Patogenia intoxicatiilor profesionale

Patogenia intoxicatiilor profesionale

Patogenia intoxicatiilor profesionale poate fi mai bine inteleasa daca este abordata la nivel molecular, prin prisma asanumitei toxicologii moleculare. Mecanismele patogene se desfasoara in doua faze: toxicochinetica si toxicodinamica (fig.3.5).

FAZA TOXICOCINETICA cuprinde doua categorii de procese, considerate efecte ale actiunii organismului asupra toxicelor. Ele se refera la distributia toxicelor in organism si la metabolismul lor.

a. Distributia toxicelor in organism implica procese de patrundere, absorbtie, transport, depozitare si excretie. Distributia e conditionata de structura si proprietatile membranelor celulare si de proprietatile fizice si chimice ale toxicelor.

Structura membranelor celulare ale citoplasmei si organitelor cuprinde o foita bimoleculara de lipide (fosfolipide) situata intre doua straturi monomoleculare de proteine fibrilare. Membrana are o zona centrala hidrofoba incadrata de doua zone hidrofile, una spre exterior si alta spre interior, cu grupari polare sau ionizate, puternic hidratate. Ea e traversata de pori umpluti cu apa si contine an general 60% proteine si cca 40% fosfolipide, putand insa fi usor restructurata in ce priveste continutul in lipide si proteine.

Difuziunea toxicelor prin membrana difera de la un toxic la altul; unele toxice o traverseaza usor, altele mai greu dupa o prealabila dizolvare, iar altele deloc.

Cunoasterea cailor de patrundere a toxicelor in organism este utila atat pentru orientarea masurilor de profilaxie a intoxicatiilor, cat si pentru aplicarea masurilor terapeutice in vederea intreruperii expunerii la toxic. In toxicologia profesionala pot fi intalnite toate cele trei cai de patrundere a toxicelor: respiratorie, cutanata si digestiva, dar cu pondere diferita.

Calea respiratorie este utilizata de catre gaze, vapori, pulberi toxice s.a., fiind cea mai periculoasa intrucat: suprafata de contact cu toxicul e foarte mare, cca 100 m² in inspiratia profunda; reteaua de capilare pulmonare e foarte lunga, de cca 2.000 km; membrana alveolo-capilara are o grosime mica, de cca 0,8 µ; toxicul patrunde rapid si direct in circulatia generala, distribuindu-se in aproximativ 23 de secunde in tot organismul.

Comportamentul gazelor si vaporilor in aparatul respirator depinde de doi factori: solubilitatea in apa si lipide; reactivitatea chimica a toxicului. Hidrosolubilitatea favorizeaza patrunderea mai ales la nivelul cailor aeriene superioare, pe cand liposolubilitatea la nivelul cailor profunde si alveolelor. Hidrosolubilitatea favorizeaza patrunderea in sange mai ales a gazelor si vaporilor inerti. Substantele intens reactive, hidrosolubile (iritante, acizi, baze s.a.), actioneaza cu precadere la nivelul cailor aeriene, fara a atinge saturatia in sange.

Calea cutanata de patrundere a toxicelor e intalnita in cazul lichidelor, dar si al unor gaze si vapori (hidrogen sulfurat, acid cianhidric). Comparativ cu suprafata respiratorie, suprafata cutanata e mica, de cca 1,5 m², din care doar 0,25 m² e suprafata descoperita. Patrunderea toxicului se face insa tot direct in sange.

Calea digestiva are un rol minor in toxicologia profesionala, ea putand fi intalnita in cazul unui comportament neigienic, prin ingestia de alimente si bauturi contaminate prin intermediul mainilor sau prin inghitirea salivei cu particule toxice care provin din caile respiratorii. Interventia ficatului cu functia sa antitoxica si excretia toxicelor prin bila in intestin scad riscul de intoxicatie; o parte din toxic poate fi insa reabsorbita din intestin.

Transportul toxicelor in organism se face sub forma de molecule si ioni, prin sange si mai putin prin limfa. Unele toxice sunt hidrolizate sau polimerizate sub forma de particule coloidale. Toxicele pot circula fie liber, sub forma de gaze si vapori dizolvate in plasma ori ca particule nedisociate, fie legate de anumiti constituenti ai sangelui ca eritrocite, proteine, lipoproteine. Relativ putine toxice au afinitate pronuntata pentru eritrocite: oxidul de carbon (pentru hem); arsenul (pentru globina); plumbul, mercurul organic, cromul hexavalent si cesiul. Cele mai multe toxice au afinitate pentru plasma, unde exista trei posibilitati de combinare: cu proteine; cu acizi organici cu care formeaza complexe; cu anumiti constituenti ai plasmei care au rol de chelanti.

Distributia toxicelor in organism e influentata de: concentratia toxicului in sange; debitul sanguin local; capacitatea de penetratie prin membranele celulare; afinitatea toxicului pentru diferite situsuri de legatura. O anumita fractiune din toxic isi exercita actiunea la nivelul receptorilor, iar o alta se poate depozita provizoriu in anumite tesuturi. Pot exista mai multe forme de distributie si depozitare: distributie uniforma, cum este cazul cationilor de litiu, cesiu sau rubidiu ori cazul anionilor de clor, brom, poloniu; depozitare in sistemul reticulo-endotelial, in cazul coloizilor; depozitare in tesuturile bogate in lipoizi a toxicelor lipofile, in mielina, glande endocrine, maduva hematogena, tesut adipos; depozitare in oase a unor elemente usoare, metale alcalinoteroase si anumiti coloizi, anionii fosfat si OH.

Cunoasterea cailor de eliminare a toxicelor din organism este utila atat pentru diagnostic, cat si pentru instituirea unor masuri de profilaxie medicala a intoxicatiilor. Eliminarea depinde de proprietatile toxicelor, de concentratiile si de legaturile lor in diferite compartimente ale organismului. Poate exista un schimb rapid sau unul lent. Schimbul rapid, reprezentand cca 30% din totalul schimbului, are loc in cazul plasmei si lichidelor organismului, iar schimbul lent in cazul tesutului adipos, rinichilor, fluidului celular, sistemului osos si organelor in general. In ordinea descrescanda a ponderii lor, caile de eliminare a toxicelor din organism sunt: rinichii; bila; aerul expirat; intestinul; saliva; laptele matern; pielea; parul; placenta. Calea renala este cea mai importanta, eliminarea fiind realizata prin filtrare glomerulara, transport activ si difuzie pasiva tubulara. Calea biliara de eliminare e utilizata de substantele puternic polare, compusii cu greutate moleculara peste 300 (cele cu greutatea sub 300 utilizeaza calea renala) si de combinatiile anionice si cationice legate de proteinele plasmatice. Transportul transmembranar este activ. Calea respiratorie e utilizata de gazele si compusii volatili, uneori si nevolatili. Calea intestinala de eliminare este minora. Prin saliva se elimina unele metale grele ca plumbul, mercurul sau arsenul, precum si unele substante liposolubile din clasa pesticidelor, solventilor organici si metabolitilor acestora. Calea cutanata implica transpiratia ca mijloc de eliminare a unor toxice. Prin par se elimina unele metale grele. Transplacentar, prin difuziune pasiva si activa, trec gaze si lichide volatile ca alcoolul, eterul s.a., unele substante hidrosolubile ca sarurile de plumb, mercur, arsen si fosfor, precum si unele substante liposolubile ca benzenul, benzina.

b. Metabolizarea toxicelor in organism (biotransformarea) are loc in cea mai mare parte in ficat, dar si in piele, rinichi, plamani, intestin, plasma si ochi. In general, organismul transforma toxicele in metaboliti mai putin toxici, mai polari si mai usor excretabili. In metabolizare se disting doua faze: in faza I au loc reactii de oxidare, de reducere si de hidroliza, iar in faza a II-a au loc reactii de conjugare sau sinteza, gruparile reactive ale metabolitilor rezultati din prima faza combinandu-se cu substante furnizate de organism.

B. FAZA TOXICODINAMICA corespunde raspunsului organismului si mecanismelor de actiune ale toxicelor, mecanisme intim cunoscute doar pentru putine toxice. Principalele mecanisme sunt: actiunea asupra unor constituenti celulari si asupra unor enzime; interferenta cu caile metabolice vitale; mecanismele imunologice, neurohormonale si reflexe. Grupul mecanismelor de interferenta cu caile metabolice vitale include actiunea antimetabolica a unor toxice care interfereaza cu vitaminele, coenzimele, aminoacizii, iar efectele pot fi multiple: inhibarea metabolismului; distrugerea vitaminelor; declansarea proceselor cancerigene, culminand cu sinteza letala.