MedUniver Скорая помощь
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Скорая помощь:
Скорая помощь
Частная неотложка.
Шок. Шоковые состояния.
Хирургическая патология.
Помощь при ожогах.
Краш синдром. ОПН. ОПен.
Неврологическая помощь.
Эндокринология.
Помощь при отравлениях.
Поражения глаз.
Неотложная стоматология.
Неотложная психиатрия.
Неотложные состояния.
Неотложная помощь.
УЗИ диагностика.
Рекомендуем:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Модели отложения токсинов в легких. Задержка отложившихся в легких частиц

Возможно, что расхождения между прогнозируемым и наблюдаемым отложением хотя бы отчасти объясняются тем, что ни модель МКРЗ, ни какие-либо другие модели суммарного и регионального отложения аэрозолей не принимают в расчет электростатический механизм. Как известно, большая или меньшая, но почти всегда преобладающая доля витающих пылевых частиц несет электрический заряд, возникающий либо в результате трения при дезинтеграции пылеобразующего материала, либо при сорбции на этих частицах легких аэроионов.

Соотношение между частицами с зарядом разного знака обычно близко к симметричному; величина заряда варьирует от нескольких до десятков и даже сотен элементарных зарядов и пропорциональна величине частицы. Еще в 1948 г. И.И.Лифшиц и соавт. отметили, что электрозаряженные частицы маршалитовой и алюминиевой пылей обладают в несколько раз более высокой способностью отлагаться в легких человека по сравнению с электронейтральными. Математическое описание электростатического отложения, предложенное Н.А.Фуксом, было позднее подтверждено тщательно проведенными экспериментами с монодисперсными аэрозолями заданного АД, униполярно заряженными пропусканием через коронирующий разряд. В частности, показано, что имеет значение не знак, а лишь величина заряда частицы.

Особые сложности возникают при прогнозировании отложения гигроскопичных частиц, способных к увеличению диаметра по мере прохождения респираторного тракта и насыщения воздуха водяными парами, за счет чего существенно увеличивается их суммарное и изменяется региональное отложение.

Все модели отложения гомогенны, т.е. рассматривают как аэродинамически эквивалентные дыхательные пути одного порядка независимо от их Расположения по вертикальной оси. Вместе с тем анализ, учитывающий неравномерность вентиляции разных отделов легких, указывает на то, чтонаибольшая часть отложения ингалируемых частиц приходится на базальные, наименьшая — на апикальные отделы легких, причем эта неравномерность уменьшается с увеличением дыхательного объема.

отложение токсинов

Как бы ни уточнялись математические модели отложения частиц в легких, они в состоянии дать лишь усредненную его оценку и сами по себе недостаточны для индивидуального прогнозирования опасности аэрозольной экспозиции, поскольку существует широкая межиндивидуальная вариабельность отложения. Укажем лишь на два подобных исследования. G.Tarroni и соавт. показали, что суммарное отложение негигроскопичных сферических частиц плотностью 1 г/см3 и диаметром 0,3 мкм варьирует у разных здоровых испытуемых от 8,7 до 21,4 %; у них же широка межиндивидуальная вариабельность отложения частиц диаметром 0,6 мкм, причем для этих частиц найдена корреляция отложения с резервным объемом выдоха.

По данным, для разных аэрозолей и разных режимов дыхания степень межиндивидуальной вариабельности отложения различна, но всегда достаточно велика; коэффициент вариации от 14,3 до 60 % для альвеолярного отложения и примерно в тех же пределах для трахеобронхиального и назофарингеального. Возможно, что эта вариабельность связана с индивидуальными особенностями геометрии дыхательных путей.

Наряду с этим показано, что суммарное отложение в легких частиц диаметром 1,0 мкм усиливается с нарастанием патологии обструктивного типа и даже у бессимптомных курильщиков выше, чем у некурящих здоровых испытуемых. Это объясняется повышением эффективности седиментационного отложения в связи с уменьшением диаметра мелких и мельчайших бронхов и замедлением тока воздуха. Наконец, важно отметить, что при математическом моделировании отложения тонкодисперсных аэрозолей с учетом возрастных морфометрических и функциональных особенностей респираторного тракта прогнозируется более высокая степень отложения у детей, особенно при расчете дозы отложившихся частиц на единицу поверхности дыхательных путей, причем во всех областях (за исключением альвеолярного отложения у новорожденных).

При экстраполяции на человека данных экспериментального моделирования аэрозольных интоксикаций у животных (в том числе при использовании этих данных для гигиенической регламентации) редко уделяется должное внимание вопросу о межвидовых различиях отложения ингалируемых частиц. Между тем если межвидовые различия "ингалябильности", как было отмечено выше, практически не изучены, то межвидовые различия отложения несомненны. Согласно теоретическим соображениям и согласующимися с ними экспериментальными данными, полученными на мышах, крысах, хомячках, кроликах и собаках, оно в целом пропорционально величине легочной вентиляции в расчете на единицу массы тела.

Экстраполируя эту зависимость, можно заключить, что у человека отложение частиц относительно ниже, чем у мелких лабораторных животных. Иными словами, при равных концентрациях частиц в ингалированном воздухе дозовая нагрузка на легкие подопытной крысы заведомо выше, чем на легкие человека. Однако задача экстраполяции, как будет показано далее, значительно усложняется тем, что у этих видов существенно различны также кинетические параметры элиминации, а следовательно, и задержки частии в легких, которые у мелких животных (особенно у крыс) самоочищаются значительно быстрее.

Задержка отложившихся частиц

Частицы хорошо растворимых веществ либо превращаются в капельки соответствующих растворов еще в насыщенном водяными парами воздухе дыхательных путей, либо растворяются вскоре после отложения в них. Для таких частиц резорбция в кровь и отчасти в лимфу является основным механизмом элиминации из респираторных органов, но одновременно и механизмом пульмонотоксического, а также общетоксического действия. Однако, как уже подчеркивалось выше, для большого класса аэрозолей весьма существенное значение имеет длительная задержка пыли в легочной ткани частиц, характеризующихся крайне низкой растворимостью, основные механизмы элиминации которых подчиняются не физическим, а физиологическим закономерностям, хотя и для таких частиц вклад растворения в кинетику легочного клиренса не всегда может быть сброшен со счетов.

Даже для практически нерастворимой минеральной пыли сопоставление той ее массы, которая обнаруживается посмертно в легких человека после многолетней профессиональной экспозиции, с расчетным отложением за тот же период, свидетельствует о том, что 98—99 % отложившейся пыли по массе были элиминированы. Это хорошо согласуется с прогнозом, основанным на математических моделях отложения и клиренса, согласно которому к концу 25-летнего периода работы в пыльной атмосфере в легких должно остаться лишь 1,5 % всей той массы пыли, которая вошла в них за весь этот период.

Все подобные оценки свидетельствуют о высокой эффективности физиологических механизмов клиренса. Наряду с этим проводились и эксперименты на добровольцах, ингалировавших меченые монодисперсные тест-аэрозоли, с последующей регистрацией внешнего гамма-излучения грудной клетки, которые дают непосредственную оценку индивидуальной эффективности легочного клиренса за то или иное (обычно не превышающее несколько дней) время после разовой экспозиции. По данным этих экспериментов, задержка частиц к концу фиксированного отрезка времени является весьма стабильной характеристикой каждого испытуемого, но у разных лиц различается до 2—5 раз.

- Читать далее "Выведение аэрозолей из легких. Трахеобронхиальный клиренс"


Оглавление темы "Токсины в виде аэрозолей. Гипоксия при интоксикации":
1. Ингаляционные токсины. Отложение аэрозолей в легких
2. Модели отложения токсинов в легких. Задержка отложившихся в легких частиц
3. Выведение аэрозолей из легких. Трахеобронхиальный клиренс
4. Пульмональный клиренс токсинов. Фагоцитоз пыли в легких
5. Реакция альвеолярного фагоцитоза. Альвеолярный фагоцитоз токсинов
6. Биотрансформация токсинов. Зависимость биотрансформации ксенобиотиков
7. Стадии токсического действия. Моделирование токсического действия
8. Действие ксенобиотиков на тканевое дыхание. Гипоксия в результате интоксикации
9. Механизмы окислительного метаболизма токсинов. Влияние токсинов на митохондрии
10. Механизмы токсического воздействия на митохондрии. Моделирование интоксикации митохондрий
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта