zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

» Môi trường

Bài giảng Độc học môi trường - Chương 4. Sự chuyển hoá sinh học và sự đào thải độc chất

Chia sẻ: AnhThaoPro | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:26

Báo xấu

223
lượt xem 30
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các độc chất có khối lượng nhỏ và không phân cực (ưa mỡ, lipophilic) dễ đi qua màng tế bào Þ dễ hấp thụ và phân bố toàn phần Þ khó bị đào thải dưới dạng ban đầu Þ phải chuyển hóa thành hợp chất ưa nước (hydrophilic) để dược đào thải.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Độc học môi trường - Chương 4. Sự chuyển hoá sinh học và sự đào thải độc chất

CHƯƠNG 4: SỰ CHUYỂN HOÁ SINH HỌC VÀ SỰ ĐÀO THẢI ĐỘC CHẤT (Biotransformation and Elimination of Toxicants)
Sự CHUYểN HOÁ SINH HọC CủA CÁC ĐộC CHấT Nhớ lại: bản chất hóa học của độc chất có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự hấp thụ và ngăn cản sự đào thải chúng ra khỏi cơ thể. Các độc chất có khối lượng nhỏ và không phân cực (ưa mỡ, o lipophilic) dễ đi qua màng tế bào ⇒ dễ hấp thụ và phân bố toàn phần ⇒ khó bị đào thải dưới dạng ban đầu ⇒ phải chuyển hóa thành hợp chất ưa nước (hydrophilic) để dược đào thải. Các độc chất ưa nước có thể được đào thải dưới dạng hóa học o
Sự CHUYểN HOÁ SINH HọC CủA CÁC ĐộC CHấT Sự chuyển hóa sinh học (biotransformation) là  qúa trình biến đổi các chất nội sinh và ngoại sinh (endogenous and exogenous substances) từ kỵ nước thành những phân tử ưa nước để dễ dàng được đào thải khỏi cơ thể.  Sự chuyển hóa (metabolism) là một tổng số các biến đổi sinh hóa xảy ra trong cơ thể đối với một phân tử. Những biến đổi sinh hóa này xảy ra trong tế bào (‘tự do’ trong tế bào chất hoặc ‘giới hạn’ trong những cơ quan nội bào nhất định).
Sự CHUYểN HOÁ SINH HọC CủA CÁC ĐộC CHấT Sự chuyển hóa được chia ra: o Sự đồng hóa (anabolism): ‘dựng nên’ những o phân tử phức tạp (ví dụ, protein) Sự dị hóa (catabolism): ‘bẻ nhỏ’ những phân tử o phức tạp (ví dụ, sự thoái biến của glucose)
Sự CHUYểN HOÁ SINH HọC CủA CÁC ĐộC CHấT Một sự chuyển hóa sinh học điển hình sẽ tạo nên bốn  thay đổi làm thuận lợi cho sự đào thải các độc chất:  Sản phẩm tạo thành có bản chất hóa học khác với độc chất ban đầu  Sản phẩm tạo thành thường ưa nước hơn độc chất ban đầu  Tính ưa nước làm các sản phẩm chuyển hóa khó đi qua các màng hơn nên làm thay đổi sự phân bố của chúng trong các mô  Có sự giảm thiểu trong sự tái hấp thụ các sản phẩm chuyển hóa bởi các tế bào tạo nên các cơ quan tham gia đào thải (thận, ruột…)
Sự CHUYểN HOÁ SINH HọC CủA CÁC ĐộC CHấT Tốc độ một độc chất được đào thải khỏi cơ thể phụ  thuộc vào tốc độ chuyển hóa sinh học và tốc độ của sự loại độc chất đó khỏi cơ thể  Thời gian bán thải sinh học (biological halflife) T1/2 rất hữu ích khi thiết lập khoảng thời gian ‘an toàn’ khi tiếp xúc với một độc chất
CÁC PHảN ứNG CHUYểN HOÁ SINH HọC Phần lớn các độc chất đi vào trong các mô của cơ thể đều mang tính ưa mỡ. Các phản ứng chuyển hóa sinh học pha I và pha II là những phản ứng chịu trách nhiệm cho sự biến đổi độc chất trở thành dạng dễ được đào thải ra ngoài cơ thể.
CÁC PHảN ứNG PHA I Phản ứng pha I ‘làm lộ ra’  hoặc ‘đưa thêm vào’ một nhóm chức phân cực và vì vậy làm tăng tính ưa nước của sản phẩm so với chất mẹ Phản ứng pha I thường là  các phản ứng: Oxy hóa Khử hóa Thủy phân
CÁC PHảN ứNG PHA II Phản ứng pha II là các  phản ứng kết hợp, trong đó sản phẩm của phản ứng pha I sử dụng các nhóm chức phân cực ‘mới có’ để phản ứng kết hợp với một phân tử có tính ưa nước rất cao do cơ thể cung cấp để tạo thành một sản phẩm có tính ưa nước hơn sản phẩm của phản ứng pha I
ĐịA ĐIểM CủA CÁC PHảN ứNG CHUYểN HOÁ SINH HọC Phần lớn các mô trong cơ thể có khả năng giới hạn trong việc thực hiện các phản ứng chuyển hóa sinh học. Cao: gan (hơn 400 loại vi khuẩn đường ruột có lẽ cũng có khả năng chuyển hóa sinh học các xenobiotic không kém gì gan) Trung bình: ruột, thận và phổi Thấp: da, tinh hoàn và nhau
CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN Sự CHUYểN HOÁ SINH HọC Hiệu quả của sự chuyển hóa sinh học chuyển hóa các  độc chất phụ thuộc vào mội số các yêu tố: Tuổi tác; Giới tính; Tình trạng dinh dưỡng; Tình trạng sức khỏe; Thời gian trong ngày. Tuổi tác: thai nhi, trẻ sơ sinh và người già có một khả • năng giới hạn trong việc thực hiện sự chuyển hóa sinh học các xenobiotic. Nguyên nhân là do sự chưa đầy đủ của một số enzym chịu trách nhiệm xúc tác cho các phản ứng pha I và pha II
CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN Sự CHUYểN HOÁ SINH HọC Khả năng của sự chuyển hóa sinh học phát triển  và đạt đỉnh ở tuổi thanh niên và trung niên. Khi ở tuổi từ 65 trở đi khả năng này bị giảm sút do sự thiếu vắng đi của một số enzym.  Sự khác biệt về giới tính cũng có khả năng ảnh hưởng đến sự chuyển hóa sinh học và có lẽ có sự liên quan tới nồng độ các enzym, mức độ các hoocmon và các protein gắn kết
CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN Sự CHUYểN HOÁ SINH HọC Các nghiên cứu trên động vật cho thấy nhịp thời  gian ngày – đêm có ảnh hưởng tới tốc độ chuyển hóa các xenobiotic. Và điều này cũng được mong đợi là sẽ thể hiện ở người.  Tình trạng dinh dưỡng và tình trạng bệnh tật cũng có thể dẫn tới làm suy yếu khả năng chuyển hóa sinh học các độc chất trong cơ thể. Đặc biệt sự suy yếu của gan sẽ gây ảnh hưởng lớn tới khả năng chuyển hóa sinh học vì đây là vị trí then chốt.
LƯU Ý Có khi sự chuyển hóa sinh học tạo nên những sản phẩm  chuyển hóa trung gian hay cuối cùng mang tính độc không có trong chất mẹ nguyên thủy Chất mẹ nguyên thủy có thể là một chất nội sinh hay là  một chất ngoại sinh (xenobiotic). Khi xenobiotic có tính độc thì mới gọi là độc chất. Nếu không có tính độc thì gọi là xenobiotic. Thuật ngữ sinh hoạt hoá (bioactivation) là để chỉ một loạt  các phản ứng hóa học liên tiếp tạo ra các sản phẩm trung gian hay cuối cùng có tính phản ứng cao hơn chất mẹ ban đầu Thuật ngữ gây độc hóa (toxication) là để chỉ một loạt các  phản ứng hóa học liên tiếp tạo ra các sản phẩm trung gian hay cuối cùng có tính độc mạnh hơn chất mẹ ban đầu
Sự ĐÀO THảI CÁC ĐộC CHấT Độc chất và các chất chuyển hóa được  đào thải qua nước tiểu, phân, không khí thở ra từ phổi, mồ hôi, nước miếng, da, lông tóc, móng tay chân, dịch não tủy và sữa Sự đào thải đường tiểu  Mỗi qủa thận người lớn nặng khoảng  150 gam, chứa khoảng một triệu nephron (nguyên thận, đơn vị chức năng của thận) Mỗi nephron có ba vùng cấu trúc/chức năng: (1) Nang Bowman/ lọc (2) Ống thận gần (proximal tubule)/ tái hấp thụ (3) Ống thận xa (distal tubule)/ bài tiết
QÚA TRÌNH SảN XUấT NƯớC TIểU (1) Lọc : Tiểu c ầu th ận, với m ạng lưới m ạch má u nh ỏ dà y đ ặc, s ẽ đ ưa má u đ ến tiếp xúc với na ng Bowma n trong nguyê n th ận C ơ ch ế lọc là d ựa và o á p s u ất th ủy tĩnh Cá c phâ n tử nh ỏ, kể c ả n ước đi và o na ng Bowma n, cá c phâ n t ử v ới kh ối lượng lớn (prote in lớn, h ồng c ầu…) n ằm lại trong ma o m ạch và không trở thà nh m ột ph ần c ủa d ịch lọc (Ở ng ười lớn, lượng d ịch lọc tiểu c ầu th ận là 125ml/phút ha y 180 l/ngà y. lượng m áu qua th ận là 400m l/100g/phút và th ận nh ận kho ảng ¼ lượng m áu qua tim )
QUÁ TRÌNH SảN XUấT NƯớC TIểU (2) Tái hấp thụ: Xảy ra trong ống thận cuộn gần Phần lớn lượng nước bị mất khi lọc tiểu cầu sẽ đi vào máu lại. Cơ chế tái hấp thụ là sự thẩm thấu bị động theo gradient nồng độ Tất cả glucose, kali và amino acid cũng được tái hấp thụ; cơ chế có thể là vận chuyển bị động hoặc chủ động (3) Bài tiết: Xảy ra trong ống thận cuộn xa Các phân tử bài tiết, được vận chuyển từ mao mạch vào nước tiểu, bao gồm ion kali, ion hydro và một số xenobiotic
Sự ĐÀO THảI THEO ĐƯờNG TIểU Các độc chất hoặc các sản phẩm chuyển hóa có khối lượng  phân tử nhỏ và phân cực sẽ đi vào nước tiểu ở giai đoạn lọc tiểu cầu thận. Sau đó, nếu không bị tái hấp thụ, sẽ được đào thải theo nước tiểu Các độc chất hoặc các sản phẩm chuyển hóa có khối lượng  phân tử lớn, đặc biệt là một số độc chất gắn kết với protein và sản phẩm chuyển hóa pha II sẽ được đào thải ở giai đoạn bài tiết vào ống thận cuộn xa
Sự ĐÀO THảI THEO ĐƯờNG PHÂN Các xenobiotic, vào cơ thể do ăn uống, sẽ:  không bị hấp thụ và đào thải theo phân ⇒ ường hợp tr này ít gây hại  bị hấp thụ và đi vào hệ thống tuần hoàn ⇒ thường được phân bố lưu trữ rồi mới đào thải theo nhiều con đường khác nhau
Sự ĐÀO THảI THEO ĐƯờNG PHÂN Các độc chất hoặc những sản phẩm chuyển hóa của  chúng, khi được bài tiết theo đường phân, có thể đi vào phân theo hai đường: sự bài tiết ruột và sự bài tiết mật  Sự bài tiết ruột: chất được vận chuyển bị động từ máu trong mao mạch vào lớp dưới niêm mạc ruột (submucosa), sau đó qua các tế bào lớp niêm mạc (mucosa) vào lumen ruột rồi đào thải theo phân Sự bài tiết mật: các sản phẩm chuyển hóa pha I và  một số sản phẩm chuyển hóa pha II → ống mật nhỏ (cacaliculus) → ống mật lớn → túi mật để lưu trữ tạm thời. Để làm thuận lợi cho sự tiêu hóa, mật sẽ được tiết vào ruột qua một ống mật nối gan với tá tràng (dudonum) của ruột non

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.