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transporte biológico

El transporte biológico en toxicología es un concepto importante, que implica el proceso de venenos químicos que pasan a través de varias membranas biológicas del cuerpo para su absorción, distribución y excreción.

Editado a las 2024-03-25 02:10:07,

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transporte biológico

absorber

Se refiere al proceso por el cual sustancias químicas exógenas ingresan a la sangre a través de varios canales a través de la membrana biológica del cuerpo.

método principal

Absorbido por vía respiratoria.

Estructura y características fisiológicas alveolares.

Sin ser biotransformado por el hígado, ingresa directamente a la circulación sistémica y se distribuye por todo el cuerpo.

principalmente por difusión simple

Efectos de la absorción pulmonar de venenos gaseosos.

Concentración de veneno gaseoso: la presión parcial (tensión) del veneno en el aire absorbido.

~Solubilidad en sangre (soluble en grasas)

Ventilación alveolar y flujo sanguíneo.

La tasa de absorción de sustancias químicas exógenas gaseosas con bajo coeficiente de distribución de gases en sangre a través de los pulmones depende principalmente del flujo sanguíneo pulmonar (el tiempo de equilibrio es de aproximadamente 8 a 21 minutos).

La tasa de absorción pulmonar de sustancias químicas exógenas gaseosas con alto coeficiente de distribución de gases en sangre depende principalmente de la frecuencia y profundidad respiratoria (el tiempo de equilibrio es de al menos 1 hora)

Efectos de la absorción pulmonar de tóxicos en aerosol.

Tamaño de partícula: por lo general, solo las partículas de 0,5 ~ 1 μm pueden ser absorbidas por los alvéolos.

Solubilidad en agua: los aerosoles con alta solubilidad son fáciles de absorber en el tracto respiratorio superior, mientras que los aerosoles con baja solubilidad son fáciles de llegar a los alvéolos y ser absorbidos.

Absorción gastrointestinal

El tracto gastrointestinal es la principal vía de absorción de sustancias químicas exógenas.

El sitio de absorción es principalmente en el intestino delgado.

Modo de absorción: principalmente por difusión simple, pero también por filtración, pinocitosis o fagocitosis y transporte activo.

El efecto de primer paso del hígado: se refiere al hecho de que las sustancias químicas exógenas absorbidas a través del tracto gastrointestinal ingresan primero al hígado y sufren una transformación metabólica en el hígado.

Factores que afectan la absorción.

pH gastrointestinal

Ciertas sustancias y flora en el tracto gastrointestinal.

Estructura molecular y propiedades físicas y químicas de sustancias químicas exógenas.

Peristaltismo del tracto gastrointestinal.

Absorbido a través de la piel

Etapa de arco: el proceso por el cual las sustancias químicas exógenas penetran en la epidermis de la piel, el estrato córneo (barrera limitante de la velocidad)

Etapa de absorción: ingresa a la capa papilar y la dermis desde el estrato córneo y se absorbe en el torrente sanguíneo.

Método de absorción: difusión simple.

el principal factor de influencia

Propiedades físicas y químicas: el coeficiente de partición lípido/agua es cercano a 1 y se absorbe fácilmente en la sangre.

Integridad de la piel: si la piel se daña y se destruye la función de barrera del estrato córneo epidérmico, las sustancias químicas exógenas pueden entrar directamente en la fase de absorción.

Las diferentes partes del cuerpo humano tienen diferentes espesores de epidermis y estrato córneo, por lo que la velocidad de penetración de sustancias químicas exógenas es diferente. Escroto > Abdomen > Frente > Palmas > Plantas

otras maneras

Absorción ocular: los efectos locales preceden a los efectos sistémicos.

Por inyección intravenosa, intraperitoneal, subcutánea e intramuscular.

repartido

Importancia toxicológica de la distribución de sustancias químicas exógenas.

Distribución: se refiere al proceso en el que las sustancias químicas exógenas ingresan a la sangre u otros fluidos corporales mediante absorción y se dispersan en varias células de los tejidos por todo el cuerpo con el flujo de sangre o linfa. La distribución inicial depende principalmente de la tasa de perfusión del órgano o. tejido.

El flujo sanguíneo y la afinidad de un órgano o tejido por las sustancias químicas exógenas son los factores más críticos que afectan la distribución de las sustancias químicas exógenas.

Características de la distribución del veneno: la distribución de sustancias químicas exógenas en el cuerpo se distribuye de manera desigual.

Redistribución: con el tiempo, la distribución se ve afectada por la tasa de difusión transmembrana de sustancias químicas exógenas y la afinidad de los órganos y tejidos por ellas.

Principales factores que afectan la distribución.

Los productos químicos se unen a las proteínas plasmáticas.

Los productos químicos se combinan con otros componentes del tejido.

Depósitos de almacenamiento de sustancias químicas en tejido graso y huesos.

La influencia de varias barreras en el cuerpo.

Acumulación de venenos en los tejidos.

1. Acumulación de materiales 2. Acumulación de funciones

Reservorio: Significa que los venenos químicos que ingresan a la sangre se acumulan en ciertos órganos y tejidos con altas concentraciones si los químicos no muestran efectos tóxicos evidentes en estos órganos y tejidos.

repositorio principal en el cuerpo

depósito de proteínas plasmáticas

Almacenamiento en hígado y riñón

depósito de almacenamiento de tejido adiposo

depósito de tejido óseo

Venenos químicos en el cuerpo. El almacenamiento tiene un doble significado

Protege contra el envenenamiento agudo y reduce la cantidad de venenos químicos en los órganos objetivo.

Puede convertirse en una fuente de venenos químicos libres, potencialmente dañinos.

barrera especial

barrera hematoencefálica

Se refiere a una estructura funcional especial compuesta de células endoteliales capilares y cerebro blando que reúne astrocitos que rodean los capilares.

La importancia de la barrera hematoencefálica: Asegura el intercambio normal de sustancias metabólicas entre la sangre y el tejido cerebral, y la entrada de sustancias tisulares innecesarias, manteniendo así el funcionamiento normal del cerebro.

•Moléculas grandes, baja solubilidad en lípidos, el DP no puede pasar •Los medicamentos con efectos centrales deben tener una alta solubilidad en lípidos. •También existen transportadores, como la glucosa a través de •Variable: En inflamación, permeabilidad ↑, se dispone de grandes dosis de penicilina

barrera placentaria

Se refiere a varias capas de estructuras celulares ubicadas entre el sistema de circulación sanguínea materna y el embrión.

El mecanismo por el cual la mayoría de las sustancias químicas exógenas pasan a través de la placenta es la difusión simple, mientras que los nutrientes necesarios para el desarrollo embrionario ingresan al embrión mediante transporte activo.

•Los teratógenos pueden atravesar la placenta y causar malformaciones embrionarias, y algunos carcinógenos pueden atravesar la placenta y causar cáncer. •Selectividad del endotelio capilar fetal para el transporte de fármacos. •La solubilidad en lípidos y el tamaño molecular son los principales factores que influyen (<MW600 puede pasar fácilmente; >1000 no) •PH de sangre materna = 7,44; PH de sangre fetal = 7,30; los fármacos débilmente alcalinos se disocian fácilmente en la sangre fetal. •La placenta tiene la función de metabolizar (como oxidar) los medicamentos. •El transporte se produce de la misma manera que en otras células: difusión simple. •La mayoría de las drogas pueden ingresar al feto.

otras barreras

barrera hematotesticular barrera hemato-timo barrera acuosa

excreción

Es el proceso mediante el cual las sustancias químicas exógenas y sus metabolitos se transportan fuera del cuerpo.

Vida media biológica: abreviada como t 1/2, se refiere a la reducción de sustancias químicas exógenas. El medio tiempo es el tiempo en que la concentración o cantidad se reduce a la mitad.

principal vía de excreción

Pasa a través de los riñones y la orina.

Mecanismo de excreción principal

filtración glomerular

La pared capilar del glomérulo es diferente de la membrana celular general y tiene poros de membrana con un tamaño de 7 a 10 nm. Se pueden filtrar sustancias de los componentes sanguíneos con un peso molecular inferior a 60 ODa. Las sustancias moleculares grandes, como la albúmina plasmática (peso molecular de aproximadamente 60.000 Da), básicamente no pueden pasar.

Es difícil de filtrar después de unirse a las proteínas plasmáticas, por lo que los cambios en la tasa de unión de sustancias químicas exógenas a las proteínas plasmáticas provocarán cambios en la excreción renal. Las sustancias químicas exógenas con carga negativa no se filtran fácilmente, mientras que las sustancias con carga positiva se filtran fácilmente en la orina cruda.

difusión simple glomerular

transporte activo tubular

El túbulo renal tiene una función de transporte activo que incluye aniones orgánicos (de la familia de la avena ubicados en la región proximal). Dos sistemas de membrana basal de túbulos y cationes orgánicos (familia oct) pueden mover sustancias químicas exógenas al túbulo proximal en contra del gradiente de líquido. Se transporta activamente desde los capilares al líquido tubular, lo que se denomina secreción tubular renal.

Se excreta en las heces junto con la bilis a través del hígado.

Las sustancias exógenas ingresan a la bilis y son excretadas por las células parenquimatosas del hígado.

Las sustancias químicas exógenas ingresan al intestino delgado desde la bilis. Finalmente, puede haber dos caminos a seguir

Excretado directamente del cuerpo.

circulación enterohepática

Significa que algunas sustancias químicas exógenas forman conjugados durante el proceso de transformación biológica y se excretan en la bilis en forma de conjugados; la flora intestinal y la glucuronidasa presente en el intestino pueden hidrolizar algunos de los conjugados, provocando procesos exógenos por los que se forman sustancias químicas fuente. reabsorbido.

Importancia toxicológica: disminución de la tasa de excreción, vida media biológica prolongada y duración prolongada de los efectos tóxicos.

Importancia fisiológica: permite reutilizar algunos compuestos que necesita el organismo.

Expulsado a través del tracto respiratorio junto con el aire exhalado.

Su velocidad de excreción es inversamente proporcional al coeficiente de distribución sangre/gas, es decir, cuanto mayor sea el coeficiente de distribución sangre-gas, más lenta será la excreción.

Lo contrario de la tasa de absorción

Otras excreciones

Las sustancias químicas exógenas se “excretan” principalmente en la leche materna por simple difusión. La leche es rica en grasas y generalmente ácida (pH 6,5 ~ 7,0). Las sustancias solubles en grasa y las sustancias químicas débilmente alcalinas se concentran fácilmente en la leche (como morfina, atropina, eritromicina, etanol) y más de docenas de sustancias químicas extrañas pueden ser fuente. ser excretado en la leche materna.

Importancia toxicológica de la excreción de leche.

Las sustancias tóxicas se transmiten de madre a hijo a través de la leche materna.

Provoca la contaminación de los productos lácteos y transfiere la contaminación a las personas que consumen productos lácteos.

transporte de membrana

endocitosis/pinocitosis

Las sustancias químicas exógenas líquidas o sólidas están rodeadas por membranas biológicas que sobresalen, y luego las gotitas rodeadas o partículas más grandes se incorporan a las células para lograr el propósito del transporte. La primera se llama pinocitosis y la segunda se llama fagocitosis, y en conjunto se llama endocitosis.

exocitosis

El proceso mediante el cual las partículas se transportan fuera de las células.

Consumir energía

transporte especial

El proceso en el que las sustancias químicas exógenas primero se combinan físicamente con ciertas sustancias (portadores) en el cuerpo y luego pasan a través de la membrana biológica.

transporte activo

El proceso mediante el cual las sustancias químicas exógenas pasan de una concentración baja a una concentración alta a través de membranas biológicas.

Características

El transporte en gradiente de concentración reversible consume una cierta cantidad de energía metabólica.

El proceso de transferencia requiere la participación de transportistas

El transportador tiene una determinada capacidad; cuando la concentración del compuesto alcanza un cierto nivel, el transportador puede saturarse y el transporte llega a su límite.

El transporte activo es selectivo.

Inhibición competitiva: si dos compuestos tienen estructuras básicas similares y requieren el mismo sistema de transporte

difusión facilitada

Las sustancias químicas que no son fácilmente solubles en lípidos utilizan el proceso de portadores para pasar de una concentración alta a una concentración baja.

Características

No malgastes mi energía

Usando portador, saturable

Tener alguna iniciativa o elección.

inhibición competitiva

transporte pasivo

difusión simple

Los productos químicos se difunden desde el lado de mayor concentración de la biopelícula hacia el lado de menor concentración. Cuando las concentraciones en ambos lados alcanzan un equilibrio dinámico, la difusión termina. •La diferencia de concentración en ambos lados de la membrana se llama gradiente de concentración o diferencia de concentración (fuente de energía)

condición

Hay una diferencia de concentración en ambos lados de la membrana.

Las sustancias químicas exógenas son liposolubles.

Las sustancias químicas exógenas se encuentran en un estado no disociado.

El método de difusión simple no consume energía, no requiere un portador y no se ve afectado por la limitación de la tasa de saturación ni por la inhibición competitiva.

Características

Afeitado suave sin consumir energía

Las toxinas no reaccionan químicamente con las biopelículas.

El biofilm no está activo y es un proceso físico simple.

Importancia toxicológica

En general, la mayoría de las sustancias químicas exógenas se transportan biológicamente por difusión simple.

Factores de influencia

Diferencia de gradiente de concentración

Solubilidad de sustancias químicas exógenas en lípidos. Coeficiente de partición lípido-agua = concentración en fase lipídica/concentración en fase acuosa

Estado de ionización o electrólisis y pH en fluidos corporales.

Concentración de proteínas y afinidad de unión a proteínas de los fluidos corporales en ambos lados de la biopelícula.

filtrar

El proceso de penetración de sustancias químicas exógenas en los poros hidrófilos de la membrana biológica depende del gradiente de presión osmótica y la presión hidrostática en ambos lados de la membrana biológica.

Factores influyentes y significado toxicológico.

El peso molecular de una sustancia química.

El poro de 40 nm puede pasar >200 moléculas.

El poro de 70 nm puede pasar >60.000 moléculas

El agua y algunas sustancias que son solubles en agua pero no solubles en lípidos pueden completar el proceso de transporte biológico mediante filtración.