Воздействие яда на рецепторы токсичности

Воздействие любого вещества, в том числе и яда, на организм опосредуется специфическими системами, содержащими рецепторы к данному веществу. Этот факт нашел отражение в теории рецепторов токсичности. Рецепторами токсичности могут быть (см. патохимическую классификацию ядов) ферменты, медиаторы, рецепторы нервной системы, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, гормоны, витамины.

Таким образом, способность любого вещества, в том числе и яда, оказывать биологическое действие, определяется двумя его независимыми свойствами: иметь сродство, или аффинитет, к определенным рецепторам и обладать собственной физико-химической активностью.

Для проявлений отравления и его течения большое значение имеют степень сродства яда к рецептору, прочность (обратимость) его связи с ним и специфичность яда. Так, если яд связывает 10…15 % фермента, клинические проявления отравления отсутствуют; при связи 20…30 % фермента отмечается легкая степень поражения органа; 40…50 % — среднетяжелая степень; свыше 60…70 % — развивается тяжелое отравление с нарушением всех функций организма. Токсическое действие яда максимально, если его минимальное количество способно связывать и выводить из строя жизненно важные клетки-мишени, то есть важнее не количество связанных с ядом рецепторов, а их значимость для жизнедеятельности организма.

Степень прочности связи (обратимости) яда с рецептором зависит от вида связи и, следовательно, ее энергии.

 

Тип связи	Энергия связи, кДж/моль	Убывание прочности и специфичности (примеры)
Ковалентная	209…586	Специфическое антихолинэстеразное действие (необратимое)
Ионная	20…40
Водородная	8…20
Ван-дер-ваальсова	2…4	Неспецифическое наркотическое действие (обратимое)

 

Как видно из таблицы[6], чем меньше энергия связи яда с рецептором, тем менее специфично и более обратимо действие яда. При непрочных связях яд можно "отмыть" инфузионными растворами, а при образовании ковалентных связей необходимо как можно быстрее ввести антидоты, механизм действия которых, как правило, заключается в образовании непрочной связи с ферментом, что предупреждает возникновение ковалентных связей яда с рецептором.

Знание приведенных выше механизмов позволило обосновать современные методы детоксикации, которые базируются на возможности разрушения комплекса "яд +рецептор". Для этого вводят антидоты, препятствующие связыванию яда в тканях, с последующим применением активных методов очищения крови (форсированный диурез, экстракорпоральная детоксикация — плазмаферез, гемосорбция, гемодиализ, ультрафильтрация и т.д.).

Химическая болезнь всегда сопровождается гипоксией. Чаще всего имеет место смешанная гипоксия, от которой больше всего страдает мозг, сердце и почки. При тканевой и смешанной (с тканевым компонентом) гипоксии в организме накапливается атомарный кислород, вызывающий перекисное окисление липидов мембран митохондрий с повышением проницаемости мембран и последующей гибелью клеток.

Основные звенья патогенеза химической болезни можно представить следующим образом[7].

Яд
¯
Мембраны клеток
¯	¯	¯
Механическое повреждение	Нарушение функций вегетативной нервной системы	Ферментативная дезорганизация
¯	¯	¯
Гипоксия
¯	¯	¯	¯
Митохондрии	Лизосомы	Ядра	Эндоплазматический ретикулум
¯	¯	¯	¯
Нарушение окислительного фосфорилирования, электронно-транспортной функции	Освобождение лизосомальных гидролаз	Дезорганизация ядерно-цитоплазматических связей	Активизация перекисного окисления, нарушение детоксикационной функции
¯	¯	¯	¯
Энергетический голод	Метаболический хаос	Нарушение биосинтеза белков	Накопление токсинов в клетке
¯	¯	¯	¯
Гибель клетки