загрузка...
загрузка...
На головну

гемоліз

  1.  Спостереження явищ плазмолізу і гемолізу еритроцитів
  2.  Досвід №4. Вивчення явищ плазмолізу і гемолізу еритроцитів.

Гемолітичні отрути - це отрути, які надають пряму дію на гемоглобін і еритроцити, а також викликають ферментативні порушення. Все гемолітична отрута умовно ділять на:

1) речовини, що володіють прямою дією на оболонку еритроцитів;

2) речовини, що викликають гемоліз (руйнування еритроцитів), головним чином за рахунок порушення ферментних систем, відповідальних за підтримку цілісності червоних кров'яних клітин (еритроцитів).

До речовин першої групи відносяться: миш'яковистий водень, тринітротолуол, хлористий водень, деякі детергенти, алкалоїди, тіоловиє отрути. Механізм дії цих отрут можна представити в такий спосіб. Відомо, що білки мембрани еритроцитів містять сульфгідрильні групи (SH). Блокування цих груп отрутами призводить до зміни конформації білків мембран еритроцитів, що веде до розриву їх зв'язків з ліпідами і порушення цілісності оболонки еритроцитів.

Поряд з блокадою SH-груп білків мембрани еритроцитів і SH-груп молекули гемоглобіну, отрути порушують стабільність мембран шляхом зниження рівня відновленого глутатіону, від якого залежить стабільність мембран еритроцитів. Нижче наведена формула глутатіон - трипептида (g-L-глутаміл-L-цістінілгліцін):

СО - NH - CH - CONH - CH2 - COOH

? ?

CH2 CH2SH

?

CH2

?

CHNH2

?

COOH

Глутатіон зустрічається в організмі у вигляді трипептида як у відновленій (Г-SH), так і в окисленої (Г-S-S-Г) формах.

Фізіологічне значення глутатіону визначається наявністю в його молекулі SH-групи. Глутамілтріпептід (Г-SH) легко окислюється, переходячи в дисульфид (Г-S-S-Г), і, навпаки, Г-S-S-Г легко відновлюється, переходячи в Г-SH:

2 Г-SH ® Г-S - S-Г.

Перетворення відбуваються з використанням енергії АТФ.

Роль глутатіону - підтримання рівня сульфгідрильних (SH) груп в білках і ферментах.

Система "відновлений глутатіон - окислений глутатіон" є буферною системою, що захищає еритроцити від дії отрут.

Зниження вмісту відновленого глутатіону в еритроцитах при дії отрут може бути в результаті дії 4 факторів: 1) окислення його гемолітичною отрутою; 2) порушення його синтезу; 3) в результаті збільшення швидкості його розпаду; 4) за рахунок зміни активності ферментних систем, що регулюють його рівень в клітці. Всі ці фактори призводять до розвитку гемолізу.

Друга група отрут характеризується дією, пов'язаним з ферментативними порушеннями в еритроцитах. До цієї групи належать: фенілгідразин, гідроксиламін, хінони, ацетілфенілгідразін. Ці отрути інгібують в еритроцитах активність глюкозо-6-фосфат-дегідрогенази. Зниження активності глюкозо-6-фосфат-дегідрогенази призводить до зниження рівня відновленого глутатіону. Відбувається це тому, що рівень відновленого глутатіону регулюється кількома ферментними системами: Глутатіон-редуктаза каталізує перехід відновленого глутатіону Г-SH в окислених форму (Г-S-S-Г). Дія отрут гемолітико направлено на глюкозо-6-фосфат-дегідрогена-зу, т. Е дані отрути зменшують активність цього ферменту. Зниження активності ферменту веде до зменшення утворення НАДФ-Н (нікотінамідаденіндінуклеотідфосфа-та відновленого), присутність якого необхідно при переході окисленої форми глутатіону Г-S-S-Г в відновлену Г-SH. Зменшення утворення НАДФ-Н призводить до уповільнення переходу окисленої форми глутатіону в відновлену і в результаті кількість відновленого глутатіону в еритроцитах зменшується.

Глутатіон має значення для підтримки цілісності еритроцитів з двох причин:

1) він є буферною системою для збереження цілісності мембран еритроцитів;

2) відновлений глутатіон забезпечує протікання реакції гліколізу, так як ряд ферментів гліколізу є сульфгідрильними і потребують групах SH, які дає відновлений глутатіон. Зниження рівня глутатіону призводить до гальмування реакцій гліколізу, які постачають енергію АТФ в еритроцити, необхідну для підтримання Na+, K+ балансу в мембранах і клітинах. Недолік енергії АТФ веде до втрати клітинами калію і проникненню в еритроцит H2O і Na+. В результаті порушується іонну рівновагу, клітина набухає і лопається. Таким чином, вплив гемолитического отрути тільки на один фермент глюкозо-6-фосфат-дегідрогенази викликає ланцюг біохімічних реакцій, що в підсумку призводить до загибелі еритроцитів.

Перекис водню. До числа найсильніших гемолитических отрут відноситься і пероксид водню. Накопичення ендогенного пероксиду водню в еритроцитах призводить до їх загибелі. Рівень ендогенного пероксиду водню регулюють дві ферментні системи. Перша - це глутатіон-пероксидаза, Яка каталізує окислення пероксидом водню відновленого глутатіону (Г-SH) до окисленої форми (Г-S-S-Г). Пероксид водню в еритроцитах синтезується з певною швидкістю (10-10-10-9 моль на 1 мг гемоглобіну в 1 хв). Якщо чомусь швидкість збільшилася до 10-7 благаючи на 1 мг гемоглобіну в хвилину, відразу в дію вступає інший фермент - каталаза, розкладає його до Н2Про і Про2. В результаті здійснюється регуляція рівня пероксиду водню, яка має велике значення для регуляції рівня відновленого глутатіону. Наприклад, при дії озону відбувається збільшення вмісту пероксиду водню в еритроцитах, знижується активність каталази, що веде до зниження рівня відновленого глутатіону. В результаті порушується проникність мембран еритроцитів і розвивається гемоліз.

Такий же механізм дії і у екзогенного пероксиду водню.

Механізми Метгемоглобінобразованія. У крові здорових людей концентрація метгемоглобіну (MtHb) становить 1-1,5%, хоча в нормі щодня утворюється від 4 до 10% метгемоглобіну. Рівень в 1% підтримується за рахунок постійно триваючого процесу відновлення метгемоглобіну. Відновлення метгемоглобіну до гемоглобіну забезпечується двома ферментними системами:

а) редуктазой метгемоглобіну, дія якої залежить від кількості відновленого никотинамидадениндинуклеотида (НАД-Н);

б) редуктазой метгемоглобіну, що залежить від відновленого НАДФ (НАДФ-Н).

Таким чином, рівень метгемоглобіну залежить від швидкості його утворення під впливом гемолітичних отрут і від активності редуктаз, що забезпечують його відновлення. Придушення хімічними речовинами активності редуктаз метгемоглобіну, зниження швидкості утворення НАД-Н і НАДФ-Н призводить до накопичення метгемоглобіну.

Таким чином, іншим механізмом дії гемолитического отрути є його вплив на швидкість ендогенного утворення метгемоглобіну.

Прискорення процесу Метгемоглобінобразованія може наступати, коли під впливом отрути в еритроцитах зростає рівень ендогенного пероксиду водню, який відноситься до числа метгемоглобинообразователей. Всі хімічні речовини, які здатні пригнічувати активність каталази, глутатіонредуктази, відновленого глутатіону, будуть сприяти утворенню метгемоглобіну.

Існують видові особливості утворення метгемоглобіну. Максимальна швидкість утворення метгемоглобіну в еритроцитах у собак і качок, у яких в еритроцитах виявляється мінімальна активність каталази. В еритроцитах, позбавлених каталази, утворення метгемоглобіну йде значно інтенсивніше, ніж в еритроцитах, що містять каталазу. У той же час підвищення активності каталази при дії отрут свідчить про розвиток захисних реакцій. Ймовірно, більшість гемолітичних отрут має змішаним дією, надаючи як прямий вплив на гемоглобін, так і непряме через біохімічні процеси, що регулюють рівень метгемоглобіну в крові.

В результаті токсичної дії гемолитического отрути зменшується надходження Про2 до органів і тканин і розвивається стан гіпоксії, яка може бути різної тяжкості. Глюкоза як відновник метгемоглобіну і метиленовийсиній є антидотом.

Оксид вуглецю.З усіх токсичних речовин найбільшим спорідненістю до гемоглобіну має оксид вуглецю (СО), або чадний газ, - продукт неповного окислення вуглецю, що утворюється там, де вуглець речовини згоряють в умовах недостатнього доступу повітря. Розвиток промисловості, транспорту, механізація сільського господарства і зростаюче в зв'язку з цим споживання нафти, газу, вугілля призводять до того, що з кожним роком все більше число людей на виробництві та в побуті піддається впливу продуктів горіння. Хоча хімічний склад горючих речовин різноманітний, в число кінцевих продуктів горіння в тій або іншій кількості завжди входить СО. Оксид вуглецю присутній в світильному, генераторному, вибухових і вихлопних газах як постійний компонент. Чимало оксиду вуглецю в тютюновому димі та інших димах. Отруєння оксидом вуглецю можливі, наприклад, в хімічній промисловості, де він є вихідним продуктом синтезу ряду речовин (ацетону, метилового спирту і ін.). Треба пам'ятати і про небезпечний вплив оксиду вуглецю на людину при неправильній топці печей і при порушеннях правил користування побутовими газовими приладами.

Оксид вуглецю має виражені властивостями відновлювача, так як його молекула містить 2 ненасичені валентності (С = О) і тому може приєднувати ряд хімічних елементів. У зв'язку з цим доречно згадка про токсичних КАРБОНІЛИ металів, наприклад, соедінененіях оксиду вуглецю з нікелем і залізом, які використовуються в хімічній промисловості. Поступаючи в організм, карбоніли виділяють оксид вуглецю

Ni (CO)4 ® Ni + 4CO.

Подібна реакція може протікати і при нагріванні карбонилов, особливо на активованому вугіллі та інших пористих матеріалах, а також при впливі сильних окислювачів, наприклад хлору:

Fe (CO)5 + Cl2 ® 5CO + FeCl2

Одним з джерел оксиду вуглецю є сама людина, організм якого виробляє і виділяє в зовнішнє середовище (з повітрям, що видихається) за добу близько 10 мл СО. Це так званий ендогенний, т. Е утворюється у внутрішніх середовищах організму, оксид. Він отщепляется від молекул гемоглобіну при перетворенні останнього в жовчний пігмент білірубін. Оскільки білірубін утворюється не тільки з гемоглобіну, а й з інших металопротеїдів (цитохромів, міоглобіну, порфірину і ін.), То останні також є джерелом ендогенного СО. Таким чином, СО є продуктом нормального метаболізму і його виділення людиною в навколишнє середовище подібно видаленню з організму діоксиду вуглецю, аміаку та інших утворюються в процесі обміну речовин хімічних сполук.

Нервова система ССАВЦІВ:




 М. А. Грицая, М. В. Грицая |  Навчальний посібник |  ВСТУП |  І ХАРЧОВИХ ПРОДУКТАХ |  Токсичні речовини в повітрі |  Токсичні речовини в воді |  Токсичні речовини в продуктах харчування |  ПРЕДМЕТ І ЗАВДАННЯ ТОКСИКОЛОГІЇ |  КЛАСИФІКАЦІЯ ОТРУТ |  Токсикологічна класифікація отрут. Розділення засновано в залежності від характеру токсичної дії отрути на організм. |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати