CHƯƠNG I I : TÁC HẠI CỦA HOÁ CHẤT ĐẾN SỨC KHOẺ CON NGƯỜI A. Đường xâm nhập của hoá chất vào cơ thể người: Sự luân chuyển của hoá chất xảy ra bên ngoài và bên trong cơ thể sống. Sự luân chuyển ngoài cơ thể liên quan đến các tác nhân môi trường như các điều kiện khí hậu và đặc tính hoá, lý của hoá chất, kể cả độ tan nếu như hoá chất được tìm thấy trong môi trường nước. Sự khuyếch đại sinh học cũng có thể xuất hiện.
Ví dụ: Metyl thuỷ ngân tham gia vào dây chuyền thực phẩm thông qua sinh vật phù du và khuyếch đại do tích đọng ở cá với nồng độ lớn gấp khoảng 103 lần hoặc hơn so với lúc đầu. Hg2+ Vi khuẩn kị khí CH3Hg+ Sinh vật trôi nổi Sâu bọ Cá nhỏ Chim Cá lớn Người Sự lưu chuyển hoá chất từ môi trường ngoài vào cơ thể người trải qua các giai đoạn cơ bản sau: Tiếp xúc: Sự tiếp xúc độc chất với cơ thể sống có thể được hiểu là sự có mặt của một xenobiotic (hoá chất lạ đối với cơ thể) trong cơ thể sinh vật. Đơn vị của sự tiếp xúc thường được tính bằng ppm (đơn vị một phần triệu ) hay đơn vị khối lượng trên một mét khối không khí, một lít nước hay một kg thực phẩm. Liều lương tiếp xúc qua da thường được tính bằng nồng độ của dung dịch tiếp xúc với diện tích bề mặt cơ thể.
Hấp thụ: GVHD: Thạc sĩ Nguyễn Văn Bỉnh SVTH :Nguyễn Thị Ngọc Quyên Đề tài : Anh hưởng của một số hóa chất thông dụng đến sức khỏe con người Hấp thụ là quá trình các chất thấm qua màng tế bào và xâm nhập vào máu. Sự hấp thụ các độc chất con có thể xảy ra qua đường tiêu hoá, hô hấp, da… Sự vận chuyển của độc chất từ hệ tuần hoàn vào trong mô cũng được gọi là sự hấp thụ, nó tương tự như quá trình hấp thụ hoá chất từ bề mặt cơ thể vào hệ tuần hoan. Lượng hấp thụ các chất trong cơ thể động vật phụ thuộc vào lượng chất đưa vào, thời gian cơ thể bị tiếp xúc, kiểu , loại xâm nhập… Ví dụ: độc chất trong không khí có thể ở dạng khí , cũng có thể ở dạng hạt bụi. Sự hấp thụ và thời gian lưu trữ các độc chất trong cơ thể động vật phụ thuộc nhiều vào kích thước hạt của chúng.
Những hạt này có thể sẽ kết lắng ở bề mặt cơ quan hô hấp theo 1 trong 3 quá trình sau: + Phân tán hạt : xảy ra đối với những hạt có kích thước vài micron khi luồng khí gặp bề mặt dốc. + Lắng đọng theo lực hấp dẫn : phụ thuộc vào khối lượng và hình dạng của hạt. Đối với hạt có đồng mật độ thì quá trình này thường có ở hạt có đường kính 0,5 – 5 micron. + Khuyếch tán: hiện tượng này thường có ở hạt có kích thước nhỏ.
Ngoài ra, sự hấp thụ còn phụ thuộc vào các quá trình phân bố, chuyển hoá và bài tiết trong cơ thể. Phân chuyển : Từ hệ thống tuần hoàn trong cơ thể, độc chất đi qua một, nhiều hay thậm chí tất cả các cơ quan trong cơ thể gọi là quá trình phân chuyển hay sự phân chuyển. Phân chuyển là quá trình vận chuyển độc chất sau khi đã xâm nhập vào máu đến các cơ quan trong cơ thể. Sau đó một số chất có thể chuyển hoá, một số chất bị tích đọng trong cơ thể.
Tốc độ phân chuyển các độc chất tới các tế bào của mỗi cơ quan phụ thuộc vào dòng máu lưu chuyển qua cơ quan đó. Tuy nhiên, sự phân chuyển của bất kì một chất nào đó có thể bị ảnh hưởng bởi sự tích luỹ tại các tế bào khác nhau trong cơ thể mà có thể được xem như những khu vực lưu giữ. Các khu vực này là: + Các protein của huyết tương. + Mỡ của cơ thể + Xương + Gan và thận Do phản ứng lý hoá của độc chất với các hệ thống cơ quan tương ứng mà có sự phân bố đặc biệt cho từng chất: + Độc chất có tính điện ly lưu giữ ở một số tổ chức và cơ quan khác nhau như chì, flo tập trung trong xương, bạc ,vàng ở da, hoặc lắng đọng ở gan, thận dưới dạng phức chất.
+ Các chất không điện ly loại dung môi hữu cơ tan trong mỡ tập trung trong các tổ chức giàu mỡ như thần kinh. + Các chất không điện ly và không hoà tan trong các chất béo nói chung thấm vào tổ chức kém hơn và phụ thuộc vào kích thước phân tử và nồng độ độc chất. Bài tiết: Các độc chất thải ra ngoài cơ thể theo đường thận, tiêu hoá, da, tuỳ thuộc vào tính chất lý hoá của chúng. Thận là cơ quan đào thải chính.
Bên cạnh đó, độc chất cũng được đào thải ra qua các nội cơ quan khác như: kim loại nặng thường đào thải ra khỏi cơ thể qua đường ruột…., ở gan một số độc chất được chuyển hoá rồi liên hợp với sulfo hoặc glucuronic, sau đó được đào thải. GVHD: Thạc sĩ Nguyễn Văn Bỉnh SVTH :Nguyễn Thị Ngọc Quyên Đề tài : Anh hưởng của một số hóa chất thông dụng đến sức khỏe con người Qua hơi thở có thể đào thải một số lượng lớn chất độc dưới dạng khí và hơi. Ngoài ra các độc chất cũng còn được bài tiết qua mồ hôi và sữa. Tồn lưu: Khả năng tồn lưu của các chất trong cơ thể phụ thuộc vào đặc điểm hoá học, cấu trúc phân tử và tính chất vật lý của chúng.
Một số chất thường tập trung ở các tổ chức mỡ như: Chlordane, DDT,… Protein của plasma có thể liên kết với Cu, Zn. Còn Pb tích đọng trong xương. ( nguồn : độc học môi trường và sức khoẻ con người – Trịnh Thị Thanh. Trang 55) Sơ đồ chu trình tương tác giữa các độc chất và độc tố với cơ thể sinh vật Chuyển hoá và đào thải Tích luỹ độc Gây độc mãn tính chất và độc tố Độc chất Xâm nhập Sinh vật Chuyển hoá và độc tố Đào thải Gây độc trực tiếp, cấp tính Nguồn Môi trường (môi trường bên trong bên ngoài) Ví dụ: Rượu etylic ở một nồng độ nào đó là độc chất với con người, cơ chế tác động thể hiện như sau: Đào thải Rượu etylic Cơ thể Tiết niệu Chuyển hoá trong cơ thể - Sự lưu chuyển hoa chất trong cơ thể liên quan đến các yếu tố ảnh hưởng đến sự lắng đọng sinh học chất đó ở trong cơ thể.
Điều này bao gồm cả tính chất hoá – lý như : cỡ hạt, điều kiện tiếp xúc và tình trạng sức khoẻ của cơ thể. Cơ thể người được ngăn cách với môi trường bên ngoài bởi ba loại màng chính: + Da + Biểu mô của hệ tiêu hoá. + Biểu mô của hệ hô hấp. Các con đường tiếp xúc giữa hoá chất với cơ thể động vật và con người : qua đường tiêu hoá, hô hấp, tiếp xúc qua da….
Nhìn chung, độc chất hấp thụ qua đường tiêu hoá ít hơn so với đường da và biểu mô của hệ hô hấp. Độ độc của các chất sẽ bị giảm bớt khi qua đường tiêu hoá do tác động của dịch tiêu hoá. Hóa chất vận chuyển từ điểm tiếp xúc vào hệ mạch máu. Để xâm nhập vào máu, độc chất phải vượt qua được các màng trên trước khi tân công lên một khu vực nào đó của cơ thể.
Sự GVHD: Thạc sĩ Nguyễn Văn Bỉnh SVTH :Nguyễn Thị Ngọc Quyên Đề tài : Anh hưởng của một số hóa chất thông dụng đến sức khỏe con người xâm nhập của một độc chat qua bất kì một màng sinh học nào đều được quyết định bởi tính chất lý hoá của nó như: + Mức độ ion hoá thấp. + Hệ số phân bố mỡ / nước của dạng không ion hoá cao + Các bán kính nguyên tử hoặc phân tử của các chất có khả năng tan ít trong nước. Ngay khi một độc chất đã vượt qua các màng, nó nhập vào vòng tuần hoàn máu và mang đi khắp cơ thể với một số dạng khác nhau: + Các phân tử cókhả năng khuyếch tán tự do được hoà tan trong nước nhũ tương. + Các phân tử liên kết thuận nghịch với các protein, chylommicron hoặc các cấu tử khác của huyết thanh.
+ Các phân tử tự do hoặc liên kết nằm trong hồng cầu và các yếu tố tạo thành khác. Trong mau, hoá chất có thể tồn tại tự do, không cần liên kết , hoặc liên kết với protein ( thường là liên kết với albumin). Hoá chất có thể từ máu để vào mô và các tế bào ( ở gan ), tích đọng lại (ở mô mỡ ), đào thải ra khỏi cơ thể (qua thận), hay sẽ tạp nên các phản ứng ( trong não). Biên độ của phản ứng phụ thuộc vào nồng độ của hoá chất tại cơ quan tiếp nhận, ái lực của chúng và hoạt động trong cơ thể.
Nhìn chung, tác động của bất ky một độc chất nào cũng đều phụ thuộc chủ yếu vào nồng độ của nó tại khu vực tác động. Có nhiều dạng phản ứng tạo thành do sự tương tác của hoá chất và bộ phận tiếp nhận. Chúng bao gồm những thay đổi hình dạng trông thấy được và không trông thấy được, hoặc những thay đổi trong các chức năng sinh lý và sinh hoá. Các phản ứng có thể không đặc trưng như viêm nhiễm, hoặc đặc trưng như :đột biến gen, dị hình, ung thư….
Các phản ứng có thể quan sát được ngay lập tức hay phải một khoảng thời gian sau đó; phản ứng có thể phục hồi được, hoặc không phục hồi được, có thể tại chỗ, có thể liên quan đến một hay nhiều bộ phận và nó có thể có lợi hoặc có hại. Các phản ứng này có thể liên quan đến tính thống nhất, chức năng, sự phát triển và liên hệ giữa các tế bào. Tuy nhiên, bản chất cơ bản của tế bào không thể nào bị thay đổi do hoá chất; ví dụ: tế bào cơ không thể bị biến đổi thành tế bào bài tiết. Hấp thụ qua đường hô hấp : - Hệ thống hô hấp bao gồm: đường hô hấp trên (mũi, miệng, họng ); đường thở (khí quản, phế quản, cuống phổi) và vùng trao đổi khí (phế nang), nơi oxy tư không khí vào máu và đioxit cacbon từ máu khuyếch tán vào không khí.
- Đây là con đường xâm nhập quan trọng nhất và luôn xảy ra do con người luôn phải hít thở.Thể tích hô hấp khí của người lớn là 20m3/ngày và trẻ em la 5m3/ngày. - Các độc chất hấp thụ qua đường này thường ở dạng khí như CO, NO2 , SO2 ,…hơi của các chất lỏng dễ bay hơi như benzen, CCl4 , hơi chì trong xăng và các Sol khí.