ODDZIAŁYWANIE 

ODDZIAŁYWANIE 

TRUCIZN NA 

TRUCIZN NA 

ORGANIZM

ORGANIZM

 

 

TOKSYKOKINETYKA

TOKSYKOKINETYKA

Bada ilościowo procesy wchłaniania, 

Bada ilościowo procesy wchłaniania, 

dystrybucji, biotransformacji i 

dystrybucji, biotransformacji i 

wydalania trucizn.

wydalania trucizn.

Znajomość parametrów tych procesów 

Znajomość parametrów tych procesów 

pozwala na przewidywanie stężenia 

pozwala na przewidywanie stężenia 

substancji w organizmie oraz szybkość 

substancji w organizmie oraz szybkość 

jej usuwania – ustalenie czasu 

jej usuwania – ustalenie czasu 

działania trucizny i ocena skutków 

działania trucizny i ocena skutków 

biologicznych.

biologicznych.

Przewidywania na podstawie modeli 

Przewidywania na podstawie modeli 

matematycznych

matematycznych

 

 

KOMPARTMENT

KOMPARTMENT

Przedział, pula stanowiąca 

Przedział, pula stanowiąca 

przestrzeń organizmu w której 

przestrzeń organizmu w której 

ksenobiotyk rozmieszczony jest w 

ksenobiotyk rozmieszczony jest w 

sposób jednorodny i podlega 

sposób jednorodny i podlega 

jednakowym procesom kinetycznym

jednakowym procesom kinetycznym

Przynależność danej tkanki lub 

Przynależność danej tkanki lub 

narządu do odpowiedniego 

narządu do odpowiedniego 

kompartmentu zależna jest od 

kompartmentu zależna jest od 

właściwości fizykochemicznych 

właściwości fizykochemicznych 

substancji.

substancji.

 

 

Równanie charakterystyczne ma 2 pierwiastki  - rzeczywiste i ujemne.

 W badaniach kinetyki przyjęło się stosować tzw. stałe prędkości  zdefiniowane następująco

:

Przebiegi czasowe mas (stężeń) substancji
Schemat modelu:
Opisujące go równania:
Rozwiązanie metodą operatorową daje:
Równanie charakterystyczne :
. 





0

    

          

          

0

    

          

          

0

 :

y 

Definiujem

s

, 

  

i

pierwiastk

 

3

 

ma

  

0

3

2

1

3

2

1





























s

s

s

.

s

,

s

s

det

A

I

 

 

 

 









 

 

 

B

W

A

I

A

I

c

  

          

          

          

          

          

   

          

          

          

  

          

          

          

          

          

    

          

          

          

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

3

2

1

3

2

1

3

2

1

3

2

1



































































































s

d

s

d

s

d

B

B

B

s

det

s

adj

V

V

V

s

c

s

c

s

c

s









.

,

k

k

k

.

s

,

k

k

k

.

s

s

s

s

s



































0

4

5

0

0

4

5

0

0

2

1

0

2

2

 

 

 







 





 







 





 

 

 









 





 









 





 

 

.

B

,

t

D

t

d

.

e

m

k

k

m

D

e

m

k

k

m

D

V

t

c

t

m

,

e

m

k

k

m

e

m

k

k

m

D

V

t

c

t

m

t

p

t

p

t

n

t

n

1

   

1

0

0

        

          

          

1

0

0

1

0

0

D

       

          

          

1

0

0

1

1

1

2

21

1

1

2

12

1

1

2

2

2

2

12

1

1

2

12

1

1

1

1

1































































































 

 

 

Modele oparte na teorii kompartmentowej: 

(fenomenologiczne)



- jednokompartmentowe



- wielokompartmentowe

Modele oparte na teorii momentów statystycznych 

(SHAM): (statystyczne)

Modele fizjologiczne (mechanistyczne)
Modele obliczeniowe e - ADME prowadzone w 

ramach CADD: (wirtualne)



- korelacyjne



- oparte na zasadach

Modele - sieci neuronowe
Modelowanie mieszane: (hybrydowe)



modele populacyjne



statystyczne / kompartmentowe



fizjologiczne / kompartmentowe



fizjologiczne / statystyczne



fizjochemiczne / kompartmentowe



fizjochemiczne / fizjologiczne

Klasyczne lub hybrydowe modele PK / PD, PK/PD/DM



fizjochemiczne / PD

 

 

TOKSYKODYNAMIKA

TOKSYKODYNAMIKA

Analizuje szkodliwe działanie 

Analizuje szkodliwe działanie 

ksenobiotyków na organizm i ich 

ksenobiotyków na organizm i ich 

wzajemne oddziaływanie 

wzajemne oddziaływanie 

(interakcje)

(interakcje)



 

 

faza narażenia

faza narażenia



 

 

faza kinetyczna

faza kinetyczna



 

 

faza dynamiczna

faza dynamiczna



 

 

interakcje chemiczne/fizyczne

interakcje chemiczne/fizyczne

 

 

RODZAJE INTERAKCJI

RODZAJE INTERAKCJI

ADDYCJA – sumowanie efektów

ADDYCJA – sumowanie efektów

efekt A + efekt B = efekt (A + B)

efekt A + efekt B = efekt (A + B)

SYNERGIZM – jednokierunkowe 

SYNERGIZM – jednokierunkowe 

działanie dwóch lub więcej związków 

działanie dwóch lub więcej związków 

dające w efekcie skutek znacznie 

dające w efekcie skutek znacznie 

przewyższający proste sumowanie 

przewyższający proste sumowanie 

działań poszczególnych efektów

działań poszczególnych efektów

efekt A + efekt B 

efekt A + efekt B 

<

<

 

 

efekt (A + B)

efekt (A + B)

 

 

POTENCJACJA – szczególny 

POTENCJACJA – szczególny 

przypadek synergizmu, gdy jedna 

przypadek synergizmu, gdy jedna 

z substancji nie wywołuje efektów 

z substancji nie wywołuje efektów 

toksycznych ale nasila działanie 

toksycznych ale nasila działanie 

toksyczne innych składników

toksyczne innych składników

efekt A + efekt B 

efekt A + efekt B 

<

<

 

 

efekt (A 

efekt (A 

+ B)

+ B)

                            

                            

gdy A lub B = 0

gdy A lub B = 0

 

 

DZIAŁANIE ZESPOLONE – rzadki 

DZIAŁANIE ZESPOLONE – rzadki 

przypadek gdy odpowiedź jest 

przypadek gdy odpowiedź jest 

niezależna od efektów 

niezależna od efektów 

poszczególnych składowych

poszczególnych składowych

efekt A + efekt B 

efekt A + efekt B 

≠

≠

 

 

efekt (A + B)

efekt (A + B)

ANTAGONIZM – działanie 

ANTAGONIZM – działanie 

prowadzące do osłabienia lub 

prowadzące do osłabienia lub 

zniesienia efektów

zniesienia efektów

efekt A + efekt B 

efekt A + efekt B 

>

>

 

 

efekt (A + B)

efekt (A + B)

 

 

RODZAJE ANTAGONIZMU

RODZAJE ANTAGONIZMU



 

 

FUNKCJONALNY

FUNKCJONALNY



 

 

CHEMICZNY

CHEMICZNY



 

 

DYSPOZYCYJNY

DYSPOZYCYJNY



 

 

RECEPTOROWY

RECEPTOROWY

 

 

ANTAGONIZM FUNKCJONALNY

ANTAGONIZM FUNKCJONALNY

(czynnościowy) – dwie substancje (związki 

(czynnościowy) – dwie substancje (związki 

chemiczne) działają przeciwstawnie na 

chemiczne) działają przeciwstawnie na 

tę samą czynność, bez względu na 

tę samą czynność, bez względu na 

mechanizmy tych oddziaływań i punkt 

mechanizmy tych oddziaływań i punkt 

ich uchwytu 

ich uchwytu 

AMFETAMINA                  FENOBARBITAL

AMFETAMINA                  FENOBARBITAL

Działa silnie 

pobudzająco na 

OUN

-zwiększa uwalnianie 

neuroprzekaźników  

- blokuje wychwyt 

zwrotny

Działa 

depresyjnie na 

OUN

- receptor GABA

 

 

ANTAGONIZM CHEMICZNY

ANTAGONIZM CHEMICZNY

dwie substancje (związki chemiczne) 

dwie substancje (związki chemiczne) 

reagują ze sobą tworząc nietoksyczny 

reagują ze sobą tworząc nietoksyczny 

produkt co uniemożliwia każdemu z 

produkt co uniemożliwia każdemu z 

nich działanie w punkcie uchwytu

nich działanie w punkcie uchwytu

      

      

BAL                             METALE 

BAL                             METALE 

CIĘŻKIE

CIĘŻKIE

PROTAMINA                           HEPARYNA

PROTAMINA                           HEPARYNA

Mechanizm często wykorzystywany w 
toksykologii

 

 

ANTAGONIZM DYSPOZYCYJNY

ANTAGONIZM DYSPOZYCYJNY

polega na wzajemnej modyfikacji 

polega na wzajemnej modyfikacji 

procesów wchłaniania, dystrybucji, 

procesów wchłaniania, dystrybucji, 

biotransformacji i wydalania

biotransformacji i wydalania

Wynikiem jest ograniczenie stężenia 

Wynikiem jest ograniczenie stężenia 

ksenobiotyku w miejscach 

ksenobiotyku w miejscach 

efektorowych lub krótszy czas 

efektorowych lub krótszy czas 

kontaktu a w efekcie mniejsze 

kontaktu a w efekcie mniejsze 

działanie toksyczne

działanie toksyczne

 

 

ODDZIAŁYWANIE NA PROCESY 

ODDZIAŁYWANIE NA PROCESY 

WCHŁANIANIA

WCHŁANIANIA

SALICYLANY

SALICYLANY

                               

                               

WĘGIEL

WĘGIEL

FENOLE 

FENOLE 

                                 

                                 

AKTYWOWANY

AKTYWOWANY

BARBITURANY

BARBITURANY

ALKALOIDY

ALKALOIDY

 

 

ODDZIAŁYWANIE NA PROCESY 

ODDZIAŁYWANIE NA PROCESY 

DYSTRYBUCJI

DYSTRYBUCJI

ZWIĄZKI

ZWIĄZKI

                                          

                                          

CYJANKI

CYJANKI

METHEMOGLO-

METHEMOGLO-

BINOTWÓRCZE

BINOTWÓRCZE

 

 

ODDZIAŁYWANIE NA PROCESY 

ODDZIAŁYWANIE NA PROCESY 

BIOTRANSFORMACJI

BIOTRANSFORMACJI

ALKOHOL

METYLOW

Y

ALKOHOL

ETYLOWY

 

 

ODDZIAŁYWANIE NA PROCESY 

ODDZIAŁYWANIE NA PROCESY 

WYDALANIA

WYDALANIA

BENZEN

FENOL

TOLUEN

KWAS 

HIPUROWY

 

 

ANTAGONIZM RECEPTOROWY

ANTAGONIZM RECEPTOROWY

dwie substancje (związki chemiczne) 

dwie substancje (związki chemiczne) 

– 

– 

AGONISTA

AGONISTA

 i 

 i 

ANTAGONISTA

ANTAGONISTA

 

 

działają na ten sam receptor i 

działają na ten sam receptor i 

posiadają zdolność do wzajemnego 

posiadają zdolność do wzajemnego 

wypierania się z połączeń

wypierania się z połączeń

•

 

 

KONKURENCYJNY

KONKURENCYJNY

•

 

 

NIEKONKURENCYJN

NIEKONKURENCYJN

Y

Y

 

 

KONKURENCYJNY ANTAGONIZM 

KONKURENCYJNY ANTAGONIZM 

RECEPTOROWY

RECEPTOROWY

MORFIN

A

NALOKSO

N

Podobna budowa, współzawodnictwo o te same 

receptory opiatowe

FLUMAZENI

L

POCHODNE 

BENZODIAZEPI

NY

Blokowanie receptora GABA / BZD 

ATROPINA

ACETYLOCHOLI

NA

Konkurencja o receptor M-cholinergiczny 

 

 

NIEKONKURENCYJNY 

NIEKONKURENCYJNY 

ANTAGONIZM RECEPTOROWY

ANTAGONIZM RECEPTOROWY

Antagonista wiązany jest poza 

Antagonista wiązany jest poza 

aktywną częścią receptora gdzie 

aktywną częścią receptora gdzie 

wiąże się agonista

wiąże się agonista

PROSTYGMI

NA

PAPAWERYN

A

Miejsce wiązania papaweryny leży poza receptorem 

cholinergicznym

 

 

TOKSYKOMETRIA

TOKSYKOMETRIA

 

 

KIERUNKI BADAŃ

KIERUNKI BADAŃ



 

 

badanie działania drażniącego/żrącego

badanie działania drażniącego/żrącego



 

 

badanie działania uczulającego

badanie działania uczulającego



 

 

określenie toksyczności ostrej

określenie toksyczności ostrej



 

 

określenie toksyczności w badaniach 

określenie toksyczności w badaniach 

krótkoterminowych przy powtarzalnym 

krótkoterminowych przy powtarzalnym 

dawkowaniu (14, 21, 28)

dawkowaniu (14, 21, 28)



 

 

określenie toksyczności podprzewlekłej przy 

określenie toksyczności podprzewlekłej przy 

powtarzalnym dawkowaniu (90)

powtarzalnym dawkowaniu (90)



 

 

określenie toksyczności przewlekłej (test 2 lata)

określenie toksyczności przewlekłej (test 2 lata)



 

 

badanie działania rakotwórczego

badanie działania rakotwórczego



 

 

badanie działania teratogennego

badanie działania teratogennego



 

 

badanie wpływu na płodność, rozrodczość i 

badanie wpływu na płodność, rozrodczość i 

potomstwo

potomstwo



 

 

badanie działania neurotoksycznego

badanie działania neurotoksycznego

 

 

CEL BADAŃ

CEL BADAŃ



 

 

wykrycie szkodliwego czynnościowo 

wykrycie szkodliwego czynnościowo 

lub morfologicznie działania 

lub morfologicznie działania 

substancji

substancji



 

 

charakterystyka jakościowa i 

charakterystyka jakościowa i 

ilościowa tego działania

ilościowa tego działania



 

 

ustalenie przyczyny śmierci

ustalenie przyczyny śmierci

CEL WTÓRNY

CEL WTÓRNY



 

 

wyjaśnienie toksycznego mechanizmu 

wyjaśnienie toksycznego mechanizmu 

działania oraz opracowanie postępowania 

działania oraz opracowanie postępowania 

zapobiegawczego, łagodzącego lub 

zapobiegawczego, łagodzącego lub 

przerywającego działanie

przerywającego działanie

 

 

Klasyfikacja działania toksycznego

Klasyfikacja działania toksycznego

Po podaniu dożołądkowym stosowana w 

Po podaniu dożołądkowym stosowana w 

krajach EU

krajach EU

ZAKRES LD

ZAKRES LD

50 

50 

mg/kg m.c.

mg/kg m.c.

KLASA 

KLASA 

TOKSYCZNOŚCI

TOKSYCZNOŚCI

LD

LD

50  

50  

< 25

< 25

25 < LD

25 < LD

50  

50  

< 200

< 200

200 < LD

200 < LD

50  

50  

< 

< 

2000

2000

2000 < LD

2000 < LD

50

50

BARDZO TOKSYCZNA

BARDZO TOKSYCZNA

TOKSYCZNA

TOKSYCZNA

SZKODLIWA

SZKODLIWA

NIEKLASYFIKOWANA

NIEKLASYFIKOWANA

 

 

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ