Caracteristici Generale de Toxicologie

Evaluarea caracteristicilor toxicologice ale unei substante, deci si a substantelor poluante, respectiv a consecintelor biologice, acute sau cronice, variaza enorm in functie de calea de patrundere, de concentratie, starea de sanatate, precum si de o serie de factori genetici, alimentari, sociologici etc.

Organismul uman, ca al tuturor vietuitoarelor, se apara de efectele poluantilor printr o gama larga de sisteme dobândite evolutiv si transmise genetic (lacrimare, actiunea cililor vibratili in caile respiratorii, eliminarea renala). Biotransformarea substan]elor exogene (care nu sunt produse de organism, categorie foarte larga in care intra si substantele chimice poluante) si endogene (ce iau nastere in interiorul organismului), cât si fagocitoza (proces realizat, la mamifere si la om, de catre anumite celule specializate, numite facocite prin care organismul se apara impotriva germenilor patogeni si prin care sunt distruse celulele uzate, corpii toxici), sunt doua procese biochimice esen]iale apararii organismelor si implica mecanisme enzimatice de mare finete. Dar, ca urmare a concentratiilor mari a agentilor poluanti, se inregistreaza depasirea capacitatii de autoreglare si devierea reac]iilor spre produsi nocivi, activi biologic asupra transmisiei informatiei genetice, sau cu capacitate distructiva asupra structurilor si functiilor celulare.

De la aparitia vietii pe pamânt, vietuitoarele s au adaptat la mediu. Tocmai acest proces de adaptare pentru supravietuire constituie, in viziunea evolutionismului lui Darwin, motorul aparitiei speciilor si al adaptarii pentru crearea de sisteme protectoare. Dar capacitatea de adaptare reprezinta o condi]ie necesara supravietuirii, insa nu intotdeauna si suficienta. Dovada incapacitatii de adaptare sau a vitezei prea mici de adaptare stau zecile de subspecii disparute. Doar acele specii ce au fost capabile sa se adapteze intr un ritm suficent de alert pentru a face fata modificarilor din mediu au supravietuit.

Aceasta capacitate de adaptare, intâlnita si in cazul animalelor superioare, are o eficienta extraordinara in cazul microorganismelor, capabile sa existe si sa prolifereze in conditii extreme. De exemplu, unele bacterii, alge si insecte si au dezvoltat noi enzime, capabile sa metabolizeze noi substante, cum ar fi penicilina si b lactamaza in cazul bacteriilor. La acesta concura, se pare, doi factori esentiali: viteza mult mai mare a metabolismului lor (de circa 10000 de ori mai mare in cazul bacteriilor decât in cazul pestilor, de exemplu) si timpul necesar reproducerii, de doar câteva ore. S a descoperit ca, in conditiile expunerii la temperaturi foarte ridicate, bacteriile supravietuitoare sunt capabile sa dezvolte proteine protectoare specifice, care dezvolta enzime protectoare. Fenomenul este similar si in cazul altor factori, cum ar fi insecticide, antibiotice sau substante chimice.

Chiar daca mai putin spectaculos, acest proces exista si in cazul animalelor superioare, deci si al omului. Cei expusi cronic unor noxe chimice, industriale sau cei ce beau sau fumeaza moderat, isi activeaza variat sisteme homeostazice de protectie, capabile sa permita organismului un grad ridicat de protectie. Este probabil ca, intr un timp indelungat si in prezenta unor concentratii neletale, sa se induca sisteme adecvate de metabolizare si la formele superioare de viata. Dar aceste mecanisme actioneaza doar intre anumite limite, si de aceea legislatia actuala in ceea ce priveste poluarea incearca sa restrânga nivelul acesteia sub un prag care sa o faca abordabila pentru mecanismele susamintite.

Reactiile adaptive mobilizeaza o gama larga de procese metabolice, cum sunt transportul de ioni prin membrane, eliberarea de energiei chimica prin glicoliza anaeroba si aeroba etc. Când factorii de mediu actioneaza prea puternic, depasind capacitatea de adaptare si compensarea prin procese metabolice adiacente, apar simptomele neadaptive caracterizate prin reactii de stress, intoxicari, micsorarea rezistentei imunologice.

Raspunsul adaptiv poate fi caracterizat si prin durata:

- pe termen scurt (ATS), ca urmare a unor iritatii persistente si moderate;

- pe termen lung (ATL), determinate prin actiuni repetate ale mediului.

ATS se bazeaza pe mecanisme fiziologice deja existente – de exemplu cresterea producerii de caldura la frig, transpiratia la cald, ventilatia crescuta in hipoxie (scaderea cantitatii de oxigen din tesuturi). ATS implica mobilizarea rezervelor energetice de glicogen din ficat, dar care din considerente biochomice este limitata.

ATL permite insa o adaptare durabila, ca urmare a prezentei continue a unor factori iritanti, poluanti, care determina modificari structurale si metabolice.

Caile de patrundere a substantelor chimice poluante

Etapele pe care le presupune actiunea unei substante asupra unui organism viu, deci si actiunea substantelor poluante, sunt urmatoarele:

- expunerea

- patrunderea

- absorbtia

- biotransformarea

- eliminarea sau depozitarea in organism.

Extrema complexitate a actiunii toxice a agentilor poluanti este rezultatul numeroaselor forme sub care se pot gasi poluantii, a diverselor modalitati de expunere care pot interveni si in paralel, a variatelor conditii geografice, sociale etc. pe durata expunerii. De asemenea s a evidentiat marea diferenta in consecintele expunerii in functie de caracterul acut, toxicologic si cronic al acesteia. Aceste etape sunt sistematizate in tabelul 1.

Factorii modificatori ai expunerii la substante poluante sunt prezentati in tabelul 2. Se poate observa ca intensitatea expunerii depinde de prezenta simultana a unor factori esentiali (natura, concentratia, durata de expunere) si modificatori, care influeneeaza in final cantitatea absorbita.

Tabelul 1. Circuitul substantelor chimice poluante si etapele componente