Поступление ядов в организм

Исходные допущения:

1) Вещество находится во внешней среде, и его концентрация в этой среде не меняется несмотря на поступление вещества в организм, находящийся в среде. Это почти всегда справедливо, учитывая соотношение объемов организма и внешней среды (например, объема производственного помещения).

2) Организм - некоторая однородная система, проникая в которую в силу диффузии, вещество перемешивается и постепенно накапливается до определенного предела. Это допущение является самым условным и вносит наибольшую погрешность в проводимые расчеты.

3) Вещество в организме не изменяется (или изменяется весьма медленно), что существенно упрощает модель (хотя и может быть учтено). Это условие справедливо для большого круга соединений, особенно органических углеводородов, простых эфиров и др.).

Вещество с концентрацией во внешней среде C0 поступает в организм и накапливается в нем. Пределом накопления является произведение ЛС₀, где Л- коэффициент распределения вещества между организмом и средой (на-пример, при накоплении вдыхаемого вещества в крови Л - коэффициент распределения «кровь/воздух», который для многих веществ может быть заменен легко определяемым опытным путем коэффициентом распределения «вода/воздух).

Чем больше разность между максимально возможной в данных условиях концентрацией вещества в организме (ЛС₀) и его фактической концентрацией С в данный момент времени т, тем интенсивнее происходит процесс поступления в организм (больше движущая сила диффузии), т.е. скорость роста концентрации вещества в организме пропорциональна (с коэффициентом k) этой разности:

ЛС

— = к • (Л-С0 - С).

Лт

Разделяя переменные и интегрируя, получим:

или

где A! - постоянная интегрирования с учетом потенцирования.

Пусть до момента введения организма (т = 0) в среду он не содержал вредного вещества (С = 0), т.е., вводя начальные условия т= 0, С = 0, находим постоянную интегрирования каки, тогда

I

Данное уравнение является простейшей математической моделью процесса поступления в организм не подвергающихся биотрансформации веществ. Несмотря на ограниченность это модели, она позволяет достаточно правильно описывать экспериментально обоснованный процесс накопления для ряда веществ.

Графическая модель накопления вещества в организме, адекватная выведенной математической модели (15-1), приведена на рис.15.1.

Рис.15.1. Кинетика накопления вещества в биосистеме

15.2.