resorpce

Resorpcí se rozumí průnik látky z místa aplikace do krevního nebo lymfatického systému, odkud je látka transportována k cílovým orgánům. Než se k nim látka dostane musí překonat biologické membrány oddělující vnitřní prostředí od vnějšího (kůže, sliznice), buněčné membrány oddělující jednotlivé buňky a nitrobuněčné struktury. I když se tyto membrány v podrobnostech liší, jejich základní stavba je stejná.

Buněčné membrány jsou tvořeny fosfolipidovou dvojvrstvou do které jsou zabudovány bílkoviny (přenašeče, receptory) a cholesterol se zpevňující funkcí. Molekula fosfolipidů je tvořena dvěma dlouhými řetězci mastných kyselin, které jsou esterově vázány na glycerol a přes třetí hydroxylovou skupinu glycerolu je esterově vázána kyselina fosforečná, která na sebe váže další radikál (například cholin). Molekula fosfolipidu má tedy amfifilní charakter (část je polární a část nepolární). Ve vodném prostředí se molekuly fosfolipidů skládají do dvojvrstvy a to tak, že polárními konci se otáčejí ven a nepolárními dovnitř. Přes tuto membránu poté látka může pronikat čtyřmi způsoby:

1. Pasivní transport
2. Spřažený transport
3. Aktivní transport
4. Vezikulární transport

1) Pasivní transport

je to děj probíhající ve směru koncentračního spádu bez dodání energie. Pasivním transportem se dostává látka do buňky dvěma způsoby:

1.  prostá difůze 
   tak pronikají přes membránu pouze látky s malou molekulovou hmotností a látky lipofilní. Látky s větší molekulovou hmotností a látky disociované membránou difundovat nemohou (vnitřek fosfolipidové dvojvrstvy je nepolární). Spousta toxikologicky významných látek (a většina látek léčivých) jsou slabé kyseliny či zásady, které v závislosti na pH buď disociují nebo nedisociují, proto se látky kyselé povahy vstřebávají z žaludku (kde nedisociují a mohou pronikat přes membrány) a obdobně látky zásadité ve střevech. Kromě látek lipofilních pronikají prostou difůzí i některé malé neutrální molekuli jako O₂, CO₂ a v některých případech i voda. Právě tímto způsobem je vstřebána i většina toxických látek.
   Rychlost toku, resp. přenosu toxických látek přes membránu, je dána vztahem R_t=P.(C₁-C₂), kde R_t je rychlost přenosu nebo rychlost toku, P - konstanta permeability, C₁ koncentrace toxické látky na povrchu buňky, C₂ - koncentrace toxické látky na druhé straně membrány buňky. Z uvedeného vztahu vyplývá, že počáteční rychlost přestupu (při C₂= 0) je úměrná v celém koncentračním rozsahu koncentraci C₁.
   Pokud je toxická látka elektricky nabitá, připojí se ke gradientu chemického potenciálu ještě i gradient potenciálu elektrického. Tok přenosu toxické látky mající charakter iontu je daný vztahem Rt = (Gt)._zTF(E_t-E), kde G_t je vodivost iontové formy toxické látky přes membránu, _zTF je náboj iontu, E je aktuální membránový potenciál a E_t je rovnovážný Nernstův-Donnanův potenciál. Tento potenciál je definovaný: E_t = (RT/_zTF).ln(T_II/T_I) 
   Pro počáteční rychlost přechodu by se teoreticky Et a tedy i RT mělo stát nekonečně velikým. V praxi jsou skutečné hodnoty vysoké, ale ne nekonečné.
    
2.  facilitovaná difůze 
   je děj kdy látka přechází přes membránu pomocí přenašeče opět ve směru koncentračního spádu. Tohoto přenosu se účastní dva typy transportních bílkovin:
   • Carriery (transportery, přenašeče) působí tak, že při přenosu vzniká komplex látka-přenašeč, který proniká membránou a poté se rozpadá na přenašeč a vlastní látku. Vstřebávání v tomto případě závisí na kapacitě přenašeče a na tom, zda má látka k přenašeči afinitu (schopnost navázat se na přenašeč).
   • Iontové kanály jsou bílkovinné přenašeče přenášející přes membrány především ionty a vodu. Působí tak, že vytvářejí v membráně póry naplněné vodou a jsou-li tyto póry otevřené mohou jimi pronikat ionty (popř. malé molekuly) určité velikosti a z určitým nábojem (jsou selektivní). Díky póru iont vůbec nedojde do styku s nepolárním vnitřkem membrány.
     V praxi rozlišujeme dva hlavní druhy iontových kanálů: K - kanály a Na - kanály. Draselné kanály jsou v ústí poměrně široké, potom se výrazně zužují. Jsou schopny přenášet K⁺, Rb⁺, NH₄⁺. Větší ionty, například Cs⁺, tetraetylaminový kation, apod. se mohou vázat, ale nepropouští je. Sodné kanály přenášejí hlavně Na⁺ a hydratované ionty Na⁺. Pravděpodobně by mohly tyto kanály mít význam při přenosu některých kovových toxických iontů.
     Zde bych ještě rád podotkl, že máme několik druhů iontových kanálů, přičemž podle mechanismu jejich řízení je lze rozdělit do pěti základních skupin: iontové kanály stále otevřené, iontové kanály napěťově řízené, iontové kanály řízené chemicky (receptory),iontové kanály řízené napětím i chemicky a iontové kanály řízené mechanicky. Podrobnosti o jednotlivých iontových kanálech naleznete například v knize Funkční somatologie, Michal Schreiber a kolektiv, 1998.

2) Spřažený transport

Jedná se o přenašečový systém, který je sám osobě pasivní, ale je spřažen s jiným energii spotřebovávajícím systémem. Podle toho, zda jsou dvě látky transportovány stejným nebo opačným směrem rozlišujeme symport a antiport.

1.  symport 
   Klasický fyziologický příklad je symport Na⁺ a glukózy v poměru 1:1, jemuž poskytuje energii koncentrační a potenciálový gradient sodíku. Obdobně existuje symport pro aminokyseliny a sodík (pro jednotlivé aminokyseliny existuje 5 druhů symportu).
    
2.  antiport 
   Příkladem je například spřažený transport Ca²⁺ - Na⁺. Energie je opět dodávána gradientem sodíku, zde však probíhá antiport v poměru 1:3.
    

3) Aktivní transport

Děj probíhající proti elektrochemickému gradient, vyžaduje přívod energie a probíhá opět pomocí proteinových přenašečů. Nejrozšířenějším typem tohoto transportu je Na+-K+ pumpa, která přispívá ke stabilizaci klidového rozložení iontů po obou stranách membrány. Energetické spotřeba těchto mechanismů činí asi 30% energie buňky (u aktivních buněk až 70%).

4) Vezikulární transport (endocytóza a exocytóza)

Takto jsou do buňky a z buňky přenášeny látky s velkou molekulovou hmotností (například polypetidy, proteiny či cholesterol).Oba tyto děje probíhají prakticky současně na všech membránách v celém organismu.

Endocytóza probíhá tak, že se malé úseky membrány vchlipují do cytoplasmy, poté se vchlípenina zaškrtí a od membrány se dotrhne váček, který se uvolní do cytoplazmy.

Exocytóza je děj opačný, transportní vezikula se dotkne plazmatické membrány, jejich membrány splynou a membrána se otevře do extracelulárního prostoru.

Faktory ovlivňující resorpci

Při vstřebávání musí látka projít z místa aplikace do místa působení, přičemž musí proniknout biologickými membránami a stěnou kapilár. Tento průchod ovlivňují:

• fyzikálně-chemické vlastnosti látky
• rozpustnost látky
• koncentrace látky
• aplikační forma (při p.o. aplikaci například přítomnost potravy v trávícím traktu, peristaltika, atd., zatím co například při inhalaci není difúze přes buněčnou stěnu limitována a toxická látka se dostává velmi rychle do krve).