ЦІКАВО. Синтетичні поверхнево-активні речовини (ПАР) або детергенти являють собою органічні високомолекулярні сполуки, які знижують поверхневий натяг рідин та адсорбуються на межі розподілу фаз і є основною сировиною для виробництва синтетичних миючих засобів (СМЗ). ПАР одержують з продуктів переробки нафти.
Існує група поверхнево-активні речовини біологічного походження, які утворюються в живих об’єктах і приймають участь у різноманітних функціях клітини і всього організму. Це ендогенні біологічні ПАР. До них слід віднести легеневі сурфактанти, ліпіди, фосфоліпіди, жирні кислоти та їх солі, інші біологічно активні речовини (стероїдні гормони, цереброзіди, кардіоліпін, тощо).
Ендогенні поверхнево-активні речовини – це речовини в більшості неіоногенного походження, які знаходяться в шкірі, слизових оболонках, жовчі та її компонентах, на поверхні легенів.
Для фізіологічних та медико-біологічних досліджень найбільший інтерес представляють поверхнево-активні речовини на межі розділу фаз вода-ліпід, оскільки в організмі існує межа ліпідного біошару клітинних мембран, що відіграє роль бар’єра для водорозчинних молекул, води, плазми крові, тканинної рідини або протоплазми.
Досліди виявили схожість між ендогенними поверхнево-активними речовинами різних біосубстратів, екстрактів органів та тканин. Визначено високий вміст ПАР в екстрактах головного мозку та печінки. ПАР крові утворюють моношари. ПАР шлункового соку утворюють також моношари, для яких характерна закономірна залежність тиску від площі. Визначено також моношари ПАР сечі. У здорових людей ПАР сечі утворюють моношари, для яких характерні підвищення тиску під час стиснення. Особливо різко підвищується рівень тиску моношарів сечі хворих нефритами. При дослідженні хворих безкам’яними та особливо калькульозними холециститами виявляються менші показники тиску моношарів, особливо значні зміни фіксуються у хворих цирозами печінки.
Ендогенні поверхнево-активні речовини містяться в різних тканинах та біологічних рідинах, виявляють при цьому видові відмінності, а також суттєво змінюються при різноманітних станах організму.
Ендогенні ПАР синтезуються в клітинах та виконують низку життєво-важливих функцій організму.
Дослідження з виключенням ендогенних ПАР з організму торкаються, головним чином, жовчних кислот. Результати робіт цього напрямку підкреслюють важливу роль холанових кислот не тільки в діяльності шлунково-кишкового тракту, а також для функціонування серцево-судинної, видільної, ендокринної, нервово-м’язової систем. Холанові кислоти відіграють значну роль в регуляції обмінних процесів, активації низки ферментів, обумовлюють стан нервової системи. Все це дозволяє розглядати їх як фізіологічно активні речовини організму. Значні ефекти спостерігаються при додатковому введенні в організм ендогенних ПАР – жовчних кислот. В дослідженнях на ізольованих органах та in virto встановлено виразний вплив ендогенних ПАР на фізіологічні процеси. Під впливом невеликих концентрацій жовчних кислот підсилюється транспорт води через багатошарові епітеліальні мембрани. Відмічено схожість в дії холанових кислот та синтетичних ПАР.
Отже, ендогенні ПАР виконують низку життєво важливих функцій. Так, наявність моношару молекул ПАР (сурфактантів) на поверхні альвеоли зменшує сили, що направлені на їх спадіння, і попереджують від ателектазів. ПАР також приймають участь в очищенні альвеолярних поверхней від чужорідних часток та зберіганні загального гомеостазу організму. Суттєву роль ендогенні ПАР відіграють в процесі емульгування жирів, активації перистальтики шлунково-кишкового тракту, регуляції всмоктування поживних речовин. Доведено, що неіоногенні детергенти в малих концентраціях чинять позитивний вплив на ендогенні ПАР шлунково-кишкового тракту у випадках їх дефіциту або порушення синтезу.
Дані літератури свідчать про можливе пероральне надходження синтетичних ПАР та проникнення їх в організм людини через непошкоджену шкіру. Швидкість надходження детергентів в організм залежить від фізико-хімічних властивостей, концентрації та тривалості контакту з ними. Слід зазначити, що в побутових умовах при використанні синтетичних засобів, засобів особистої гігієни, парфумерно-косметичних речовин організм людини може зазнавати комплексної та комбінованої дії детергентів.
З моменту відкриття (50-ті роки минулого століття) сурфактантів легенів наші знання про їх природу, функцію, ультраструктуру розширились та поглибились. Зараз немає підстав сумніватися, що феномен зниження поверхневого натягу на межі фаз повітря-рідина в легенях в основному забезпечують фосфоліпіди. Початок шляху кисню з атмосферного повітря до кінцевого споживача – внутришньоклітинних органел у всіх наземних тварин та людини обов’язково проходить через розділ фаз повітря-рідина. Лише пройшовши через вистеляючий комплекс ПАР (сурфактантів) молекула кисню наближається до цитоплазматичної мембрани альвеолярного епітелію, перетинає малу альвеолярну клітину та клітину епітелію, надходить в плазму крові та еритроцит. Отже, сурфактанти є першим елементом аерогематичного бар’єру, що здійснює адсорбцію всієї кількості кисню, необхідного організму.
Синтетичні ПАР відносяться, в основному, до 3-го та 4-го класу небезпеки, тобто є помірно- та малотоксичними речовинами та чинять подразнюючу дію на шкіру та слизову оболонку органів дихання та очей. Остання властивість особливо характерна для порошковидних (сипучих) СМЗ, основними компонентами яких є детергенти.
Вчені прийшли до висновку, що аерозолі детергентів, діючи на слизову оболонку дихальних шляхів, викликають дистрофічні та вазомоторні захворювання. Аерозолі синтетичних ПАР діють на сурфактанти слизової оболонки верхніх дихальних шляхів і викликають у працюючих з невеликим стажем (до 1 року) переважно катаральні прояви, які зі збільшенням стажу переходять в суб- та атрофічні зміни і призводять до розвитку вазомоторних порушень. При цьому утворюються умови для проникнення пилових часток в бронхіальне дерево та розвиток подальшої патології дихальної системи. На прикладі сурфактантної системи легенів можна розглянути вплив детергентів на виникнення легеневої патології. Незначні (слідові) концентрації детергентів у повітрі знижують в’язкість слизового покрову трахеї та бронхів. Подразнюючі концентрації викликають гіперсекрецію бронхіальних залоз, пригнічують синтез сурфактантів. При цьому може спостерігатись порушення функції зовнішнього дихання. Збільшення вмісту аерозолей синтетичних ПАР у повітрі може стати причиною появи локальних некрозів, погіршення еластичності легенів, порушення транспорту кисню через аерогематичний бар’єр. Це може призвести до гемодинамічних зрушень та появи перших ознак гіпоксії.
Так як синтетичні ПАР є основними компонентами більшості препаратів побутової хімії, особистої гігієни та косметично-парфумерних засобів, вони потребують проведення санітарно-гігієнічної експертизи та токсиколого-гігієнічної оцінки на безпечність для здоров’я людини перед впровадженням у виробництво та широке використання населенням у побуті.
Матеріал підготував: Валентин Швець, професор кафедри фізіології ім. Я.Д.Кіршенблата
