables, les processus d’adaptation sont perturbés, ce qui conduit au développement de nombreuses maladies. En outre, un certain nombre de personnes dont les systèmes de barrière ont initialement échoué (déficits immunitaires congénitaux et acquis, xeroderma pigmentosa, fibrose kystique, syndrome de Cartagener, etc.), sont à la base du développement d’une inflammation chronique et même d’une croissance tumorale.

Les mécanismes des effets toxiques des facteurs environnementaux défavorables. L'interaction du poison avec le corps est étudiée sous deux aspects: comment la substance affecte le corps et ce qui arrive à la substance dans le corps. On peut répondre à la première question dans l’étude de la toxicodynamique et à la seconde - toxicocinétique de la substance, qui fait l’objet de l’étude de la toxicologie. C'est pourquoi la toxicologie générale repose sur la doctrine du mouvement des substances toxiques dans le corps: voie de pénétration, distribution, conversion métabolique (biotransformation) et excrétion. Une condition pathologique qui se développe à la suite de l'interaction du poison et du corps est appelée intoxication ou empoisonnement.

Conformément à la terminologie adoptée en Russie, l’empoisonnement n’appelle généralement que les intoxications causées par des poisons "exogènes" qui pénètrent dans le corps de l’extérieur.

Compte tenu de la grande importance du facteur quantitatif en tant qu'une des conditions indispensables au développement de l'intoxication, la deuxième tâche non moins importante de la toxicologie est la détermination de la zone d'action toxique de la substance chimique étudiée (toxicométrie).

Les principaux paramètres de toxicométrie sont:

Limac - seuil pour l'action unique (aiguë) d'une substance toxique - dose minimale seuil qui provoque des modifications des signes vitaux du corps qui vont au-delà des réactions d'adaptation.

DL50 (DL100) est la dose létale moyenne (létale) entraînant la mort de 50% (100%) des animaux de laboratoire soumis à une méthode d'administration spécifique (dans l'estomac, sur la peau, etc.) et à une période de suivi de deux semaines. Il est exprimé en milligrammes de substance pour 1 kg de poids corporel de l'animal (mg / kg).

CL50 (CL100) est la concentration (dose) entraînant la mort, par inhalation, de 50% (100%) des animaux de laboratoire, exprimée en milligrammes par 1 m d'air;

MPC - la concentration maximale admissible d'une substance dans l'air, exprimée en milligrammes par 1 m d'air;

CHAUSSURES - un niveau approximatif d’exposition sans danger à la substance, exprimé en milligrammes par 1 m d’air.

Le danger toxique d'un produit chimique est également caractérisé par la taille de la zone d'effets toxiques aigus: DL50 / Limac.

Lors de l'évaluation des conséquences possibles d'un contact humain avec des xénobiotiques, il convient de déterminer les organes cibles de leur action, pour lesquels il est nécessaire de prendre en compte les faits suivants:

• premièrement, après avoir traversé les systèmes de barrière, les xénobiotiques peuvent se concentrer dans certains organes et tissus;

• deuxièmement, du fait de la conversion des xénobiotiques dans l'organisme, des produits plus toxiques et capables d'interagir avec certains composants des cellules et des tissus peuvent se former, ce qui peut entraîner un effet toxique;

• troisièmement, l’effet toxique se manifeste là où se produit le métabolisme ou l’excrétion du produit toxique;

• quatrièmement, le risque toxique d'une substance étrangère est déterminé non seulement par sa DL, mais également par le Limac.

Pour comprendre le mécanisme de l'effet toxique d'agents étrangers, il est nécessaire de s'attarder sur les caractéristiques du métabolisme des xénobiotiques, qui sont associées aux caractéristiques suivantes:

• la plupart des xénobiotiques sont lipophiles, ce qui leur permet de pénétrer facilement dans la circulation sanguine et les membranes intercellulaires;

• il existe une personnalité génétiquement déterminée dans l'activité des enzymes impliquées dans le métabolisme des xénobiotiques, par exemple le cytochrome P-450 d'un système dépendant de la monooxygénase;

• Il existe plusieurs voies différentes pour le métabolisme des substances toxiques.
La prévalence de certaines voies métaboliques des substances toxiques par rapport à d'autres détermine leur toxicité et leur cancérogénicité;

• Le métabolisme des xénobiotiques dans le corps dépend du statut hormonal et des caractéristiques du métabolisme général dans le corps;

• un certain nombre de facteurs exogènes, tels que l'éthanol, les médicaments, etc. peuvent renforcer ou inhiber l'activité des enzymes impliquées dans le métabolisme des xénobiotiques;

• certains mécanismes métaboliques peuvent modifier l’interaction des métabolites actifs et des molécules cibles;

• Les xénobiotiques lipophiles sont métabolisés dans l'organisme en substances hydrophiles en raison de l'addition de groupes fonctionnels polaires et de la conjugaison avec des molécules endogènes.

Les étapes du métabolisme xénobiotique dans le corps. La première phase de biotransformation avec formation de métabolites implique la métabolisation des xénobiotiques dans la cellule et leur conversion en substances hydrophiles, ce qui est assuré par le fonctionnement de plusieurs systèmes enzymatiques rédox et de réactions d'hydrolyse. Les principaux systèmes réactionnels du premier stade sont: le système dépendant de la monooxygénase du cytochrome P-450, le système de la monooxygénase contenant de la flavine, le système de peroxydation et la prostaglandine H synthétase.

Le système dépendant de la monooxygénase du cytochrome P-450 est situé dans un réticulum endocytoplasmique lisse et consiste en un complexe d’enzymes: P-450, NADPH-P-450 réductase et phosphatidylcholine. L'activité la plus élevée de ce système dépendant du cytochrome P-450 monooxygénase est dans les cellules du foie. Il existe des isoformes spécifiques du tissu de P-450, qui assurent la sélectivité de la synthèse de certaines substances dans certains tissus et, par conséquent, la spécificité de l'organopathologie. Le xénobiotique le plus important, un cancérigène métabolisé par ce système et présent dans la fumée de tabac, est le benzopyrène. Au cours du métabolisme du benzopyrène dans les poumons et la peau, il se forme des composés hydrophiles pouvant se lier à l'ADN, ce qui provoque son effet cancérigène.

Un système monooxygénase contenant de la flavine est également situé dans le réticulum endoplasmique lisse des hépatocytes. Ce système est impliqué dans l'oxydation de la nicotine et d'autres amines entrant dans les poumons.

Le système de peroxydation et la prostaglandine H synthétase sont situés dans le réticulum endoplasmique lisse des vésicules séminales, des cellules du rein et de la vessie. Ces enzymes métabolisent la 2-naphthylamine, un cancérigène responsable du cancer de la vessie.

Lors des réactions d'oxydation de la première étape, des radicaux oxygène actifs et des métabolites toxiques des xénobiotiques se forment, capables d'interagir avec les produits endogènes et excrétés par l'organisme, se transformant en composés solubles dans l'eau.

Les mécanismes de protection de la 1ère étape du métabolisme des produits toxiques sont associés à la production de glutathion dans les cellules, qui neutralise les radicaux oxygène actifs, les peroxydes lipidiques et les formes toxiques de xénobiotiques.

La deuxième phase de conjugaison et de métabolisation des xénobiotiques peut se produire de trois manières: glucuronoconjugaison, méthylation et connexion au glutathion.

Glucuronidation avec formation de glucuronides. Un exemple est la production de colorants organiques lorsque les travailleurs sont exposés à de fortes concentrations de naphthylamine. Dans le corps humain, la naphthylamine est associée à l’acide glucuronique et excréte dans l’urine d’un produit ayant des propriétés cancérogènes pouvant entraîner le développement d’un cancer de la vessie.

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