Пути и механизмы выделения многочисленных ядовитых соединений различны. Токсические соединения и их метаболиты выделяются через легкие, почки, желудочно-кишечный тракт, кожу; часто они экскретируются одновременно по нескольким каналам.
Выделение из организма как органических ядов, так и металлов происходит обычно двухфазно, а чаще даже в три фазы. Фазность связана с разной формой циркуляции и депонирования яда: в первую очередь, как правило, удаляются из организма соединения, находящиеся в неизмененном виде или очень слабо связанные с биологическими компонентами (лигандами); затем происходит выделение фракции яда, находящейся в клетках в более прочно связанной форме, и в последнюю очередь покидает организм яд из постоянных тканевых депо. Фазность освобождения организма показана для многих неэлектролитов, их метаболитов, а также для ядов-металлов. Четырехфазное выделение известно, например, для свинца.
Выделение через легкие. Большинство летучих неэлектролитов в основном выделяется из организма в неизмененном виде с выдыхаемым воздухом. Выделение начинается сразу после прекращения поступления яда в организм. Первоначальная скорость выделения газов и паров определяется из физико-химическими свойствами: чем меньше коэффициент растворимости в воде, тем быстрее происходит выделение той части яда, которая находилась в крови и органах. Затягивается выделение фракции яда, депонированной в жировой ткани. Учитывая, что жировая ткань человека в норме составляет около 20% от его веса, количество содержащегося в жире неэлектролита может быть значительным. Показательным является процесс выделения хлороформа: в течение 8-12 часов выдыхается около 50% адсорбированного соединения, в то время как вторая фаза выделения продолжается несколько дней, а остаточные количества в воздухе четыреххлористого углерода (вторая фаза выделения) обнаруживаются в течение даже многих дней.
Через легкие могут выделяться также летучие метаболиты, образующиеся при биотрансформации яда. Многие неэлектролиты, подвергаясь медленным превращениям, образуют конечные продукты распада: диоксид углерода и воду.
Выделение через почки. Выделение через почки выполняется двумя разными механизмами: пассивной фильтрацией и активным транспортом.
В результате пассивной фильтрации в почечных клубочках образуется ультрафильтрат, который содержит неэлектролиты в той же концентрации, что и в плазме. В почечных канальцах неэлектролиты, хорошо растворимые в липидах, путем пассивной диффузии могут проникать в двух направлениях: из канальцев в кровь и из крови в канальцы.
Почками быстро выделяются металлы, циркулирующие в виде ионов и в молекулярно-дисперсном состоянии. Это относится в первую очередь к выделяющимся почти исключительно с мочой щелочным металлам - литию, рубидию, цезию при любом пути поступления в организм. Хорошо экскретируются с мочой также ионизирующиеся соли двухвалентных металлов (Be, Cd, Cu), металлы, введенные в организм в виде хелатов, и металлы V-VI групп, входящие в состав анионов (Cr, V, Mo, Se). Металлы, задерживающиеся преимущественно в печени, мало выводятся с мочой, а равномерно распределяющиеся в организме - покидают его двумя путями: быстро - через почки и более медленно - через желудочно-кишечный тракт. Выделению металлов с мочой способствует комплексообразование.
Выделение через желудочно-кишечный тракт. Выделение промышленных ядов через желудочно-кишечный тракт начинается уже во рту со слюной. В слюне обнаруживаются некоторые неэлектролиты и тяжелые металлы, например ртуть, свинец и др. Заглатывание слюны может возвращать соединения в желудок.
Все ядовитые соединения, поступающие в организм энтерально и парентерально, попадают в печень. Многие яды, равно как их метаболиты, образующиеся в печени, с желчью транспортируются в кишечник и выделяются из организма. Из кишечника может происходить всасывание экзогенных веществ непосредственно в кровь и выделение их из организма с мочой. В то же время возможен и более сложный путь, когда из кишечника яд попадает в кровь и снова возвращается в печень.
Летучие неэлектролиты (углеводороды, спирты, эфиры и др.) практически не выделяются через желудочно-кишечный тракт. Через желудочно-кишечный тракт экскретируются хлорированные ароматические, главным образом многоядерные углеводороды (многие инсектициды) как в неизмененном виде, так и в виде продуктов превращения.
Для металлов выделение через желудочно-кишечный тракт имеет большее значение, чем для органических веществ (для некоторых металлов этот путь является основным). Металлы, задерживающиеся в печени, с желчью выделяются через кишечник. Имеются некоторые сведения о механизмах проникновения в желчь отдельных металлов: непосредственно проникает в нее внеклеточный свинец печени; марганец может связываться с желчными кислотами, он может также транспортироваться в виде катиона из плазмы с последующим образованием комплексов с желчными кислотами.
В процессе выделения через желудочно-кишечный тракт играет роль форма, в которой металл депонирует. Некоторые металлы длительно сохраняются в печени в коллоидном состоянии и почти полностью выделяются с калом. К ним относятся все легкие редкоземельные металлы, золото, серебро и др. Основная масса тяжелых металлов выделяется через кишечник, но остаточные количества экскретируются значительно медленнее с мочой (например ртуть).
Выделение прочими путями. Промышленные яды выделяются из организма также с молоком, через кожу, в частности с потом. С грудным молоком у животных и человека выделяются неэлектролиты, инсектициды (ДДТ, гексахлоран, 2,4-Д и др.). Выделение с молоком происходит также многих металлов, например ртути, селена, мышьяка и др.
Через кожу выделяются из организма многие неэлектролиты: этиловый спирт, ацетон, фенол, хлорированные углеводороды и др. Известно, что содержание сероуглерода в поте превышает его концентрацию в моче в три раза. С потом выделяются такие металлы, как ртуть, медь, мышьяк.
В балансе выделения ядовитых соединений из организма эти пути не играют существенной роли, но они могут иметь значение в развитии интоксикации.