Obra07z

Obliczona w ten sposób dawka wchłonięta nie jest dokładna, gdyż praktycznie wszystkie wartości występujące we wzorze st) przybliżone; ponadto wzór nie uwzględnia ilości wchłoniętej innymi drogami (np. przez skórę). Bardziej precyzyjna ocena wchłoniętej dawki wymaga zastosowania ilościowego testu ekspozycji.

3.3.2.    Czynniki warunkujące wchłanianie gazów i par w układzie oddechowym

Istotnym czynnikiem warunkującym miejsce zadziałania pary czy gazu w układzie oddechowym jest jego rozpuszczalność iv wodzie (hydrojUoWość). Jakie są losy gazu rozpuszczalnego w wodzie? Gaz taki rozpuszcza się w warstwie śluzu występującej w górnych odcinkach układu oddechowego. 3luz w 90-95% składa się z wody. działa więc jak dobry rozpuszczalnik. Po rozpuszczeniu cząsteczki gazu dyfundują do komórek nabłonkowych układu oddechowego. Przeważająca część tych cząsteczek dyfunduje do naczyń kapilarnych, zlokalizowanych poniżej komórek nabłonka i z krwią jest transportowana do innych tkanek. W odróżnieniu od gazów rozpuszczalnych w wodzie, tylko nieliczne cząsteczki gazu lipoftlowego (rozpuszczalnego w tłuszczach) mogą ulec rozpuszczeniu i ewentualnie dyfundować do komórek nabłonka i do krwi kapilarnej. Większość z lipofilowych cząstek gazu pozostaje więc w drogach oddechowych i wędruje z powietrzem w dół układu iKldechowcgo. gd/ic duża powierzchnia pęcherzyków płucnych ułatwia wchłanianie.

Drugim bardzo istotnym czynnikiem decydującym o losie w ustroju wdychanego gazu czy pary jest jego chemiczna reaktywność. Stężenie gazu reaktywnego w przestrzeni dróg układu oddechowego gwałtownie spada w miarę jego przechodzenia przez warstwę śluzu i komórek nabłonkowych, gdzie jest on wiązany, i w konsekwencji tylko niewielka jego ilość dostaje się do krwi kapilarnej.

Tak więc gazy i pary wchłaniane w układzie oddechowym można podzielić na 4 różne kategorie;

I) rozpuszczalne w wodzie i reaktywne,

2j rozpuszczalne w wodzie i nicreaktywnc,

3)    nierozpuszczalne w wodzie i reaktywne,

4)    nierozpuszczalne w wodzie i nicreaktywnc.

Losy gazu reaktywnego rozpuszczalnego w wodzie

Przykładem takiego gazu jest formaldehyd, który może indukować nowotwory jamy nosowej u szczurów eksponowanych inhalacyjnie na ten związek w wysokich stężeniach. W czasie eksperymentów inhalacyjnych wykazano, że stężenie formaldehydu było najwyższe w tym miejscu jamy nosowej, w którym wystąpił nowotwór. Dalsze badania wyjaśniły mechanizm takiego działania. Wskutek większego niż u innych gatunków przepływu powietrza przez nos

U

I. IM«x ;i WCHŁANIANIA, METABOLIZM I WYDALANIE KSENOBIOTYKÓW

szczura, formaldehyd dostaje się do tylnej części małżowin jamy nosowej i kontaktuje się bezpośrednio •/. powierzchnia dróg oddechowych. a następnie rozpuszcza się w wodzie śluzu. Ponieważ, formaldehyd i jego metabolity sa reaktywne, zostają one tam zatrzymane w postaci depozytu. Przy odpowiednio wysokim stężeniu formaldehyd działa cytotoksycznie. reaguje /. l»NA> tworząc addukty. co moż.e indukować powstanie nowolworów.

losy gazu niereaktywnego rozpuszczalnego w wodzie

Gazy rozpuszczalne w wodzie szybko rozpuszczają się w warstwie śluzu pokrywającego jamę nosowa, u część cząsteczek gazu może przenikać do krwi kapilarnej.

W czasie wdechu pary dyfundują łatwo, zgodnie z gradientem stężeń, z dróg oddechowych do śluzu i krwi kapilarnej, W czasie wydechu stężenie gazu w warstwie śluzu jest wyższe niż. w drogach oddechowych, a stężenie gazu wracającego /. płuc jest bardzo małe. W tym przypadku dyfuzja gazu zachodzi w kierunku odwrotnym, czyli ze śluzu i krwi do dróg oddechowych, a gaz (lub para) są wydychane na zewnątrz ustroju.

Przykładem takich związków jest ciinwl i metanol. Utulania eksperymentalne i opracowane modele matematyczne wykazały, że w czasie wdechu związki te zostają w całości wypłukane z. tlróg oddechowych, natomiast w czasie wydechu do 30% par alkoholi ulega desorpcji i wydaleniu. Tn zjawisko jest typowym przykładem clektu ochronnego nosa w selekcji potencjalnie toksycznych związków. Metanol i etanol reprezentują hydrofilnc. niereaktywne pary absorbowane w wyższych partiach dróg oddechowych i przenoszone do innych narządów, gdzie działają toksycznie.

Niektóre z hydrofilowych i niercaktywnych par (np. niektóre dwu-zasadowe estry organiczne) działają miejscowo toksycznie w jamie nosa. Nabłonek węchowy w jamie nosa składa się z wielu komórek różnego typa. Komórki podpórkowe zawierają wysokie stężenie karhoksyloesleraz.y. enzymu zdolnego do hydrolizownniu dwuzasadowych estrów do wysokotoksycznych kwasów. W len sposób miało się wyjaśnić mechanizm toksycznego działania takich związków.

losy gazu reaktywnego nierozpuszczalnego w wodzie Dobrym przykładem takiego gazu jest ozon. Jest to toksyczny gaz drażniący, powstający między innymi w wyniku reakcji chemicznej pomiędzy tlenem atmosferycznym i spalinami samochotktwymi. Ponieważ jest to gaz reaktywny. ok. 50% wdychanego ozonu zostaje zatrzymana przez rozległą zewnętrzną powierzchnię jamy nosowej w czasie wdechu, uszkadzając w lym miejsca tkankę. W wyższych partiach dróg oddechowych stężenie ozonu w tkance nabłonkowej jest małe. gdyż ozon jako gaz reaktywny wiąże się ze składnikami śluzu. Tylko niewiele cząsteczek ozonu ulega wchłonięciu do tkanki nabłonkowej. Gdy ozon przceh<xlz.i do dalszych partii tlróg oddechowych i wiąże się

U. W( III ANIANIf W l)R(#;A( IKHłDIt MOWYt ll f>9