Interakcie škodlivých látok so živým organizmom prebiehajú v podstate v dvoch rovinách. V prvej rovine ide o pôsobenie škodliviny na organizmus (toxikodynamika) a v druhej rovine je to pôsobenie organizmu na toxickú látku (toxikokinetika).

Toxikokinetika

Z hľadiska toxikokinetiky je osud toxickej látky v organizme charakterizovaný nasledovnými toxikokinetickými procesmi:
1. absorpciou – prienik látky do organizmu,
2. distribúciou – rozdelenie xenobiotika do jednotlivých tkanív a buniek organizmu,
3. biotransformáciou (metabolizmus) – premena xenobiotika na látku iného chemického zloženia,
4. exkréciou – vylúčenie látky z organizmu.
Biotransformácia a exkrécia navzájom veľmi súvisia, preto sa obidva procesy označujú spoločným termínom eliminácia. Časť niektorých toxických látok sa nemusí z organizmu úplne vylúčiť, ale sa môže ukladať (kumulovať) v rôznych tkanivách a orgánoch (najmä v tukovom tkanive - tzv. lipofilné látky).

Osud toxickej látky v organizme
(upravené podľa HON, Z. Základy toxikologie pro obor vodního hospodářství. České Budějovice: Vysoká škola evropských a regionálních studií, 2013, 136 s. ISBN 978-80-87472-56-9)

Absorpcia toxickej látky
Pod pojmom absorpcia rozumieme proces, ktorým toxická látka prekonáva bariéru medzi biologickým objektom a vonkajším prostredím a preniká do organizmu (do krvného a lymfatického obehu). K absorpcii dochádza na miestach, ktoré sa nazývajú cesty (brány) vstupu. Medzi toxikologicky najvýznamnejšie cesty vstupu patrí:
• koža,
• gastrointestinálny trakt,
• pľúca.
Ďalšími možnými cestami vstupu xenobiotík do živých organizmov, ktoré majú hlavne význam v medicíne a experimentálnej toxikológii, sú rôzne spôsoby injekčného podania toxických látok (intravenózna, intraperitoneálna, intramuskulárna, subkutanózna, atď.). Každá z ciest vstupu toxickej látky do organizmu má svoje charakteristické vlastnosti, ktoré ovplyvňujú pôsobenie látky na živý organizmus, nástup účinku i jeho veľkosť a dobu pôsobenia.
Absorpcia kožou
Dermálna (perkutánna) absorpcia patrí medzi pomalé cesty vstupu toxickej látky do organizmu. Kožou prenikajú do organizmu iba lipofilné látky, ktoré prechádzajú cez bunkové membrány epidermálnych a dermálnych buniek prostredníctvom jednoduchej difúzie a odtiaľ sa absorbujú do krvného obehu.
Absorpcia gastrointestinálnym traktom (GIT)
Požitie toxickej látky ústami (tzv. ingescia) patrí medzi najčastejšie spôsoby prieniku toxikantov do organizmu. Najvýznamnejšou časťou GIT, kde sa absorbuje najvyšší podiel látok, je tenké črevo (vďaka veľkej absorpčnej ploche a vysokému prekrveniu). Absorpcia sa uskutočňuje najmä jednoduchou difúziou, ale i prostredníctvom aktívnych transportných systémov (aktívny transport; napr. ťažké kovy) (pr. Pb sa transportuje systémom pre Ca, Co systémom pre Fe a pod.). Po absorpcii je toxická látka transportovaná krvným riečiskom najskôr do pečene, kde u väčšiny látok dochádza k biotransformácii (detoxikácii/metabolickej aktivácii), a až potom do veľkého krvného obehu (do celého tela).
Absorpcia pľúcami
Absorpcia dýchacím ústrojenstvom sa uplatňuje najmä pri vdychovaní plynov, aerosólov, pár prchavých kvapalín (rozpúšťadiel) a prachových častíc toxických látok. Pri inhalácii prenikajú plyny pomocou difúzie z alveolárneho priestoru do krvi, v ktorej sa následne rozpúšťajú. Látka vstrebaná do krvi sa dostáva prakticky ihneď a v celom inhalovanom množstve do veľkého krvného obehu, t.j. bez biotransformácie v pečeni, ako je to v prípade perorálnej intoxikácie.

Využi pri ďalšom štúdiu tejto témy e-learningový kurz.

Toxikodynamika

Rozsah účinkov toxických látok môže byť veľmi široký. Toxická látka môže zapríčiniť celú radu biochemických, fyziologických alebo funkčných zmien v organizme až nezvratné poškodenie organizmu s následkom smrti.
Toxický účinok začína interakciou molekúl toxickej látky s biomolekulami (enzýmy, receptory, cytoskelet, biologické membrány, iónové kanály, DNA a pod.), t.j. na molekulárnej úrovni. Prejavuje sa na rôznych úrovniach od bunkových organel cez bunky, tkanivá až po celý organizmus. Na úrovni buniek sa toxický účinok prejavuje patologickými zmenami štruktúry a funkcie buniek alebo až ich odumieraním (cytopatický účinok = ovplyvnenie fyziologických procesov v bunke so zachovaním jej životaschopnosti; cytostatický účinok = zastavenie delenia bunky so zachovaním všetkých ostatných funkcií; cytotoxický účinok = dochádza k usmrteniu bunky). Uvedené zmeny spôsobujú poruchy funkcie jednotlivých orgánov a celého organizmu. Záleží pritom od rozsahu odumretých buniek, regeneračnej schopnosti príslušného tkaniva (veľkú regeneračnú schopnosť majú pečeňové bunky – veľmi dôležité, pretože sú najviac vystavené účinku toxických látok; malú až žiadne regeneračnú kapacitu majú nervové bunky), spôsobu, akým bunky odumierajú.

Využi pri ďalšom štúdiu tejto témy e-learningový kurz.