Фармакодинамика ксенобиотиков

 

УО ВГУ  им. П.М. Машерова

Специальность «Биоэкология»

Биологический факультет

заочное отделение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по  КСЕНОБИОЛОГИИ

Лех Василия Петрович

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2010/2011 учебный  год

2. Фармакодинамика ксенобиотиков

 

Фармакодинамика - раздел фармакологии, изучающий совокупность эффектов лекарственных средств и механизмы их действия.

Механизмы действия лекарственных средств

 Подавляющее  большинство лекарственных средств  оказывает лечебное действие  путем изменения деятельности  физиологических систем клеток, которые вырабатывались у организма  в процессе эволюции. Под влиянием  лекарственного вещества в организме,  как правило, не возникает новый  тип деятельности клеток, лишь  изменяется скорость протекания  различных естественных процессов.  Торможение или возбуждение физиологических  процессов приводит к снижению  или усилению соответствующих  функций тканей организма. 

 Лекарственные  средства могут действовать на  специфические рецепторы, ферменты, мембраны клеток или прямо  взаимодействовать с веществами клеток. Ниже приведены лишь некоторые примеры основных механизмов действия лекарственных средств.

  Действие на специфические рецепторы. Рецепторы-макромолекулярные структуры, избирательно чувствительные к определенным химическим соединениям. Взаимодействие химических веществ с рецептором приводит к возникновению биохимических и физиологических изменений в организме, которые выражаются в том или ином клиническом эффекте.

 Препараты,  прямо возбуждающие или повышающие  функциональную активность рецепторов, называют агонистами, а вещества, препятствующие действию специфических  агонистов, - антагонистами. Антагонизм  может быть конкурентным и  неконкурентным. В первом случае  лекарственное вещество конкурирует  с естественным регулятором (медиатором) за места связывания в специфических  рецепторах. Блокада рецептора, вызванная  конкурентным антагонистом, может  быть устранена большими дозами  вещества-агониста или естественного  медиатора. 

 Разнообразные  рецепторы разделяют по чувствительности  к естественным медиаторам и  их антагонистам. Например, чувствительные к ацетилхолину рецепторы называют холинэргическими, чувствительные к адреналину - адренергическими. По чувствительности к мускарину и никотину холинергические рецепторы подразделяются на мускариночувствительные (м-холинорецепторы) и никотиночувствительные (н-холинорецепторы). Н-холинорецепторы неоднородны. Установлено, что их отличие заключается в чувствительности к различным веществам. Выделяют н-холинорецепторы, находящиеся в ганглиях автономной нервной системы, и н-холинорецепторы поперечнополосатой мускулатуры. Выделяют H1- и Н2-гистаминовые, допаминовые, серотониновые, опиоидные и другие рецепторы.

  Влияние на активность ферментов.Некоторые лекарственные средства повышают или угнетают активность специфических ферментов. Например, физостигмин и неостигмин снижают активность холинэстеразы, разрушающей ацетилхолин, и дают эффекты, характерные для возбуждения парасимпатической нервной системы. Ингибиторы моноаминоксидазы (ипразид, ниаламид), препятствующие разрушению адреналина, усиливают активность симпатической нервной системы. Фенобарбитал и зиксорин, повышая активность глюкуронилтрансферазы печени, снижают уровень билирубина в крови.

 Физико-химическое  действие на мембраны клеток. Деятельность клеток нервной  и мышечной систем зависит  от потоков ионов, определяющих  трансмембранный электрический  потенциал. Некоторые лекарственные  средства изменяют транспорт  ионов. 

 Так действуют  антиаритмические, противосудорожные  препараты, средства для общего  наркоза. 

 Прямое  химическое взаимодействие.Лекарственные средства могут непосредственно взаимодействовать с небольшими молекулами или ионами внутри клеток. Например, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) прочно связывает ионы свинца. Принцип прямого химического взаимодействия лежит в основе применения многих антидотов при отравлениях химическими веществами. Другим примером может служить нейтрализация соляной кислоты антацидными средствами.

 Связь "доза-эффект" Является важным фармакодинамическим показателем. Обычно этот показатель представляет собой не простое арифметическое отношение и может графически выражаться по-разному: линейно, изогнутой вверх либо вниз кривой, сигмоидальной линией.

 Каждое  лекарство обладает рядом желательных  и нежелательных свойств. Чаще  всего при увеличении дозы  лекарства до определенного предела  желаемый эффект возрастает, но  при этом могут возникать нежелательные  эффекты. Лекарство может иметь  не одну, а несколько кривых  отношения "доза-эффект" для  его различных сторон действия. Отношение доз лекарства, при  которых вызывается нежелательный  или желаемый эффект, используют  для характеристики границы безопасности  или терапевтического индекса  препарата. 

Методы  для изучения фармакодинамики

 Методы  для изучения фармакодинамики должны обладать рядом важных свойств:

а)высокой чувствительностью- способностью выявлять большую часть тех отклонений от исходного состояния, на которое пытаются воздействовать, а также оценивать положительные изменения в организме.

б)высокой специфичностью- способностью относительно редко давать "ложноположительные" результаты.

в)высокой воспроизводимостью- способностью данным методом стабильно отображать характеристики состояния больных при повторных исследованиях в одинаковых условиях у одних и тех же больных при отсутствии какой-либо динамики в состоянии этих больных по другим клиническим данным.

 

 

 

12. Препараты бытовой химии. Летучие органические соединения

 

Препараты бытовой химии

Бытовые химические препараты облегчают домашний труд, но пользоваться ими следует осторожно. К ним относятся:

  • косметические средства (лосьоны, одеколоны, восстановители для волос). В их состав входят различные спирты, оказывающие токсическое действие на центральную нервную систему;
  • инсектициды (средства борьбы с вредными насекомыми – хлорофос, карбофос, дихлофос «Прима», «Антимоль»). При тяжелых отравлениях ими пострадавший теряет сознание, у него появляются судороги, уменьшается число сердечных сокращений, развивается мышечная слабость, снижается артериальное давление, может произойти остановка дыхания. Для интоксикационного отравления характерны головокружение, тошнота, рвота, расстройство зрения, психическое возбуждение;
  • репелленты (препараты против летучих насекомых). Попадание их в человеческий организм является причиной тяжелых осложнений, поскольку диметилфталат, входящий в состав репеллентов, превращается в организме в метиловый спирт, который затем распадается на ряд токсичных продуктов (муравьиная кислота, формальдегид). Человек теряет сознание, нарушается деятельность органов дыхания и, как правило, поражается зрительный нерв, что грозит слепотой

 

Летучие органические соединения

В настоящее  время, когда в мире используются сотни тысяч химических веществ, даже химикам трудно уследить за всевозможными  опасностями, которые от них исходят.

Летучие органические соединения – токсичные химические вещества, которые могут находиться в воздухе в газообразном состоянии. Являясь побочными продуктами промышленных процессов, они нередко применяются в самых разных видах продукции. Летучие органические соединения представляют серьезную опасность для здоровья, так как вступают во взаимодействие с химическими соединениями, присутствующими в организме. Самые распространенные источники этих соединений – растворители, чистящие и дезинфицирующие средства, краски, клеи, пестициды.

Хлорсодержащие  растворители. В современном мире хлорорганические растворители применяются в огромных количествах. Наиболее часто используют метиленхлорид. В быту контакт с галогенсодержащими углеводородами возможен не только в случае применения растворителей, но и при пользовании различными изделиями. 1,2-дихлорэтан, 1,2,4-трихлорбензол, гексахлорбензол, 3-хлор-1,2-пропандиол используются при производстве пластмасс, смол, резины и других весьма распространенных бытовых материалов и изделий. Многие из них (посуда, упаковка, изоляция электропроводов) изготовлены из поливинилхлорида, выделяющего токсичный мономер – винилхлорид, который поражает нервную и сердечно-сосудистую системы. Кроме того, это вещество обладает канцерогенными свойствами.

Некоторые алифатические  галогензамещенные углеводороды высокотоксичны, и все они в разной степени обладают наркотическими свой-ствами. Насыщенные (предельные) соединения этой группы, например, тетрахлорид углерода и тетрахлорэтан, опасны для почек и печени.

Из ароматических  хлорсодержащих углеводородов наиболее часто используется хлорбензол. Эта легковоспламеняющаяся жидкость имеет сильное воздействие на нервную систему. Вдыхание ее паров может привести к потере сознания. Ряд хлорзамещенных нафталинов поражает печень, вызывая токсическую желтуху.

Формальдегид- это химическое вещество чаще всего встречается в строительных материалах как примесь. С воздействием формальдегида связывают ухудшение состояния органов дыхания, ощущение головокружения, усталости и тошноты. По данным лабораторных исследований, он провоцирует возникновение онкологических заболеваний.

Формальдегид выделяется из прессованных плит, используемых в конструкциях настила полов, панелей, столов, шкафов и другой мебели. Пары формальдегида могут также выделяться из клея, ковровых покрытий, некоторых текстильных изделий и дезинфицирующих средств.

Продукты  сгорания. При неполном сгорании органических веществ, содержащих углерод и водород, образуются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Они могут быть обнаружены везде – в почве, воздухе и воде. ПАУ насчитывают сотни соединений. И они особенно настораживают, поскольку многие из них являются канцерогенами. Помимо рака, ПАУ вызывают бронхиты, дерматиты.

 

 

 

22. Допинги. Их виды, механизмы воздействия

 

Допингом называют любое вещество или метод, используемый для искусственного увеличения физических характеристик спортсмена. Большинство типов допинга относятся к различным лекарственным препаратам или биологически активным веществам, которые вызывают временное улучшение физической формы спортсмена.

Группа допинговых препаратов постоянно  пополняется новыми препаратами. Ниже приведены основные группы допинговых средств:

  1. Психостимуляторы
  2. Анаболические стероиды
  3. Диуретики
  4. Биологические стимуляторы эритропоэза и переливания крови
  5. Наркотические средства
  6. Бета-блокаторы

 

Психостимуляторы – группа лекарственных препаратов, оказывающих селективное возбуждающее слияние на центральную нервную систему. Механизм действия психостимуляторов заключается в увеличении содержания в нервной системе биологически активных веществ улучшающих передачу нервного импульса и оказывающих комплексное возбуждающее действие на кору головного мозга. На фоне приема психостимуляторов повышается скорость проведения нервного импульса по нервам и скорость реакции, уменьшается потребность во сне и пище, пропадает чувство усталости. Психостимуляторы мобилизируют энергетические резервы организма и вызывают временное увеличение скоростно-силовых качеств спортсмена. Наиболее опасен прием психостимуляторов во время больших физических нагрузок, а также во время соревнований.

Прием психостимуляторов вызывает появление следующих побочных эффектов: тошнота, запоры, повышенная возбудимость, нервозность, нарушения сна, психические нарушения (склонность к самоубийству), необоснованный страх, галлюцинации.

На фоне приема психостимуляторов может развиться резкое и порой летальное истощение организма. Смерть может наступить от остро развившейся сердечно-сосудистой недостаточности, разрыва крупных сосудов, кровоизлияния в мозг.

Одним из примеров психостимуляторов является Амфетамин, применяющийся в медицине для лечения депрессивных состояний, ожирения, нарколепсии.

Анаболические стероиды используются для искусственной стимуляции увеличения мышечной массы. Большинство анаболических стероидов относится к группе мужских половых гормонов (тестостерон) и их производных. Анаболические стероиды стимулируют синтез белка и наращивание мышечной массы, утолщение костей, разрастание кровеносных сосудов снабжающих мышцы. Обычно анаболические стероиды используются совместно с различными пищевыми добавками, богатыми белком и витаминами. Длительное употребление анаболических стероидов приводит к существенным изменениям гормонального статуса спортсмена. У спортсменов мужчин развивается синдром феминизации (исчезновение мужских половых признаков, рост молочных желез, изменение поведения и психики), у спортсменов женщин, напротив, развивается синдром вирилизации – рост волос на теле и лице по мужскому типу, нарушение менструального цикла, бесплодие.

Анаболические стероиды увеличивают  содержание в крови холестерина, что приводит к ускорению развития атеросклероза. Так же на фоне приема этих препаратов может развиться  стабильное повышение артериального  давления, поражение коронарных сосудов  сердца, нарушение половой функции. Наиболее опасным осложнением длительного  приема анаболических стероидов  является развитие рака половых органов.

Диуретики (или мочегонные средства) применяются для снижения веса спортсмена за счет выведения из организма воды (дегидратация). Различные мочегонные средства стимулируют образование мочи угнетая всасывание минеральных солей на уровне почечных канальцев. Таким образом, вместе с водой организм спортсмена теряет минеральные соли. Водно-солевой баланс организма поддерживается в строгом равновесии. Количество воды и солей в организме определят объем циркулирующей крови, тонус мышц, работу внутренних органов. Потеря 10% от общего количества воды организма приводит к серьезным нарушениям работы внутренних органов и может привести к таким осложнениям как острая почечная или сосудистая недостаточность. Потеря солей нарушает работу скелетных мышц, сердца, кишечника.

Биологические стимуляторы  эритропоэза (кроветворения) и переливания крови используются для повышения количества эритроцитов крови спортсменов перед соревнованиями. Пептидный стимулятор кроветворения Эритропоэтин используется в медицинской практике для лечения тяжелых анемий, развивающихся при двустороннем удалении почек. Введение этого гормона здоровым людям стимулирует образование красных кровяных телец (эритроцитов), что повышает способность крови переносить кислород к мышцам, а, следовательно, повышает выделение энергии в мышечных волокнах. В некоторых случаях перед соревнованиями спортсменам переливают законсервированную эритроцитарную массу, что приводит к недолговременному повышению количества циркулирующих эритроцитов. Увеличение количества циркулирующих эритроцитов нарушает коагуляционный баланс крови, то есть кровь становится более вязкой и склонной к сворачиванию. В некоторых случаях может развиться рассеянный тромбоз мелких сосудов, который в большинстве случаев приводит к нарушению работы всех внутренних органов и смертельному исходу.

Наркотические анальгетики действуют в основном на уровне центральной нервной системы. При этом, наркотические вещества повышают болевой порог (делают спортсмена нечувствительным к боли), устраняют чувство усталости и подавленности, вызывают состоянии эйфории и духовного подъема. Деятельность жизненно важных центров головного мозга, напротив, затормаживается. Это может привести к внезапной смерти во время соревнований (например, из-за остановки дыхания). Хроническое потребление наркотиков приводит к формированию психической и физической зависимости, другими словами к наркомании. В таких случаях отказ от приема наркотиков означает окончание спортивной карьеры, а продолжение их использования – смерть в ближайшем будущем.

Бета-блокаторы являются лекарственными препаратами блокирующие бета-рецепторы для адреналина и норадреналина (медиаторы симпатической нервной системы). При этом замедляется работа сердца, снижается уровень возбудимости нервной системы, исчезает дрожание рук. Такие препараты в качестве допинга используются спортсменами, участвующими в соревнованиях по стрельбе, прыжках с трамплина и пр.

Принятие больших доз таких  препаратов может привести к возникновению  нарушений сердечного ритма и  остановке сердца. Гораздо чаще возникают  различные психические расстройства, понижение артериального давления, головокружения.

 

 

 

 

32. Поставьте диагноз на основании  следующих симптомов – куриная  слепота, конъюнктивиты, бледность  и сухость кожи и т.д. 

 

Данные симптомы являются признаками дефицита витамина А.

Витамин А (ретинол) необходим для осуществления процессов роста, а также формирует защитные свойства кожных покровов и слизистых оболочек дыхательной, пищеварительной и мочеполовой систем.

Клиническими признаками авитаминоза А являются бледность и сухость кожи, шелушение, ороговение волосяных фолликулов, образование угрей, склонность к гнойничковым заболеваниям, конъюнктивит и блефарит, светобоязнь, ночная слепота (куриная слепота), сухость и тусклость волос, ломкость и исчерченность ногтей, частые заболевания дыхательных путей. При длительном недостаточном поступлении в организм витамина А на роговице глаз развивается бельмо, что получило название ксерофтальмии.

Витамин А содержится только в продуктах животного происхождения. Его количество в продуктах очень сильно варьирует. Мясо различных животных содержит лишь следы витамина А, мало его и в рыбе. В то же время почки, и, особенно печень являются хорошим источником витамина. Особенно богаты им печень и внутренний жир некоторых видов рыб (палтус, треска). Цельное молоко и молочные продукты (сливки, сметана, сливочное масло, сыр) являются хорошим источником витамина А.

 

 

 

42. Поставьте диагноз – недостаток, какого ксенобиотика вызывает  в организме следующие изменения:  атеросклероз, тромбоз коронарных  сосудов, нарушение функции половых  желез. 

 

Указанные изменения  говорят о недостатке в организме  витамина Е.

Витамин Е – прекрасный антитромбин, он снижает свертываемость крови, способствует очищению вен и артерий от сгустков крови, укрепляет капилляры и помогает при расширении вен. Витамин Е предохраняет от окисления ненасыщенные жирные кислоты мембран клеток, влияет на функцию половых и других эндокринных желез, стимулирует деятельность мышц, участвует в обмене белков и углеводов, способствует усвоению жиров, витаминов А и D. Минимальная потребность в нем повышается при возможном нарушении усвоения витамина Е при заболеваниях печени (гепатиты, цирроз), поджелудочной железы, кишечника. Имеются данные о повышении потребности при заболеваниях половой и нервно-мышечной системы, кожи, атеросклерозе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА:

 

  1. Интернет:
  • http://www.it-med.ru/library/f/farm_d.htm

 

  • http://www.biological-safe.kiev.ua/analitika/bezopasnost/ekologicheski/letuchie.html

 

  • http://www.tiensmed.ru/sportsman3.html

 

 

  1. Чиркин А.А., Прищепа И.М., Дударев А.Н. Основы ксенобиологии: Учебное пособие / А.А. Чиркин, И.М. Прищепа, А.Н. Дударев. – Витебск: Изд-во УО «ВГУ им. П.М. Машерова», 2004. – 164 с.

 

  1. Юрин В.М.Основы ксенобиологии: Учебное пособие/ В.М. Юрин.- Мн.: БГУ, 2001.- 234 с.