Mara nyingi kuna tofauti kubwa kati ya wanadamu katika kiwango cha mwitikio kwa kemikali zenye sumu, na tofauti za kuathiriwa na mtu katika maisha yote. Hizi zinaweza kuhusishwa na sababu mbalimbali zinazoweza kuathiri kiwango cha kunyonya, usambazaji katika mwili, mabadiliko ya kibayolojia na/au kiwango cha utolewaji wa kemikali fulani. Kando na sababu zinazojulikana za urithi ambazo zimethibitishwa kwa uwazi kuhusishwa na kuongezeka kwa uwezekano wa sumu ya kemikali kwa wanadamu (tazama "Viainisho vya kijeni vya mwitikio wa sumu"), mambo mengine ni pamoja na: sifa za kikatiba zinazohusiana na umri na jinsia; majimbo ya ugonjwa wa awali au kupunguzwa kwa kazi ya chombo (isiyo ya urithi, yaani, iliyopatikana); tabia ya chakula, sigara, matumizi ya pombe na matumizi ya dawa; mfiduo sanjari wa sumu za kibayolojia (viumbe vidogo mbalimbali) na mambo ya kimwili (mionzi, unyevunyevu, halijoto ya chini sana au ya juu sana au mikandamizo ya kibayometri inayohusiana hasa na shinikizo la sehemu ya gesi), pamoja na mazoezi ya viungo au hali zenye mkazo wa kisaikolojia; mfiduo wa awali wa kazi na/au mazingira kwa kemikali fulani, na haswa mfiduo unaofuata wa kemikali zingine; isiyozidi lazima sumu (kwa mfano, metali muhimu). Michango inayowezekana ya mambo yaliyotajwa katika kuongeza au kupunguza uwezekano wa athari mbaya za kiafya, pamoja na mifumo ya hatua yao, ni maalum kwa kemikali fulani. Kwa hivyo ni mambo ya kawaida tu, mifumo ya msingi na mifano michache ya tabia itawasilishwa hapa, ambapo habari maalum kuhusu kila kemikali inaweza kupatikana mahali pengine katika hii. Encyclopaedia.

Kulingana na hatua ambayo mambo haya hutenda (kunyonya, usambazaji, mabadiliko ya kibayolojia au uondoaji wa kemikali fulani), mifumo inaweza kugawanywa takriban kulingana na matokeo mawili ya msingi ya mwingiliano: (1) mabadiliko ya wingi wa kemikali katika chombo kinacholengwa, ambayo ni, kwenye tovuti ya athari yake katika kiumbe (mwingiliano wa toxicokinetic), au (2) mabadiliko katika ukubwa wa mwitikio maalum kwa wingi wa kemikali katika chombo kinacholengwa (mwingiliano wa toxicodynamic) . Mbinu za kawaida za mwingiliano wa aina yoyote ile zinahusiana na ushindani na kemikali nyingine za kufungamana na misombo ile ile inayohusika katika usafirishaji wao kwenye kiumbe (kwa mfano, protini mahususi za seramu) na/au kwa njia sawa ya kubadilisha kibayolojia (km. vimeng'enya maalum) kusababisha mabadiliko katika kasi au mlolongo kati ya mmenyuko wa awali na athari mbaya ya afya ya mwisho. Hata hivyo, mwingiliano wa toxicokinetic na toxicodynamic unaweza kuathiri uwezekano wa mtu binafsi kwa kemikali fulani. Ushawishi wa mambo kadhaa sanjari unaweza kusababisha: (a) athari za nyongeza- Nguvu ya athari iliyojumuishwa ni sawa na jumla ya athari zinazozalishwa na kila sababu tofauti, (b) athari za synergistic- Nguvu ya athari iliyojumuishwa ni kubwa kuliko jumla ya athari zinazozalishwa na kila sababu tofauti, au (c) athari za kupinga-kiwango cha athari iliyojumuishwa ni ndogo kuliko jumla ya athari zinazozalishwa na kila sababu tofauti.

Kiasi cha kemikali fulani yenye sumu au metabolite maalum kwenye tovuti ya athari yake katika mwili wa binadamu inaweza kutathminiwa zaidi au kidogo kwa ufuatiliaji wa kibiolojia, yaani, kwa kuchagua kielelezo sahihi cha kibayolojia na muda mwafaka wa sampuli za sampuli, kuchukua. kwa kuzingatia nusu ya maisha ya kibayolojia kwa kemikali fulani katika kiungo muhimu na katika sehemu iliyopimwa ya kibiolojia. Hata hivyo, maelezo ya kuaminika kuhusu mambo mengine yanayoweza kuathiri uwezekano wa mtu binafsi kwa binadamu hayapo kwa ujumla, na kwa hivyo ujuzi mwingi kuhusu ushawishi wa mambo mbalimbali unatokana na data ya majaribio ya wanyama.

Inapaswa kusisitizwa kwamba katika baadhi ya matukio kuna tofauti kubwa kiasi kati ya binadamu na mamalia wengine katika kiwango cha mwitikio kwa kiwango sawa na/au muda wa kuathiriwa na kemikali nyingi za sumu; kwa mfano, wanadamu wanaonekana kuwa nyeti zaidi kwa athari mbaya za kiafya za metali kadhaa za sumu kuliko panya (hutumiwa sana katika majaribio ya wanyama). Baadhi ya tofauti hizi zinaweza kuhusishwa na ukweli kwamba njia za usafirishaji, usambazaji na mabadiliko ya kibayolojia ya kemikali anuwai hutegemea sana mabadiliko ya hila katika pH ya tishu na usawa wa redoksi katika kiumbe (kama vile shughuli za vimeng'enya mbalimbali), na kwamba. mfumo wa redox wa binadamu hutofautiana sana na ule wa panya.

Hii ni dhahiri kesi kuhusu vioksidishaji muhimu kama vile vitamini C na glutathione (GSH), ambazo ni muhimu kwa kudumisha usawa wa redox na ambazo zina jukumu la kinga dhidi ya athari mbaya za radicals bure zinazotokana na oksijeni- au xenobiotic ambazo zinahusika katika hali mbalimbali za kiafya (Kehrer 1993). Binadamu hawezi kusanisi vitamini C kiotomatiki, kinyume na panya, na viwango pamoja na kiwango cha mauzo ya erithrositi GSH kwa binadamu ni cha chini sana kuliko cha panya. Binadamu pia hawana baadhi ya vimeng'enya vya kinga ya antioxidant, ikilinganishwa na panya au mamalia wengine (kwa mfano, GSH-peroxidase inachukuliwa kuwa haifanyi kazi vizuri katika manii ya binadamu). Mifano hii inaonyesha uwezekano mkubwa wa kuathiriwa na mkazo wa vioksidishaji kwa wanadamu (hasa katika seli nyeti, kwa mfano, uwezekano mkubwa wa kuathiriwa kwa shahawa ya binadamu na athari za sumu kuliko ile ya panya), ambayo inaweza kusababisha mwitikio tofauti au uwezekano mkubwa wa kuathiriwa. mambo mbalimbali kwa binadamu ikilinganishwa na mamalia wengine (Telišman 1995).

Ushawishi wa Umri

Ikilinganishwa na watu wazima, watoto wadogo mara nyingi huathirika zaidi na sumu ya kemikali kwa sababu ya kiasi kikubwa cha kuvuta pumzi na kiwango cha kunyonya kwa utumbo kwa sababu ya upenyezaji mkubwa wa epitheliamu ya utumbo, na kwa sababu ya mifumo ya kimeng'enya ya kuondoa sumu mwilini na kiwango kidogo cha utolewaji wa kemikali zenye sumu. . Mfumo mkuu wa neva unaonekana kuathiriwa hasa katika hatua ya awali ya maendeleo kuhusiana na neurotoxicity ya kemikali mbalimbali, kwa mfano, risasi na methylmercury. Kwa upande mwingine, wazee wanaweza kuathiriwa kwa sababu ya historia ya kuathiriwa na kemikali na kuongezeka kwa hifadhi ya baadhi ya xenobiotiki, au utendakazi uliokuwepo hapo awali wa viungo vinavyolengwa na/au vimeng'enya vinavyohusika na kusababisha kupungua kwa uondoaji sumu na kiwango cha utolewaji. Kila moja ya mambo haya yanaweza kuchangia kudhoofisha ulinzi wa mwili-kupungua kwa uwezo wa hifadhi, na kusababisha kuongezeka kwa uwezekano wa kuathiriwa na hatari nyingine. Kwa mfano, enzymes za cytochrome P450 (zinazohusika katika njia za mabadiliko ya kibayolojia ya karibu kemikali zote zenye sumu) zinaweza kushawishiwa au kupunguza shughuli kwa sababu ya ushawishi wa mambo anuwai katika maisha yote (pamoja na tabia ya lishe, sigara, pombe, matumizi ya dawa na yatokanayo na xenobiotics ya mazingira).

Ushawishi wa Jinsia

Tofauti zinazohusiana na jinsia katika kuathiriwa zimeelezwa kwa idadi kubwa ya kemikali za sumu (takriban 200), na tofauti hizo zinapatikana katika aina nyingi za mamalia. Inaonekana kwamba wanaume kwa ujumla huathirika zaidi na sumu ya figo na wanawake kwa sumu ya ini. Sababu za mwitikio tofauti kati ya wanaume na wanawake zimehusishwa na tofauti katika michakato mbalimbali ya kisaikolojia (kwa mfano, wanawake wanaweza kutoa ziada ya baadhi ya kemikali za sumu kwa kupoteza damu ya hedhi, maziwa ya mama na / au uhamisho kwa fetusi, lakini wanapata msongo wa ziada wakati wa ujauzito, kuzaa na kunyonyesha), shughuli za kimeng'enya, mifumo ya kurekebisha chembe za urithi, sababu za homoni, au uwepo wa ghala kubwa la mafuta kwa wanawake, na kusababisha mrundikano mkubwa wa baadhi ya kemikali zenye sumu ya lipophilic, kama vile vimumunyisho vya kikaboni na baadhi ya dawa. .

Ushawishi wa Tabia za Chakula

Mazoea ya lishe yana ushawishi muhimu juu ya uwezekano wa sumu ya kemikali, haswa kwa sababu lishe ya kutosha ni muhimu kwa utendaji wa mfumo wa ulinzi wa kemikali wa mwili katika kudumisha afya njema. Ulaji wa kutosha wa metali muhimu (ikiwa ni pamoja na metalloidi) na protini, hasa asidi ya amino iliyo na salfa, ni muhimu kwa biosynthesis ya Enzymes mbalimbali za detoxificating na utoaji wa glycine na glutathione kwa athari za kuunganisha na misombo ya endogenous na exogenous. Lipids, hasa phospholipids, na lipotropes (wafadhili wa kikundi cha methyl) ni muhimu kwa ajili ya usanisi wa utando wa kibiolojia. Wanga hutoa nishati inayohitajika kwa michakato mbalimbali ya detoxification na kutoa asidi glucuronic kwa kuunganisha kemikali za sumu na metabolites zao. Selenium (metaloidi muhimu), glutathione, na vitamini kama vile vitamini C (mumunyifu wa maji), vitamini E na vitamini A (mumunyifu wa lipid), vina jukumu muhimu kama vioksidishaji (kwa mfano, katika kudhibiti uharibifu wa lipid na kudumisha uadilifu wa membrane za seli). na free-radical scavengers kwa ajili ya ulinzi dhidi ya kemikali za sumu. Aidha, vipengele mbalimbali vya lishe (yaliyomo protini na nyuzinyuzi, madini, fosfeti, asidi citric, n.k.) pamoja na kiasi cha chakula kinachotumiwa kinaweza kuathiri sana kiwango cha kunyonya kwa njia ya utumbo wa kemikali nyingi zenye sumu (kwa mfano, wastani wa kiwango cha kunyonya kwa mumunyifu). chumvi za risasi zinazochukuliwa pamoja na milo ni takriban asilimia nane, kinyume na takriban 60% katika masomo ya kufunga). Hata hivyo, chakula chenyewe kinaweza kuwa chanzo cha ziada cha mtu kuathiriwa na kemikali mbalimbali zenye sumu (kwa mfano, kuongezeka kwa ulaji wa kila siku na mkusanyiko wa arseniki, zebaki, cadmium na/au risasi kwa watu wanaotumia dagaa zilizochafuliwa).

Ushawishi wa Kuvuta Sigara

Tabia ya kuvuta sigara inaweza kuathiri uwezekano wa mtu binafsi kwa kemikali nyingi za sumu kwa sababu ya mwingiliano unaowezekana unaohusisha idadi kubwa ya misombo iliyopo katika moshi wa sigara (hasa hidrokaboni zenye kunukia za polycyclic, monoksidi ya kaboni, benzini, nikotini, akrolini, baadhi ya dawa za kuua wadudu, cadmium na , kwa kiasi kidogo, risasi na metali nyingine zenye sumu, n.k.), ambazo baadhi yake zinaweza kujilimbikiza katika mwili wa binadamu kwa maisha yote, ikiwa ni pamoja na maisha ya kabla ya kuzaliwa (kwa mfano, risasi na cadmium). Mwingiliano hutokea hasa kwa sababu kemikali mbalimbali zenye sumu hushindana kwa tovuti sawa ya kumfunga kwa usafiri na usambazaji katika kiumbe na/au kwa njia sawa ya ubadilishaji wa kibiolojia inayohusisha vimeng'enya fulani. Kwa mfano, viambajengo vingi vya moshi wa sigara vinaweza kushawishi vimeng'enya vya saitokromu P450, ilhali vingine vinaweza kudidimiza shughuli zao, na hivyo kuathiri njia za kawaida za mabadiliko ya kibayolojia ya kemikali nyingine nyingi zenye sumu, kama vile vimumunyisho vya kikaboni na baadhi ya dawa. Uvutaji sigara kwa wingi kwa muda mrefu unaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa mifumo ya ulinzi ya mwili kwa kupunguza uwezo wa akiba ili kukabiliana na ushawishi mbaya wa mambo mengine ya mtindo wa maisha.

Ushawishi wa Pombe

Unywaji wa pombe (ethanol) unaweza kuathiri uwezekano wa kemikali nyingi za sumu kwa njia kadhaa. Inaweza kuathiri kasi ya ufyonzwaji na usambazaji wa kemikali fulani mwilini—kwa mfano, kuongeza kiwango cha ufyonzaji wa risasi kwenye utumbo mpana, au kupunguza kiwango cha ufyonzaji wa mvuke wa zebaki katika mapafu kwa kuzuia oxidation ambayo ni muhimu ili kuhifadhi mvuke wa zebaki iliyovutwa. Ethanoli pia inaweza kuathiri urahisi wa kemikali mbalimbali kupitia mabadiliko ya muda mfupi ya pH ya tishu na kuongezeka kwa uwezekano wa redoksi kutokana na kimetaboliki ya ethanoli, kwa vile ethanoli oxidizing hadi asetaldehidi na asetaldehidi vioksidishaji kwa asetate huzalisha sawa na kupunguzwa kwa nikotinamidi adenine dinucleotide na NADH (NADH). hidrojeni (H⁺) Kwa sababu mshikamano wa metali muhimu na zenye sumu na metalloidi kwa kuunganisha kwa misombo na tishu mbalimbali huathiriwa na pH na mabadiliko ya uwezo wa redox (Telišman 1995), hata unywaji wa wastani wa ethanol unaweza kusababisha mfululizo wa matokeo kama vile: 1) ugawaji upya wa risasi iliyokusanywa kwa muda mrefu katika kiumbe cha binadamu kwa ajili ya sehemu ya risasi inayotumika kibiolojia, (2) uingizwaji wa zinki muhimu na risasi katika vimeng'enya vilivyo na zinki, hivyo kuathiri shughuli za kimeng'enya, au ushawishi wa mobil- ized risasi juu ya usambazaji wa metali nyingine muhimu na metalloids katika viumbe kama vile kalsiamu, chuma, shaba na selenium, (3) kuongezeka kwa mkojo excretion ya zinki na kadhalika. Athari za matukio yanayoweza kutajwa hapo juu yanaweza kuongezwa kutokana na ukweli kwamba vileo vinaweza kuwa na kiasi kinachokubalika cha risasi kutoka kwa vyombo au usindikaji (Prpic-Majic et al. 1984; Telišman et al. 1984; 1993).

Sababu nyingine ya kawaida ya mabadiliko yanayohusiana na ethanol katika kuathiriwa ni kwamba kemikali nyingi za sumu, kwa mfano, vimumunyisho mbalimbali vya kikaboni, hushiriki njia sawa ya mabadiliko ya kibaolojia inayohusisha vimeng'enya vya saitokromu P450. Kulingana na ukubwa wa mfiduo wa vimumunyisho vya kikaboni na vile vile wingi na marudio ya unywaji wa ethanoli (yaani, unywaji wa pombe kali au sugu), ethanoli inaweza kupunguza au kuongeza viwango vya ubadilishaji wa kibaolojia wa vimumunyisho mbalimbali vya kikaboni na hivyo kuathiri sumu yao (Sato 1991) .

Ushawishi wa Dawa

Matumizi ya kawaida ya dawa mbalimbali yanaweza kuathiri uwezekano wa kemikali zenye sumu hasa kwa sababu dawa nyingi hufungamana na protini za seramu na hivyo kuathiri kiwango cha usafirishaji, usambazaji au utolewaji wa kemikali mbalimbali zenye sumu, au kwa sababu dawa nyingi zina uwezo wa kushawishi vimeng'enya vinavyoondoa sumu au kudidimiza shughuli zao. (kwa mfano, vimeng'enya vya saitokromu P450), hivyo kuathiri sumu ya kemikali zilizo na njia sawa ya kubadilisha kibayolojia. Tabia ya mojawapo ya mifumo hiyo ni kuongezeka kwa utando wa mkojo wa asidi ya trikloroasetiki (kimetaboliki ya hidrokaboni kadhaa za klorini) wakati wa kutumia salicylate, sulfonamide au phenylbutazone, na kuongezeka kwa hepato-nephrotoxicity ya tetrakloridi kaboni wakati wa kutumia phenobarbital. Kwa kuongezea, baadhi ya dawa zina kiasi kikubwa cha kemikali inayoweza kuwa na sumu, kwa mfano, antacids zilizo na alumini au maandalizi yanayotumiwa kwa matibabu ya hyperphosphataemia inayotokana na kushindwa kwa figo kwa muda mrefu.

Ushawishi wa Mfiduo Sambamba na Kemikali Nyingine

Mabadiliko ya kukabiliwa na athari mbaya za kiafya kutokana na mwingiliano wa kemikali mbalimbali (yaani, uwezekano wa kuongeza, athari za synergistic au pinzani) yamechunguzwa kwa pekee katika wanyama wa majaribio, wengi wao wakiwa kwenye panya. Masomo husika ya epidemiological na kliniki hayapo. Hili linatia wasiwasi hasa ikizingatiwa kiwango kikubwa zaidi cha mwitikio au aina mbalimbali za athari za kiafya za kemikali kadhaa za sumu kwa binadamu ikilinganishwa na panya na mamalia wengine. Kando na data iliyochapishwa katika uwanja wa dawa, data nyingi zinahusiana tu na mchanganyiko wa kemikali mbili tofauti ndani ya vikundi maalum, kama vile viuatilifu mbalimbali, vimumunyisho vya kikaboni, au metali muhimu na/au sumu na metalloids.

Mfiduo wa pamoja wa vimumunyisho mbalimbali vya kikaboni unaweza kusababisha athari mbalimbali za kuongeza, synergistic au pinzani (kulingana na mchanganyiko wa baadhi ya vimumunyisho vya kikaboni, ukubwa wao na muda wa kufichuliwa), hasa kutokana na uwezo wa kuathiri biotransformation ya kila mmoja (Sato 1991).

Mfano mwingine wa tabia ni mwingiliano wa metali muhimu na/au sumu na metalloidi, kwani hizi zinahusika katika ushawishi unaowezekana wa umri (kwa mfano, mkusanyiko wa maisha ya mwili wa risasi na cadmium), jinsia (kwa mfano, upungufu wa kawaida wa chuma kwa wanawake. ), tabia za ulaji (kwa mfano, kuongezeka kwa ulaji wa madini yenye sumu na metalloidi na/au upungufu wa ulaji wa madini muhimu na metalloidi), tabia ya kuvuta sigara na unywaji pombe (kwa mfano, kuathiriwa zaidi na cadmium, risasi na metali nyingine zenye sumu), na matumizi. ya dawa (kwa mfano, dozi moja ya antacid inaweza kusababisha ongezeko la 50 la wastani wa ulaji wa kila siku wa alumini kupitia chakula). Uwezekano wa athari mbalimbali za kuongeza, synergistic au pinzani za kufichuliwa kwa metali mbalimbali na metalloidi kwa binadamu zinaweza kuonyeshwa kwa mifano ya kimsingi inayohusiana na vipengele vikuu vya sumu (tazama jedwali 1), mbali na ambayo mwingiliano zaidi unaweza kutokea kwa sababu vipengele muhimu vinaweza pia kuathiri. moja kwa nyingine (kwa mfano, athari inayojulikana ya pinzani ya shaba kwenye kiwango cha kunyonya kwa utumbo na ubadilishanaji wa zinki, na kinyume chake). Sababu kuu ya mwingiliano huu wote ni ushindani wa metali mbalimbali na metalloids kwa tovuti sawa ya kuunganisha (hasa kundi la sulphhydryl, -SH) katika vimeng'enya mbalimbali, metalloproteini (hasa metallothionein) na tishu (kwa mfano, utando wa seli na vikwazo vya chombo). Mwingiliano huu unaweza kuwa na jukumu muhimu katika ukuzaji wa magonjwa kadhaa sugu ambayo hupatanishwa kupitia hatua ya radicals huru na mkazo wa oksidi (Telišman 1995).

Jedwali 1. Athari za kimsingi za mwingiliano unaowezekana kuhusu sumu na/au metali muhimu na mataloidi katika mamalia.

Kumbuka: Data inahusiana zaidi na tafiti za majaribio katika panya, ilhali data muhimu ya kiafya na epidemiological (haswa kuhusu uhusiano wa kiasi cha mwitikio wa kipimo) kwa ujumla haipo (Elsenhans et al. 1991; Fergusson 1990; Telišman et al. 1993).

Back