Од постанка живог света, па све до данас, живи организми се сусрећу са отровима (токсикантима) из различитих извора. Били они природног порекла (биљни, животињски или пореклом од микроорганизама) или оне које је створио човек, у одређеним дозама могу веома лоше утицати на биљке, животиње и људе.
У зависности од дужине трајања интеракције између организма и токсиканта, интоксикација (тровање) може бити:
- Акутно – настаје када одједном узмемо велику дозу токсичне супстанце, при чему долази до нарушавања важних функција организма.
- Субакутно – настаје када више пута уносимо мање дозе супстанце која изазива акутно дејство, али у току 30 дана.
- Субхронично – настаје када смо изложени токсичној супстанци између 30 и 90 дана.
- Хронично – јавља се када смо изложени токсичној супстанци дуже од 90 дана, при чему су ефекти одложени.
У оквиру токсикологије, науке која се бави изучавањем деловања токсичних супстанци на живи свет, постоји део под називом токсикокинетика. Токсикокинетика проучава квалитативне и квантитативне особине: ресорпције, расподеле, биотрансформације токсина у организму и такође како се елиминишу (избацују) из тог истог организма.
Сваки организам је систем за себе и састоји се од великог броја „саставних делова“: крви, ткива, течности. Ова три „дела“ су одвојена биолошким баријерама тј. ћелијским мембранама и покровним ткивима. Због чега се све ово спомиње? Због тога што је кинетика супстанце у ствари савладавање тј. пролажење кроз одређене баријере у организму и продирање у унутрашњост (крв, ткива, течности).
У зависности од тога која је супстанца у питању, зависи и то где се раствара. По принципу „слично се у сличном раствара“, супстанце растворљиве у води, ће се растворити у води итд. Једињења која су растворна у води могу доспети у ћелије само кроз поре ћелијских мембрана, док она која су растворна у мастима (липидима) могу проћи кроз све баријере и стићи чак до унутрашњости ћелије. Најпре се нагомилавају у масном ткиву и централном нервном систему. Ово важи и за многе пестициде.
Једињења која слабије пролазе из масне фазе у водену се акумулирају (нагомилавају) у мастима. Познати по томе су: диоксини и ДДТ (дихлор-дифенил-трихлоретан) који је познати пестицид од давнина, користио се за сузбијање комараца, дуго се задржава у природи, чак преко 100 година. Иако се примењивао за време Другог светског рата, његови остаци постоје и дан-данас. Нађен је чак и на Северном полу.
Веома су битне и димензије молекула. Што су димензије веће, молекул токсичне супстанце ће теже или уопште неће проћи кроз одређене баријере. Такође, хемијске особине одређују афинитет према ћелијама, органима, ткивима. Дакле, неће свака супстанца „нападати“ ћелије, нека ће да се таложи у ткивима, нека у целим органима и тако ће вршити притисак, реаговати и отровати одређени део организма.
Ресорпција токсиканата
Ресорпција токсиканата означава процес продирања супстанце из животне средине у лимфоток и крвоток.
Фактори који утичу на ресорпцију токсиканата у организам:
- Својства самог организма – пол, узраст, површина кроз коју се врши ресорпција, прокрвљеност органа.
- Особине токсиканата – молекулска маса, хемијска структура, агрегатно стање, растворљивост.
- Количине супстанце
- Параметри животне средине – температура, влажност, итд.
Ресорпција се може вршити кроз кожу и то на три начина, кроз: епидермис, лојне и знојне жлезде и фоликул длакe. Неки од токсиканата који могу продрети кроз кожу су: фенол, хром, олово ацетат. Оно што је важно назначити јесте да токсикант лакше продире кроз влажну кожу, него кроз суву. Поред ресорпције кроз кожу, постоје и ресорпција кроз слузокожу, кроз усну дупљу, желудац, у цревима и плућима.
- Расподела токсиканата у организму
После ресорпције, токсикант се расподељује по свим органима и ткивима, то свакако није равномерно, јер се неке акумулирају у одговарајућем органу, ткиву или ћелији. Токсин ботулинуса се везује за нервне завршетке и због тога је познат као нервни отров, олово се везује за кости, итд. СО (угљен-моноксид) се нагомилава у крви, јер се везује за хемоглобин и тако спречава транспорт кисеоника у организму.
- Метаболизам токсиканата
Метаболизам токсиканата подразумева:
- елиминацију,
- акумулацију,
- разлагање.
Елиминација из масти се одвија веома споро, док се супстанце растворне у води могу избацити преко бубрега, тј. урином. Важно је напоменути да се органохлорни пестициди могу избацити из организма лактацијом (преко мајчиног млека) што директно угрожава младунче животиње или бебу човека.
Елиминација се може вршити кроз цревни тракт, лимфни систем, плућа, бубреге, кожу и јетру. Као што можемо видети на слици, кожа је највећи орган и самим тим се кроз њу лакше и брже избацују токсини, али и лакше продиру у организам.
Супстанце које се споро елиминишу углавном се нагомилавају у организму. Што се тиче разлагања (трансформације) токсиканата, одвија се у јетри, плућима и бубрезима, где настају мање отровна или отровнија једињења од оних почетних. Пример јесте алкохол (етиленгликол) који када делује својим целим молекулом изазива опијеност, док се кроз трансформацију образују алдехиди и органске киселине које могу оштетити бубреге. Још један одличан пример јесте трансформација и избацивање бензена из организма. Бензен оксидацијом прелази у фенол, док настали фенол реагује са ендогеним (унутрашњим) сулфатом где настаје фенилсулфат, који се лако елиминише из организма.
У зависности од тога какав живот живимо, да ли удишемо чист или загађен ваздух, коју храну једемо, где радимо, зависи и то да ли ће се у нашим организмима нагомилавати штетне материје које нарушавају хомеостазу организма.
