Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Гигиена и экология человека
Посмотреть оригинал

Влияние тяжелых металлов на организм человека.

Актуальность проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами объясняется прежде всего широким спектром их действия на организм человека. Тяжелые металлы влияют практически на все системы организма, оказывая токсическое, аллергическое, канцерогенное, гонадотропное действие. Доказано эмбриотоксическое действие тяжелых металлов через фетоплацентарную систему, а также их мутагенный эффект.

Многие тяжелые металлы обладают тропностью — избирательно накапливаются в определенных органах и тканях, структурно и функционально нарушая их. Выбор тройного органа зависит также от дозы и пути поступления тяжелых металлов в организм.

Мышьяк — неметалл, по токсичности сходен с тяжелыми металлами. Ни один другой элемент не имел такого страшного прошлого. В течение столетий этот «король ядов» служил орудием убийства. Именно с ним связывают смерть французского императора Наполеона.

Основные эмиссии мышьяка в окружающую среду — металлургические заводы, особенно медеплавильные, сжигание мышьяксодержащих углей, производство и применение пестицидов и пр. Среднесуточная ПДК мышьяка в атмосферном воздухе составляет 0,3 мкг/м3, в воде водоисточников 10 мкг/л, в почвах — от 2 мг/кг для песчаных до 10 мг/кг для нейтральных почв.

Серьезная глобальная проблема — наличие эндемичных территорий с повышенным и высоким содержанием мышьяка в подземных артезианских водах из-за наличия его в межпластовых земных породах. Опасные для водопотребления многочисленные артезианские скважины с разным уровнем загрязнения мышьяком имеются в Бангладеш, Индии, Чили, Аргентине, Тайване, на некоторых территориях США, Аляски, Дагестана и др.

Биомаркером мышьяка служат его компоненты в волосах и моче. Мышьяк оказывает политропное воздействие на организм: желудочно-кишечные, нервные, кардиоваскулярные, респираторные расстройства при хронической интоксикации. Постоянное употребление воды, содержащей более 500 мкг/л мышьяка, приводит к специфическому поражению кожи — мышьяковистый меланоз и кератоз. Мышьяк является канцерогеном с типичной локализацией — рак кожи и легких. На эндемичных территориях с высоким содержанием мышьяка в артезианской воде отмечено снижение эректильной функции у мужчин репродуктивного возраста.

Свинец — вещество первого класса опасности, оказывает политропное действие на организм. До 90% свинца аккумулируется в костях. Если воздействию свинца подвергаются маленькие дети, то критическим органом может быть мозг, в то время как у взрослых — кроветворная ткань или почки. Действие на организм зависит от концентрации загрязнителя в окружающей среде и соответствующего содержания его в крови (табл. 4.3).

Таблица 4.3

Возможные неблагоприятные эффекты у детей в зависимости от уровня свинца в атмосферном воздухе и соответствующего его содержания крови

Уровень свинца в кратности превышения ПД

РЬ-К,

мкг/дцл

Потенциальный эффект

Статус организма

1

4-6

Напряжение

адаптации

2-5

10-12

Ингибирование дегидротазы (цитоплазматической) дельта- аминолевулиновой кислоты (ДАЛК)

Перенапряжение

адаптации

10-16

15-20

Повышение иротоиорфирина в эритроцитах; электрофизиоло- гические изменения в ЦНС

Срыв адаптации

Уровень свинца в кратности превышения ПД

РЬ-К,

мкг/дцл

Потенциальный эффект

Статус организма

20-30

25-30

Повышение ДАЛК в моче, уменьшение синтеза гемоглобина, повышение коироиорфирина

Явная патология

60

40

Нарушенная проводимость но нервному волокну, периферическая нервная дисфункция

100

70

Выраженная анемия, ретикуло- цитоз

Больше 100

Больше 80 Энцефалопатия

-

При свинцовом токсикозе поражаются органы кроветворения (анемия), нервная система (энцефалопатия и нейропатия), органы чувств, почки (нефропатия), пищеварительная и сердечно-сосудистая системы. Наиболее восприимчива к свинцу гематопоэтическая система, особенно у детей. Накоплен обширный материал о влиянии свинца на нейропсихическое развитие детей.

Дети 5—12 лет с умеренно повышенным уровнем свинца в крови имеют сниженную память, умственную работоспособность, двигательную активность по сравнению с детьми контрольной группы. Хроническое воздействие свинца на развивающийся организм может быть причиной эмоционально-поведенческих нарушений. Свинец, попадая в организм, снижает активность гормонов, что в конечном счете сказывается на физическом развитии детей.

Установлено повреждающее действие свинца на зоны мозга, отвечающие за зрение. Американские исследователи обнаружили линейные зависимости в отставании длины и массы тела детей от уровня воздействия свинца на матерей в период беременности. Доказано также, что свинец снижает реакцию иммунной системы на чужеродные антигены.

Широкий спектр биологического действия у другого элемента первого класса опасности — кадмия. Кадмий обладает тератогенным действием, проникает через плацентарный барьер, нарушая поступление в плод целого ряда необходимых элементов. Свинец усиливает эмбриотоксическое действие кадмия, проявляя суммирующий эффект. Кадмий является ингибитором активности целого ряда ферментов, нарушая деятельность многих органов и систем, вызывая тяжелые морфологические и функциональные повреждения: ринит с потерей обоняния; нефропатия с типичной протеинурией; остеомаляция; ней- ротоксический синдром; обструктивные процессы в легких с развитием легочной недостаточности, есть данные о канцерогенном действии кадмия в развитии рака легкого.

Тяжелые патологические проявления массового пищевого хронического отравления кадмием зарегистрированы среди японского населения, употреблявшего рис, контаминированный кадмием, что описано японскими учеными как проявления экологически обусловленного заболевания «итай-итай» («больно-больно»).

Ртуть — токсичный тяжелый металл, который в природной среде присутствует в виде неорганической формы и метилированной ртути (органическая форма).

Источники ртути: добыча и выплавка ртутьсодержащей руды, извлечение золота из руд, производство хлора, винилхлорида, пестицидов и пр. Ртуть используется при производстве измерительных приборов, зеркал, люминисцентных ламп и др.

Меркуриализм — хроническое отравление ртутью. Симптомы отравления ртутью и заболевания были зарегистрированы уже в конце XIX в. как результат многократного использования ртутных составов в следующих случаях:

  • ? лечение сифилиса;
  • ? ртутные зубные пломбы, вызывающие акродинию (розовая болезнь);
  • ? ртутный нитрат, использовавшийся при изготовления шляп, что приводило к нарушению нервной системы и психических функций у людей, изготовлявших шляпы. Отсюда выражение «глуп как шляпочник»;
  • ? ртутные испарения вызывали профессиональные отравления у ювелиров, жестянщиков, шахтеров, изготовителей зеркал и пр.;
  • ? в начале XXI в. были обнаружены растворы для контактных линз, содержащие этилртуть, которые у многих вызывали блефаро- конъюнктивиты и прободения роговицы, данные растворы были запрещены к использованию.

Ртуть является политропным ядом. Интоксикация ртутью проявляется прежде всего изменениями в ЦНС: повышенная утомляемость, слабость, эмоциональная неустойчивость, головные боли и головокружения, тремор, ослабление памяти. При тяжелой интоксикации развивается ртутная энцефалопатия, множественные невралгии, полиневриты. Ртуть может накапливаться в почках, в результате чего развивается почечная недостаточность, так называемая, «сулемовая» почка. Ртуть проникает через плацентарный и гематоэнцефалический барьеры, повреждая организм ребенка в антенатальном и раннем постнатальном периоде развития.

Метилртутъ — органическая форма ртути, которая образуется в водной среде из неорганической ртути и является более токсичной, чем ее неорганическая форма.

К середине XX столетия огромные ртутные отходы образовались повсеместно во всех странах мира. Эти отходы складировали вблизи предприятий, населенных пунктов, водоемов. В моря и океаны поступили огромные количества неорганической ртути. Она усваивалась морской биотой, где происходило метилирование, т.е. образование метилртути. Последняя накапливалась в морских организмах, часто до очень высоких концентраций. Именно с этим связано появление новой «химической» экологической болезни, которая вошла в историю как классическая болезнь Минамата, описанная японскими учеными в середине прошлого столетия.

Хром. При избыточном поступлении в организм хрома, особенно шестивалентного, он может оказывать канцерогенный и аллергический эффекты. Более часты поражения кожи — дерматиты и экземы, а также астматические бронхиты, реже — бронхиальная астма. При длительном контакте возможно заболевание раком легкого. Кроме специфических эффектов, контакт с соединениями хрома предрасполагает к более частому развитию гастритов, гепатита, астено-невротических расстройств.

В программе глобального мониторинга одним из опасных загрязнителей окружающей среды признан никель. Никель, находясь в организме в повышенных концентрациях, проявляет себя как токсичный и канцерогенный элемент. Токсический эффект никеля сопровождается снижением активности ряда металлоферментов, нарушением синтеза белка, ДНК и РНК. Никель, поступающий с атмосферным воздухом в высоких концентрациях, уменьшает жизнеспособность альвеолярных макрофагов, вызывает снижение содержания лизоцима.

Никелевая пыль при длительном вдыхании вызывает раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, носовые кровотечения, гиперемию зева, развитие пневмокониоза. Токсический эффект его избытка в организме сопровождается развитием выраженных повреждений многих органов и тканей. Тяжелыми исходами хронической никелевой интоксикации являются диспластические, метапластиче- ские и неопластические процессы. Морфологическим выражением последних считается никелевый рак легкого, почек и саркома. Установлена также эмбриотоксичность никеля.

Диоксины — обширная группа высокотоксичных полихлорпро- изводных соединений, стойких и широко распространенных загрязнителей окружающей среды.

Источниками диоксинов являются многие отрасли народного хозяйства: химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная, металлургическая промышленность, производства трансформаторов, конденсаторов, теплообменников, пестицидов и пр. Диоксины образуются при высокотемпературных процессах переработки хлорсодержащей продукции. Они отличаются термической устойчивостью, резистентностью к химическому разложению, слабой растворимостью в воде. Расширение масштабов производства ряда химических соединений, их использование в военных целях сопровождается опасностью воздействия диоксинов не только на лиц, профессионально контактирующих с ними, но и на население.

Основное депо накопления диоксинов — верхние слои почвы, где их период полуразложения превышает 10 лет, в водной среде — более года, в воздухе — 24 дня. Длительное сохранение диоксинов во всех объектах природной среды способствует тому, что они активно переносятся по цепям питания и таким образом постоянно действуют на живые организмы. Подвижность диоксинов в природной среде увеличивают содержащиеся в ее объектах органические растворители, нефтепродукты и другие органические вещества.

Диоксины являются наиболее сильными синтетическими ядами, к которым у человека эволюционно не сформированы естественные механизмы защиты. Начало синтеза и широкого применения диоксинов в мирной жизни и в военных целях («оранжевый агент» во вьетнамской войне) пришлось на 30—60-е гг. XX столетия, а далее продолжалось широкомасштабное расширение выпуска продукции на основе полихлорированных бифенилов (ПХБ) и дибензодиоксинов (ПХДД).

Литература второй половины XX в. отражает трагические последствия влияния диоксинов на здоровье населения. Это массовые поражения работников промышленных предприятий, сельского хозяйства, населения в разных странах, в том числе и в России.

В организм 98—99% диоксинов поступают с продуктами питания, лишь незначительная доля — с воздухом и водой. В организме диоксины обнаруживают во многих органах и тканях: печень, почки, надпочечники, яичники, лимфатические узлы, легкие и др. Основным депо диоксинов является жировая ткань — подкожный, брюшной жир, высокие его концентрации обнаруживали в грудном молоке женщин.

Главной мишенью диоксинов является печень, где происходит не только кумуляция, но и их обезвреживание ферментами монооксиге- назной системы печени; производные этого метаболизма выделяются из организма с желчью и мочой. Токсическое действие ядов проявляется дегенерацией паренхиматозных печеночных клеток, фиброзными изменениями, что проявляется через биохимические параметры и разнообразные дисфункции печени.

Специфическое диоксиновое заболевание — хлоракне, или масляная болезнь Юшо-Ю-Ченг. Хлоракне (хлористые угри) — рецидивирующее воспаление сальных желез кожи. Заболевание длится годами, практически не поддается медикаментозному лечению, приводит к образованию рубцов на коже, ее обезображиванию и пигментации.

Масляная болезнь — массовые пищевые отравления диоксинами населения японской провинции Юшо (1968) и тайваньской Ю-Ченг (1979). Пострадали тысячи жителей из-за употребления рисового масла, загрязненного несколькими соединениями из группы диоксинов. Кроме кожных проявлений у пострадавших были выявлены тяжелые поражения печени, внутренних органов, нервной системы.

Диоксиновое отравление характеризуется замедленным развитием и проявляется выраженной утомляемостью, раздражительностью, расстройствами сна и головными болями, нарушениями пищеварения и эндокринной системы, болями в мышцах, суставах, слабостью в нижних конечностях, потерей массы тела. Разнообразные и многочисленные болезненные симптомы возникают в результате подавления ферментных систем организма, а также выраженной активации диоксинами перекисного окисления липидов. С этим связывают ускоренное старение организма людей, подвергшихся воздействию диоксинов, раннее появление заболеваний, характерных для пожилых людей, и преждевременную смерть. Накоплены эпидемиологические данные о более высоком уровне заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований среди людей, имевших контакт с диоксинами. Экспертами МАИР одно из соединений диоксинов — ПХДД включено в группу IL4 весьма вероятный канцероген для человека.

В перечне опасных диоксиновых эффектов нарушения репродуктивной функции. Диоксины 2,4Д и 2,4,5Т вызывают аборты, мертворожденна и патологию новорожденных. Большинство диоксинов, попав в материнский организм, могут проникнуть через плаценту и явиться причиной гибели плода, уродства новорожденных, отставания в росте, умственного недоразвития младенцев, появления опухолей.

На загрязненных диоксинами территориях их обнаруживают в крови беременных женщин, тканях плода и материнском молоке.

Из организма кормящей матери с молоком выводится годами кумулировавшийся диоксин. В свою очередь это является причиной хронической интоксикации младенцев с проявлениями масляной болезни, а также угнетения свертываемости крови из-за уменьшения содержания в крови витамина К.

Профилактика диоксиновых отравлений. Как убеждает международный опыт, это — незамедлительное закрытие диоксиновых производств, модернизация технологий, очистка территорий, уменьшение потребительского спроса на товары с хлорсодержащими веществами. В 1995 г. в России утверждена федеральная целевая программа «Защита окружающей природной среды и населения от диоксинов и диоксиноподобных токсикантов». Первоочередной задачей программы является проведение мониторинговых исследований и разработка без- диоксиновых технологий.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

[1]

  • [1] Перечислите основные проявления экологически обусловленныхизменений в здоровье человека. 2. Каковы особенности влияния экологического фактора риска на здоровье детей? 3. Охарактеризуйте токсическое действие тяжелых металлов на организм человека. 4. Перечислите биосубстраты, которые используются для обнаружения токсических веществ в организме человека. 5. Перечислите генетические экопатогенные эффекты. 6. Охарактеризуйте канцерогенные вещества и признаки их ранжирования. 7. Какова роль природных геохимических аномалий в нарушении здоровья населения? 8. Опишите методы профилактики йоддефицитных и селендефицит-ных нарушений в здоровье населения. 9. Каковы проявления недостаточного и избыточного содержания фтора в природной среде? 10. Дайте характеристику диоксинов как фактора риска для здоровья населения.
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Популярные страницы