Что такое «тяжелые металлы» и «с чем их едят»?

тяжелые металлыТяжелые металлы — это группа химических элементов, которые обладают свойствами металлов (или полуметаллов) и имеют большую атомную массу или плотность. К сожалению, на сегодняшний день не существует четкого определения и классификации тяжелых металлов. Одними из наиболее часто применяемых критериев их определения является атомная масса (ее значение должно превышать 50) или плотность (больше или равна 8 г/см3). При этом авторы некоторых классификаций рекомендуют не включать благородные и редкие металлы в список тяжелых, некоторые исключают из него и нецветные металлы (железо, марганец).

Пути и источники поступления тяжелых металлов в наш организм

На сегодня можно с большой вероятностью говорить, что загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами — это результат хозяйственной деятельности человека. В свою очередь, они включаются в геохимические циклы, поступают в живые организмы, оказывая свое негативное действие.

Основными путями поступления тяжелых металлов в организм человека являются:

―     поступление с продуктами питания растительного и животного происхождения;

―     поступление с питьевой водой;

―     поступление с воздухом.

Основными источниками загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами являются:

―     использование, ликвидация и утилизация приборов, содержащих тяжелые металлы (ртутные проводники, газоразрядные лампы и т.д.);

―     отходы металлообрабатывающей, горнодобывающей и химической промышленности;

―     сжигания угля;

―     выхлопные газы автомобилей;

―     продукты сжигания нефти.

Влияние тяжелых металлов на организм человека

Важным фактором, определяющим влияние тяжелых металлов на организм человека, является доза принятого элемента. Так, например, многие из них в незначительных концентрациях являются инертными и не несут явной угрозы человеческому здоровью и жизни. Некоторые из них являются важными и незаменимыми регуляторами физиологических функций и факторами гомеостаза живых систем. Например, цинк является кофактором алкогольдегидрогеназы, кобальт входит в состав витамина В12, медь необходима для синтеза гемоглобина, в состав которого входит железо и т.д.

Но, несмотря на это, превышение физиологически необходимой дозы определенного металла приводит к патологическим изменениям в организме человека. Ярким примером, который демонстрирует зависимость дозы и эффекта, является железо. Так, его дефицит проявляется в виде анемии — заболевания, которое характеризуется уменьшением количества гемоглобина в крови и нарушением ее газотранспортной функции. В то же время население Ахтубинского района, который находится на Волге, получает с питьевой водой железо, количество которого превышает норму в 32 раза. Избыток этого металла провоцирует развитие ферриоза, который сопровождается язвами желудка и желчнокаменной болезнью.

С другой стороны существуют металлы, поступление которых даже в незначительных количествах, вызывает серьезные физиологические сдвиги. Так, например, эндемический арсеноз — заболевание, вызываемое сублетальными (несмертельными) дозами мышьяка. Арсеноз может проявляться в виде гиперкератоза, гиперпигментации, провоцировать развитие рака кожи.

В качестве других примеров можно послужить болезнь Минамата (меркуриоз, отравление ртутью) и болезнь Итаи-Итаи (кадмиоз, отравление кадмием). Первая из них сопровождается парестезиями, потерей чувствительности конечностей, атаксией, сужением поля зрения, нарушением слуха, повреждение нейронов зрительной области затылочной коры. Болезнь Итаи-Итаи впервые обнаружено в 1946 г. в Японии. Установлено, что повышенное содержание кадмия у населения связано с поступлением на рисовые поля воды из реки, в которую кадмий попадал с расположенного выше рудника. В основе кадмиоза лежит специфическое повреждение почек (кадмиевая нефропатия). Кроме того, имеют место тяжелые повреждения скелета в результате остеомаляции, частые переломы костей, боли в мышцах и костях, деформации позвоночника.

Общим механизмом негативного воздействия тяжелых металлов можно считать блокирование активных центров белковых молекул (за счет взаимодействия с тиольной группой аминокислот), в том числе и ферментов, в результате чего они теряют свою функцию. Вследствие этого нарушается гомеостаз, нормальное течение обмена веществ и возникает определенный симптомокомлекс, характерный для того или иного «металлического» отравления.

Фармакологические препараты, которые используют для детоксикации тяжелых металлов

На страничках нашего сайта мы уже упоминали о том, как вывести тяжелые металлы из организма с помощью определенных продуктов питания. Сейчас же мы поговорим о тех фармакологических препаратах, которые употребляют в случае острых отравлений тяжелыми металлами.

Наибольшее распространение получила этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) и ее соли. Взаимодействуя с тяжелыми металлами, ЭДТА образует комплексы, которые имеют высокий уровень растворимости и легко выводятся из организма почками. Вводят ЭДТА парентерально.

Следующим препаратом, который применяют с той же целью, является 2,3-димеркаптопропанол (или БАЛ, британский антилюизит). Однако БАЛ характеризовался низкой растворимостью в воде и относительно высокой токсичностью. Поэтому в Советском Союзе был синтезирован аналог БАЛ — унитиол, который был призван устранить негативные стороны своего предшественника. Комплекс металла с унитиолом отличался меньшей токсичностью и высокой растворимостью, что способствовало его быстрому выведению.




Метки:  | Автор:   ©
Дата публикации: 15.03.2015