Sự Xâm Nhập Của Chất Độc Vào Cơ Thể Sinh Vật

Cấp độ vi mô

1. Sự Xâm Nhập Của Chất Độc Vào Tế Bào

Màng sinh chất & Tính thấm

Cho dù xâm nhập vào cơ thể sinh vật qua con đường nào đi nữa (tiêu hóa, hô hấp, da/biểu bì), các chất độc muốn gây ra tác động sinh học đều bắt buộc phải xâm nhập được vào bên trong tế bào đích của sinh vật đó.

a. Sơ lược về cấu tạo tế bào

Tế bào trưởng thành điển hình cấu tạo gồm có: màng nguyên sinh, nguyên sinh chất, nhân, bộ máy Golgi, ty thể và các vi thể khác.

Riêng đối với tế bào thực vật và một số vi sinh vật, bên ngoài màng nguyên sinh còn có màng tế bào (vách tế bào cellulose) – một màng cứng bảo đảm cho tế bào bền vững trước các tác động cơ học.

b. Sự xâm nhập của các chất vào bên trong tế bào

Thẩm thấu qua vách: Màng tế bào có khả năng thẩm thấu lớn đối với chất khoáng và hữu cơ nhờ hấp thu phân tử, trao đổi ion hoặc liên kết hóa học.
Màng nguyên sinh chất: Là vật cản thứ hai với tính thấm chọn lọc (tốc độ qua màng khác nhau). Khi bị tác nhân gây hại tổn thương, tính thấm tăng mạnh, chất độc khuếch tán nhanh vào trong đến khi cân bằng áp suất.
Khả năng hấp phụ kim loại nặng: Các chất như Hg, Cu, As… phản ứng với nhóm thio và amin của màng tế bào, thậm chí phá hủy màng để chui vào trong.
Đường đi của chất hữu cơ & vô cơ: Chất hữu cơ khuếch tán dạng phân tử qua khe lipoprotein; chất vô cơ (Cu, Fe, Zn…) xâm nhập dưới dạng ion hoặc phân tử.

Độc học côn trùng

2. Sự Xâm Nhập Của Chất Độc Vào Cơ Thể Côn Trùng

Thuốc trừ sâu xâm nhập vào cơ thể côn trùng theo 3 con đường chính: bộ máy tiêu hóa (vị độc), biểu bì (tiếp xúc) và đường hô hấp (xông hơi). Mỗi con đường chuyển hóa và gây tác động đặc trưng.

a. Tác động vị độc (Tiêu hóa)

Thuốc theo thức ăn qua miệng, thực quản vào túi thức ăn, chuyển hóa từ không hòa tan sang hòa tan. Tại ruột giữa, chất độc thẩm thấu hoặc phá hủy vách ruột vào huyết dịch, lan truyền đến hệ thần kinh, hệ enzyme hoặc tích lũy ở mô mỡ.

Bài tiết: Phần không hòa tan bị thải qua ruột sau và hậu môn. Vận tốc qua ruột càng nhanh, chất độc bị tống ra càng nhiều (ví dụ Asen kích thích co bóp ruột để tống độc tố ra ngoài).

b. Tác động tiếp xúc (Biểu bì)

Biểu bì gồm 3 lớp (trên, ngoài, trong). Lớp biểu bì trên dày 0.2 – 0.8µ chứa acid béo, cholesterin, protein và lớp sáp (như rệp sáp) ngăn cản chất không tan trong lipit. Vùng chân mỏng giúp thuốc dễ thấm qua hơn.

Dầu khoáng (DC Trons Plus, SK oil) tạo màng bao phủ cơ thể làm ngạt đường thở của côn trùng ngay cả khi chưa ngấm vào huyết dịch.

b. Tác động xông hơi (Hô hấp)

Chất độc dạng hơi khuyếch tán qua hệ thống khí quản và vi khí quản vào huyết dịch gây ngộ độc.

Côn trùng tự vệ bằng cách đóng lỗ thở và dùng oxy dự trữ. Do đó, thuốc xông hơi đòi hỏi không gian kín (kho, tàu, nhà kính) duy trì nồng độ độc trong thời gian dài mới đạt hiệu quả.

Độc học động vật máu nóng

3. Sự Xâm Nhập Của Chất Độc Vào Cơ Thể Loài Gặm Nhấm

Chất vị độc (Đường tiêu hóa)

Đi vào bộ máy tiêu hóa và đồng hóa ở dạ dày. Chất độc nguyên chất hoặc sản phẩm chuyển hóa thấm qua vách ruột vào máu và được truyền đi khắp cơ thể.

Do khướu giác và vị giác rất phát triển lại đa nghi, loài gặm nhấm thường có phản ứng tự vệ bằng cách lẩn tránh, từ chối ăn bả độc hoặc nôn mửa bả độc ra ngoài.

Chất xông hơi (Đường hô hấp)

Xâm nhập dễ dàng qua phổi của loài gặm nhấm, được máu vận chuyển đi toàn cơ thể.

Không chỉ tác động đến các cơ quan qua huyết dịch, chất độc xông hơi còn tác động trực tiếp lên chính huyết dịch, làm mất khả năng vận chuyển khí oxy ($\text{O}_2$), khí carbonic ($\text{CO}_2$) và các chất thiết yếu khác, gây ảnh hưởng trầm trọng đến toàn bộ cơ thể sống.