Что выделяется через легкие
Что выделяется через легкие
Веские причины, чтобы отказаться от курения.
Слово табак – индейского происхождения. «Тобакко» – так на аравакском языке называлось это растение семейства пасленовых, содержащее никотин.
Как действует никотин?
Никотин представляет собой гигроскопичную маслянистую жидкость с горьким вкусом, получаемую из листьев табака.
Попадая в организм, никотин быстро распространяется по крови и в течение 7 секунд достигает мозга. При этом организму для выведения никотина потребуется более 2 часов.
Действительно ли никотин приносит вред организму?
К положительным свойствам никотина относятся:
Но все это справедливо только если никотин не употреблять длительно и в больших количествах. В противном случае постепенно формируется физическая и психическая зависимость от него.
Зачем же бросать курить?
В организм человека в подавляющем большинстве случаев никотин попадает посредством курения сигарет. Почему же тогда, не смотря на пользу никотина, курение является вредной привычкой?
Все дело в том, что сигаретный дым, образующийся от горения табака, сигаретной бумаги и веществ, выделяемых фильтром под действием высокой температуры, содержит ряд химических соединений. Большинство из них ядовиты.
Действие табачного дыма на организм человека
Первостепенная задача кожи – защита организма в целом. Также она играет немаловажную роль в регулировании температуры тела. Является органом тактильных ощущений. Активное и пассивное курение воздействует на кожу лица. Без сигаретного дыма кожный метаболизм протекает так, как это нужно, отсутствует эффект преждевременного старения, кожа лица чистая и гладкая.
Даже курение на протяжении короткого периода влияет на состояние кожи. У курильщика ухудшается кровообращение, появляется склонность к высыпаниям, кожа лица становится тоньше и суше. Раны на коже заживают медленно. Со временем кожа приобретает серый оттенок и теряет упругость. Недостаток кислорода и питательных веществ приводит к увеличению количества морщин. Многие курильщики выглядят значительно старше, чем на самом деле.
Помимо того, что рот служит для принятия и пережевывания пищи, он помогает осуществлять коммуникацию между людьми.
Некурящий человек имеет более здоровые и чистые зубы и десны, а, значит, и свежее дыхание.
У человека, курящего время от времени, уже наблюдается обесцвечивание зубов, появляется неприятный запах изо рта и воспаляются десны. Чувство вкуса притупляется.
У заядлых курильщиков защитная система организма слабее, поэтому во рту и гортани постоянно возникают воспаления. Десны образуют карманы, и бактерии получают легкий доступ к внутренней части десны кровотоку. Риск преждевременной потери зубов и возникновения рака рта и гортани увеличивается.
Задача легких доставлять в организм кислород и выводить углекислый газ. За сутки они перерабатывают тысячи литров воздуха.
Некурящие люди практически не имеют проблем с дыханием как в спокойном состоянии, так и при физических нагрузках, например, при подъеме по лестнице. Воспаления легких у таких людей встречаются реже, чем у курящих, да и выздоровление происходит быстрее.
Но даже при нечастом курении бронхи сужаются и появляется кашель. При этом ухудшается система защиты организма, человек чаще простужается и медленнее выздоравливает. Снабжение крови кислородом также ухудшается.
Чем дольше человек курит, тем больше вероятность возникновения серьезных заболевания легких и даже рака.
Сердце перекачивает кровь в различные части тела. Количество ударов в сутки насчитывается более 100 000.
Сердце некурящего человека эффективно справляется со своей задачей, т.к. продукты горения сигарет не мешают транспортировке кислорода.
Пищеварительная система преобразует пищу в удобоваримую для организма форму. И это очень важно для иммунитета и защиты организма.
Некурящие люди обычно не испытывают проблем с желудком и кишечником. При этом организм вырабатывает достаточное количество гормонов, которые защищают желудок.
Сигаретный дым раздражает слизистые оболочки пищевода и желудка. Появляются такие симптомы проблем с желудком, как изжога. Никотин ухудшает качество желудочной кислоты, кровообращение и уменьшает количество защищающих желудок гормонов.
При этом значительно увеличивается риск рака прямой кишки и рака толстой кишки. Также увеличивается риск развития рака горла и пищевода, болезни Крона (это воспалительное заболевание кишечника, которое становится все более распространенным).
Кости скелета являются корсетом для тела и опорой для мышц во время движения.
Если человек не имеет вредных привычек, его кости долго остаются крепкими, а их структура плотной. Кальций и витамин D лучше усваиваются и питают скелет. При этом риск переломов минимален.
Курение ухудшает усвоение витамина D, препятствует переносу кислорода и питательных веществ. Кости постепенно теряют плотность, риск заболевания остеопорозом и получения переломов от самого незначительного воздействия возрастает.
Задача репродуктивной системы заключается в воспроизведении здорового потомства.
Планируя беременность, женщины часто используют противозачаточные средства. У курящих женщин при этом возрастает вероятность возникновения тромбов. Чувствительность к инфекции повышается, а защитная система организма становится слабее.
В целом организм становится более восприимчив к воздействию вирусов и бактерий, в том числе заболеваний, передающихся половым путем.
У мужчин ухудшается кровоток, что может вызвать проблемы с эрекцией, снижение количества и качества сперматозоидов.
Кисти рук выполняют сенсорную, хватательную и другие функции.
Благодаря кровообращению, кисти рук имеют температуру тела, а ногти – ровный светлый тон.
Курение сужает кровеносные сосуды, кровообращение в пальцах кистей рук ухудшается, температура пальцев понижается. Смола и никотин окрашивают кончики пальцев и ногти в желтый цвет.
Поэтому у длительно курящих людей холодные руки, темно-желтые пальцы и ногти, подверженные грибковым заболеваниям.
Человеческое тело состоит из мышечной ткани и разных типов мышц. Основная задача мыщц и связок состоит в обеспечении двигательной активности человека. Кислород и питательные вещества необходимы для роста и развития мышечной массы тела.
У курящих людей из-за сужения сосудов нарушается транспортировка кислорода и питательных веществ к мышцам. В итоге человек становится физически менее выносливым, а мышечные травмы проходят значительно дольше.
По кровеносным сосудам кровь поступает в различные части организма. Кровь переносит кислород и питательные вещества, помогает выводить продукты жизнедеятельности организма. Чем дольше кровеносные сосуды остаются эластичными, здоровыми и функциональными, тем ниже риск образования тромбов и других серьезных заболеваний.
Стенки артерий курильщика теряют эластичность, повреждаются и накапливают холестерин. Кровь сворачивается легче, что вызывает образование тромбов.
Все описанные факты вредного воздействия сигаретного дыма на организм должны заставить задуматься о последствиях курения и сделать попытку хотя бы на 1 день отказаться от этой вредной привычки. Что это даст? Ученые установили, что за этот промежуток времени снизится частота сердечных сокращений и кровяное давление, а в течение 12 часов после последней выкуренной сигареты содержание угарного газа в крови упадет до нормального уровня.
Через год отказа от курения значительно улучшатся функции кровообращения и легких, уменьшится или вовсе исчезнет кашель и одышка, в два раза понизится риск развития ишемической болезни сердца.
Делайте выбор в пользу здоровья и долголетия!
Подготовлено по материалам Интернет
Чем вреден вейп (электронные сигареты) для здоровья человека
Производители вейпов заявляют, что их продукция совершенно безопасна для организма. Но, в действительности, электронные сигареты представляют такой же вред для здоровья, как и обычные.
Вейпы начали свое «шествие» по планете в начале двухтысячных годов и позиционировались как безопасная замена сигарет. В России они обрели популярность после принятия в 2013 году антитабачного закона, запрещающего курение в общественных местах.
Но, вероятнее всего, вейпы ждет та же судьба, что и обычные сигареты. Роспотребнадзор и Минздрав призывают внести поправки в законодательство о регулировании применения электронных сигарет и запрете их курения в общественных местах. Подобный проект уже лежит на рассмотрении в Правительстве страны.
Доказанный вред
Производители утверждают, что в сигаретах используется совершенно безопасное вещество, аналогичное чистому водяному пару. Но это не так. Попробуем выяснить, чем вреден вейп для здоровья человека, изучив его состав.
Исследования показали, что аэрозоль содержит никотин (не всегда), глицерин, ароматизирующие компоненты, пропиленгликоль, ацетальдегид, формальдегид и другие канцерогенные (провоцирующие образование злокачественных опухолей) вещества.
Пропиленгликоль используется при производстве продуктов бытовой химии. Попадая в организм, он поражает почки и головной мозг, нарушая их функционирование.
Природный никотин в вейпах заменен химическим, что представляет еще большую опасность организма.
В число химических заменителей входит сульфат никотина. Ранее он использовался как пестицид для уничтожения вредителей сельского хозяйства и борьбы с болезнями растений, но был запрещен из-за повышенной токсичности.
Чем вреден вейп для здоровья человека, если в его составе отсутствует никотин? Ароматизаторы, содержащиеся в аэрозоле, проникают в легкие и повреждают их на клеточном уровне. Воздействие оказывает накопительный эффект и со временем провоцирует развитие пневмонии, астмы, застойной сердечно-сосудистой недостаточности. К тому же даже чистый пар, постоянно воздействуя на слизистые оболочки, наносит им выраженный вред.
Пассивное курение
ВОЗ предупреждает, что люди, которые находятся возле вейперов, также подвергаются негативному воздействию курительных аэрозолей. Правда, масштабы вреда пока еще не изучены.
Риск взрыва
В мире, в том числе и в России, зафиксировано несколько инцидентов, когда электронная сигарета взрывалась во рту курящего.
57-летний житель Флориды в результате взрыва остался без языка, 17-летнему московскому школьнику выбило зубы, разворотило губы и челюсти: ему пришлось вставлять зубы и делать пластическую операцию. Но этим курильщикам еще «повезло»: 24-летнего американца курение лишило жизни – вейп разорвался и перерезал сонную артерию.
Сильный аллерген
Отсутствие контроля
Производство, ввоз, продажи и использование вейпов никто не контролирует. Поэтому узнать точный состав аэрозоля и дозировку компонентов невозможно. Даже, если на упаковке указано, что никотин отсутствует либо его содержание низкое, нет гарантии, что это действительно так.
Поможет ли вейп бросить курить?
Многие люди покупают электронные сигареты, чтобы отказаться от обычных, а со временем совсем бросить курить. Но это только миф. Прежде всего, вейпы сами являются причиной никотиновой зависимости, правда, менее выраженной. К тому же большинство курильщиков даже через год одновременно с электронными сигаретами продолжают курить обычные.
Выделение ксенобиотиков из организма (экскреция)
Биологические эффекты, вызываемые химическими веществами, как правило, ограничены во времени. Одной из основных причин этого является элиминация их из организма. Под элиминацией понимают процесс, приводящий к снижению концентрации веществ в крови, органах и тканях. Элиминация осуществляется путем:
1. Выделение через легкие
Через легкие выделяются летучие (при температуре тела) вещества и летучие метаболиты нелетучих веществ. Выведение осуществляется в соответствии с теми же закономерностями, что и резорбция. Основным механизмом процесса является диффузия ксенобиотика, циркулирующего в крови, через альвеолярно-капиллярный барьер. Переход летучего вещества из крови в воздух альвеол определяется градиентом концентрации или парциального давления между средами. Решающими факторами, влияющими на элиминацию, являются:
— объем распределения ксенобиотика;
— растворимость в крови;
— эффективность легочной вентиляции;
— величина легочного кровотока.
Выведение вещества через легкие может быть описано следующим уравнением:
— коэффициент распределения соединения между кровью и воздухом (определяется растворимостью газа в крови).
У живых существ одного и того же вида величины V d и полностью определяются свойствами вещества. С увеличением значений объема распределения и растворимости вещества в крови увеличивается и период полувыведения ксенобиотика из организма.
Определяющим показателем скорости диффузии газообразных и летучих соединений через альвеолярно-капиллярный барьер является разница их парциальных давлений в крови и альвеолярном воздухе. Давление пара пропорционально концентрации в крови и обратно пропорционально растворимости. В силу этого у различных веществ с различной растворимостью, не смотря на одинаковую концентрацию, парциальное давление различно. Это может быть выражено уравнением:
Р D = C B V M P атм / , где
— коэффициент распределения в системе кровь/газ.
Растворимость газов и летучих веществ в значительной степени влияет на легочную элиминацию. Чем меньше растворимость, тем быстрее выделяется вещество. При растворимости летучего ксенобиотика в крови человека близкой к 0 в нормальных физиологических условиях t 1/2 равно примерно 13 минутам.
Легочная элиминация также зависит от величины эффективности вентиляции легких и интенсивности кровотока (минутного сердечного выброса). На таблице 1 представлены данные, иллюстрирующие эту зависимость.
Этилен
( =0,140)
Закись азота
( =0,468)
Галотан
( =2,35)
Эфир
( =15,2)
С Р = 4
Э Р = 4
6
10
Как следует из приведенных данных, значение величины объема вентиляции существенно сказывается на выведении веществ хорошо растворимых в крови (эфир), интенсивность кровотока в легких прежде всего влияет на скорость элиминации плохо растворимых в крови веществ (этилен, закись азота). Основываясь на представленных данных, можно решить, с помощью каких препаратов (дыхательных аналептиков или стимуляторов сердечной деятельности) можно ускорить выведение летучих и газообразных веществ из организма.
Другой способ легочной экскреции реализуется с помощью альвеолярно-бронхиальных транспортных механизмов. В просвет дыхательных путей секретируется жидкость, сурфактант, макрофаги, содержащие ксенобиотики. Секрет, а также адсорбированные на поверхности эпителия частицы аэрозоля, выводятся затем из дыхательных путей благодаря мукоцилиарному восходящему току. Более 90% частиц выводится таким образом из дыхательных путей в гортань в течение часа после ингаляции. Из гортани вещества поступают в желудочно-кишечный тракт.
— фильтрация через гломерулярно-капиллярный барьер;
— секреция эпителием почечных канальцев;
— реабсорбция клетками эпителия.
Рисунок 1. Механизмы, регулирующие процесс экскреции ксенобиотиков через почки.
— все низкомолекулярные вещества, находящиеся в растворенном состоянии в плазме крови.
— органические кислоты, мочевая кислота и т.д.;
— сильные органические основания, тетраэтиламмоний, метилникотинамид и т.д.;
— пассивная обратная диффузия всех жирорастворимых веществ;
— неионизированные молекулы органических кислот;
— активная реабсорбция глюкозы, лактата, аминокислот, мочевой кислоты, электролитов.
Скорость фильтрации зависит от ряда факторов и может увеличиваться при:
— повышении давления крови в гломерулярных капиллярах;
— уменьшении содержания белка, особенно альбумина, в плазме крови;
— понижении гидростатического давления в боуменовой капсуле;
— увеличении числа функционирующих гломерул.
В норме, благодаря наличию прегломерулярных анастомозов, существенная часть клубочков находится в неактивном состоянии. Их включение в процесс выделения существенно увеличивает интенсивность процесса фильтрации.
Поскольку белки плазмы крови не подлежат фильтрации, через почки выделяются лишь вещества, не связанные с белками. Поскольку свободная и связанная фракция ксенобиотика в крови находится в состоянии динамического равновесия, как только свободная часть отфильтровывается, связанная освобождается из связи с белками. Если связь прочная и высвобождение веществ затруднено процесс выделения вещества растягивается во времени.
Некоторые вещества практически полностью отфильтровываются в клубочках почек в течение нескольких часов. Так как в течение минуты фильтрации подвергается около 130 мл плазмы, скорость почечной элиминации веществ, выделяющихся исключительно посредством фильтрации можно рассчитать по формуле:
При различных объемах распределения период выведения фильтрующихся веществ будет существенно различен:
Если объем распределения вещества известен, то на основе величины периода полувыведения можно также судить, быстрее или медленнее элиминируется вещество, чем можно было бы ожидать, исходя из расчета скорости фильтрации плазмы. Если отличия существенны, следует думать о дополнительных механизмах выведения вещества через почки.
Таблица 2. Площади поверхности различных отделов нефрона.
Гломерулы
Канальцы 1 порядка
(основной отдел)
Петля Генле
(тонкая часть)
(толстая часть)
Канальцы 2 порядка
(дополнительный отдел)
Первичная моча (фильтрат плазмы крови) в значительной части распространяется по этой поверхности в виде тонкой пленки. Благодаря этому удается достичь высокой эффективности процесса диффузии через клеточный слой канальца. По своим свойствам первичная моча ни чем не отличается от сыворотки крови. Она содержит такую же концентрацию ксенобиотика, как и плазма. Следовательно, между жидкостями не существует градиента концентрации веществ. В различных отделах почечных канальцев (и уже в проксимальном их отделе) происходит активная обратная резорбция из первичной мочи отфильтрованной воды, а также многочисленных химических веществ. Из 130 мл первичной мочи в канальцах реабсорбируется 129 мл воды (99%). Это приводит к очень значительному повышению концентрации растворенных в моче веществ и среди них ксенобиотиков. Таким образом, формируется высокий градиент концентрации веществ между содержимым канальцев и плазмой крови. Именно он является движущей силой обратной диффузии веществ из первичной мочи в кровь. Процессу свободной диффузии препятствует барьер, формируемый эпителием канальцев, межуточным веществом и эндотелием капилляров, оплетающих стенку канальцев. В целом свойства этого барьера аналогичны свойствам гистогематических барьеров других тканей. Определяющей является проницаемость эпителия канальцев. Закономерности, определяющие процесс диффузии ксенобиотиков и их метаболитов через стенку канальцев, полностью идентичны описанным ранее. Реабсорбции, прежде всего, подвергаются: а) жирорастворимые вещества; б) неионизированные молекулы водо-растворимых веществ; в) вещества с низкой молекулярной массой.
Выделение через почки слабых кислот и оснований существенно зависит от рН мочи. Как уже указывалось, вещества могут подвергаться реабсорбции в том случае, если молекула их не ионизирована. Из этого следует, что при подкислении мочи (путем назначения хлористого аммония) слабые основания (например алкалоиды) будут переходит в ионизированную форму, хуже реабсорбироваться и лучше выводиться из организма. При подщелачивании мочи (например, путем приема соды), по той же причине, из организма лучше будут выводиться слабые кислоты (например, барбитураты).
Помимо пассивной диффузии некоторые веществ в канальцах подвергаются активной реабсорбции. К числу таких веществ относятся естественные метаболиты: лактат, глюкоза, мочевая кислота, которые после их фильтрации в первичную мочу, попадают обратно в кровь. Для ксенобиотиков этот механизм не имеет существенного значения.
В почечных канальцах существует система активного выведения и веществ со свойствами слабых оснований: тетраэтиламмония, алкалоидов (морфина, хинина), имипрамина, мекамиламина и др. Эта система не блокируется пробеницидом.
Механизмы активной секреции обнаруживаются у большинства позвоночных.
2.4. Совместное действие механизмов почечной экскреции
Количество отфильтрованного вещества в единицу времени можно рассчитать по формуле:
GFR = V C n /C p = Cl ин
При сравнении клиаренса инулина с клиаренсом других веществ могут быть получены три вида результатов (см. рисунок 2):
1. Cl вещества /Cl ин = 1. Почечное выделение вещества осуществляется только путем гломерулярной фильтрации.
2. Cl вещества /Cl ин вещества /Cl ин > 1. Выделяется больше вещества, чем отфильтровывается, т.е. возможна активная канальцевая секреция вещества.
Рисунок 2. Схема, иллюстрирующая совместное действие механизмов, влияющих на почечную экскрецию
Таблица 3. Соотношение концентраций в моче и плазме крови (моча/плазма) некоторых органических соединений
Алифатические углеводороды
Хлорированные углеводороды
Алифатические спирты
Эфиры полигликолей
Трихлоруксусная кислота
Конъюгированные фенолы
В отношении ксенобиотиков, попавших в кровоток, печень выступает и как орган экскреции и как основной орган их метаболизма. Печень выделяет химические вещества в желчь, причем не только экзогенные, но и эндогенные, такие как желчные кислоты, желчные пигменты, электролиты.
Выделяющиеся вещества должны проходить через барьер, образуемый эндотелием печеночных синусов, базальной мембраной и гепатоцитами. Структура барьера более подробно рассмотрена ранее.
В процессе экскреции ксенобиотиков осуществляется в два этапа:
Оба этапа могу проходить либо в форме простой диффузии, либо активного транспорта. Механизм выделения определяется строением вещества:
Б. Система активного транспорта:
— желчные кислоты и соединения с близким строением (фаллотоксин);
— органические анионы (варфарин, оротовая кислота, рифампицин);
— органические катионы (четвертичные соединения азота, прокаинамид);
— нейтральные органические молекулы (оуабаин, стероидные гормоны);
— металлы (железо, кадмий).
Б. Система активного транспорта:
а) без биотрансформации:
б) после конъюгации:
— билирубин, стероиды, гексахлорфенол и др.
— органические анионы (тубокурарин);
— нейтральные органические соединения (оуабаин, моносахариды).
Свободная диффузия веществ, связанных с белками плазмы крови, практически не возможна. Напротив, путем активного захвата (пиноцитоза) из плазмы могут удаляться и связанные с белками вещества.
Таблица 4. Экскреция производных бифенила у крыс