Биохимия при отравлении тяжелыми металлами

Влияние тяжелых металлов пагубно сказывается на организме человека иживотных, нарушая физиологические функции. Наиболее полно изучено патологическое влияние соединений тяжелых металлов на печень, почки, сердечно-сосудистую систему, систему крови, иммунную систему. Однако, такие металлы, как молибден, хром изучены вменьшей степени, мало изучено их действие на систему крови. Если учесть то, что вокружающей среде эти элементы встречаются довольно часто вконцентрациях намного превышающих предельно допустимые, изучение их воздействия на организм представляется весьма актуальным.

Механизм токсического воздействия соединений тяжелых металлов складывается из местного ирезорбтивного эффектов. Местное действие проявляется вдеструкции ткани изависит от способности этих соединений кдиссоциации. Врезультате уплотнения иденатурации белка образуется некроз тканей со струпом. Воснове резорбтивного действия лежит блокирование функционально активных групп белков-ферментов иструктурных белков. Наибольшее значение имеет блокирование сульфгидрильных (тиоловых) групп (SH), обеспечивающих биологическую активность более 50 белков-ферментов; блокируются также аминные, карбоксильные идр. группы [4].

Рибосомы клеток млекопитающего содержат около 120 сульфгидрильных групп, причем примерно половина из них имеет функциональное значение для осуществления белкового синтеза. Образование комплекса токсиканта сSН-группами биомолекул сопровождается их повреждением, нарушением функции, что иинициирует развитие токсического процесса
(рисунок) [6].

Взаимодействие сульфгидрильной (тиоловой) группы SH с ионами тяжелых металлов

Большинство признаков интоксикации молибденом аналогичны или идентичны таковым при дефиците меди (то есть, замедление роста ианемия). Профессиональные интоксикации, выявленные эпидемиологическими методами, характеризуются повышением концентрации мочевой кислоты вкрови иувеличении случаев подагры.

В организме соединения молибдена вытесняют медь ифосфор, что приводит куменьшению количества меди впечени ифосфора вкостях. Медь связывается смолибденом, образуя растворимый комплекс, который выводится смочой. Снижается активность фосфатаз имедьсодержащих ферментов; например перекиси дисмутазы. Нарушается обмен АТФ, белковый обмен, блокируется синтез аминокислот. Молибден является прямым антагонистом меди, вольфрама исульфатов. Повышение концентрации серы вкорме замедляет усвоение меди имолибдена. Вызванный молибденом токсикоз может усиливаться при высокой концентрации серы или низком содержании меди ворганизме. Если соотношение меди имолибдена меньше чем 2:1 тяжесть течения отравления усиливается. Заболевание начинается при поступлении молибдена вколичестве свыше 50мг/кг сухого вещества корма. Отравление протекает остро ихронически. Уживотных отмечают диарею спримесью пузырьков газа икрови вфекалиях, отечность влагалища, прогрессирующие истощение, депигментация шерстного покрова вокруг глаз, остеопороз, хромота, мышечная дрожь, артриты, снижение оплодотворяемости. Вкрови снижение гематокрита, макроцитарная гипохромная анемия. Наблюдается: жировая дистрофия печени, дистрофия почек, катаральный или катарально-геморрагический гастроэнтероколит, хрупкость костей идеформация суставов [6].

Всасывание хрома происходит через желудочно-кишечный тракт, атакже через дыхательные пути икожу. Выведение всосавшихся соединений хрома из организма происходит главным образом через почки (возможно повреждение клубочков ислизистых оболочек мочевыводящих путей). Воздействие соединений хрома: наряду сраздражением или прижиганием пораженного участка слизистой оболочки или кожи возникает угроза вначале кровообращению, позже функции почек, атакже печени. Возможно образование метгемоглобина, появление гемолиза. После приема внутрь дихромата калия или подобных токсичных соединений хрома появляются окрашивание, припухлость или химические ожоги слизистых оболочек рта иглотки, сильные боли вживоте; рвота сжелто-зеленой окраской (иногда кровавой), профузный (кровавый) понос. Тотчас же возможны коллапс илетальный исход, или втечение нескольких дней развиваются желтуха игеморрагический диатез. Дизурические расстройства, гематурия, альбуминурия переходят ванурию иуремию. Иногда развиваются судороги икома. После массивной ингаляции хроматной пыли развивается острая пневмония. После контакта скожей возможны химический ожог ирезорбтивное действие. Раны, загрязненные хроматами, заживают очень плохо [3].

Целью данной работы явилось изучение биохимического состава плазмы крови экспериментальных животных при отравлении солями молибдена ихрома.

Материалы иметоды исследования

Эксперименты проводились на лабораторных белых крысах, массой 180-200г, которые были разделены на 3группы.

Первую группу (n=5) составляли контрольные животные.

Вторую группу (n=5) составляли животные, которым втечение трех месяцев внутрижелудочно вводили хронические дозы солей молибдена.

Третью группу (n=5) составляли животные, которым втечение трех месяцев per os вводили хронические дозы солей хрома.

Для биохимических исследований забор крови осуществляли из сонной артерии. Определяли активность ферментов - (АЛТ, АСТ), содержание общего белка вплазме крови, содержание глюкозы, мочевины. Биохимические показатели крови определяли на биохимическом анализаторе SCREEN MASTER компании HOSPITEX DIAGNOSTICS. Применяли следующие методы: активность аланинаминотрансферазы иаспартатаминотрансферазы - методом Рейтмана-Френкеля, общий белок - биуретовым методом, глюкозу - глюкооксидазным методом, мочевину - унифицированным методом по цветной реакции сдиацетилмонооксимом. [1].

Результаты исследования обрабатывали статистически сиспользованием программы Microsoft Excel. Сучетом критерия Стьюдента регистрировали изменения показателей [2].

Результаты исследований и их обсуждение

В ходе проведенного эксперимента было выявлено, что содержание АЛТ вплазме крови лабораторных крыс, принявших соли молибдена увеличилось на 168,4 (р

Комплексный анализ крови на наличие тяжелых металлов и микроэлементов (23 показателя) (кровь из вены

Анализ крови на наличие тяжелых металлов и микроэлементов - метод ИСП-МС: Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (Li - литий, B - бор, Na - натрий, Mg - магний, Al - алюминий, Si - кремний K -калий, Ca - кальций, Ti - титан, Cr - хром, Mn - марганец, Fe - железо, Co - кобальт, Ni - никель, Cu - медь, Zn - цинк, As - мышьяк, Se - селен, Mo - молибден, Cd - кадмий, Sb - сурьма, Hg - ртуть, Pb - свинец) - показатель содержания ряда наиболее широко распространенных металлов, использующихся в промышленности и в быту - ртуть, свинец, бор, кобальт, никель, хром, мышьяк, молибден, литий, титан, сурьма, кадмий и других, которые при длительном контакте или прямом воздействии (употребление внутрь, при дыхании) могут быть причиной отравления. Анализ, также, показывает содержание наиболее важных микроэлементов - железа, магния, селена, меди, цинка, калия, натрия, кальция, участвующих в регуляции биохимических реакций, протекающих во всех органах человека.

При длительном контакте с металлами и их химическими производными в промышленности, повседневной жизни металлы накапливаются в различных органах и тканях человека. С практической точки зрения наиболее удобными (доступными) формами забора материала являются: кровь, моча и волосы.

После контакта, наиболее быстро, увеличение содержания металлов можно зарегистрировать в крови и моче. Если удается обнаружить чрезмерное содержание металлов в волосах, то это говорит в пользу о постоянном контакте с ними и требует выяснения причин столь длительного воздействия.

При интерпретации полученных результатов содержания металлов необходимо учитывать все возможные пути поступления их в организм человека - повышенное содержание металлов в почве, воде, пище, расположенность рядом с местами проживания людей промышленных объектов, преднамеренное введение.

Литий применяется для лечения маниакальных и гипоманиакальных состояний различного генеза, профилактики и лечения аффективных психозов, профилактики и лечения аффективных нарушений у пациентов с хроническим алкоголизмом, мигрени, синдроме Меньера, сексуальных расстройствах, лекарственной зависимости. Может применяться при депрессии в комбинации с антидепрессантами при неэффективности монотерапии. Побочными эффектами (или при передозировке) препаратов лития являются: рвота, сонливость, тремор рук, нарушение функции щитовидной железы (проявления гипотиреоза, нарушение функции почек - возникновение полиурии (повышенное мочеотделение) и полидипсии (повышенное употребление воды). Таким образом, подбирая терапевтическую дозу для препаратов лития и избегания проявления его токсических эффектов анализ крови на содержания лития проводят, как правило, один раз в три месяца.

Отравление тяжёлыми металлами выражается в различных клинических симптомах.

Свинец - для отравления свинцом (солями свинца) характерно: поражение почек, анемия, боли в животе, неврологические расстройства, нарушения в деятельности центральной нервной системы (потеря памяти).

Ртуть - отравления ртутью могут проявиться в виде поражения многих органов и систем организма. Хроническое отравление в первую очередь влияет на центральную нервную систему - дрожание рук, потеря памяти, повышенная возбудимость, нарушение слуха и зрения. Поражение дыхательной системы проявляется в виде воспаления дыхательных путей и интерстициального пневмонита. Поражение кишечника, вплоть до некроза слизистой оболочки кишечника.

Кадмий - поражение кадмием способно вызвать боли в животе и понос. При вдыхании с воздухом наблюдаются боли в грудной клетке, развитие пневмонита и в дальнейшем эмфиземы. Хроническое отравление кадмием может приводить к поражению почечных канальцев, одним из признаков которого является протеинурия. Поскольку кадмий аккумулируется в почках, считается что его определение в моче (в ткани почек) может быть более информативным, чем определение только в крови.

библиографическое описание:
Влияние некоторых тяжелых металлов и микроэлементов на биохимические процессы в организме человека / Зинина О.Т. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. — Хабаровск, 2001. — №4. — С. 99-105.

код для вставки на форум:

Одними из наиболее вредных для биосферы Земли загрязнений, имеющих самые разнообразные вредные последствия, как для здоровья людей, так и для жизнедеятельности живых организмов, являются загрязнения тяжелым и металлами. Наряду с пестицидами, диоксинами, нефтепродуктами, фенолами, фосфатами и нитратами тяжелые металлы ставят под угрозу саму существование цивилизации. Увеличивающийся масштаб загрязнений окружающей среды оборачивается ростом генетических мутаций, раковых, сердечно-сосудистых и профессиональных заболеваний, отравлений, дерматозов, снижением иммунитета и связанных с этим болезней. В подавляющем большинстве случаев первоисточником загрязнений является экологически безграмотная деятельность человека. Среди опасных для здоровья веществ тяжелые металлы и их соединения занимают особое место, та к как являются постоянными спутниками в жизни человека.

Очень часто многоэлементный анализ используют в медицине при выяснении причин острых и хронических отравлений, а так же при лечении профессиональных болезней, связанных с хроническим воздействием тяжелых металлов на организм в условиях реального производства и экологических особенностей.

Установлены предельно-допустимые концентрации микроэлементов в организме.

Амплитуда содержания того или иного элемента у разных организмов может значительно выходить за пределы указанных концентраций. Фактор концентрации имеет определяющий характер для оценки физиологического действия элемента. Уже почти 85 лет известно, что:

Каждый элемент имеет присущий ему диапазон безопасной экспозиции, который поддерживает оптимальные тканевые концентрации и функции;
У каждого элемента имеется свой токсический диапазон, когда безопасная степень его экспозиции превышена [Mertz, 1982].

As, Be, Cd, Hg, Pb, Tl, Zn;
B, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Sb, Sc;
Ba, Mn, Sr, V, W.

Общепризнанно, что наиболее опасными элементами для человека, да и вообще для теплокровных животных, являются кадмий, ртуть и свинец (Cd, Hg, Pb).

Ртуть токсична в любой своей форме. Ртуть в природных условиях довольно быстро превращается в летучее токсическое соединение — хлорид метилртути. В организме ионы метилртути быстро попадают в эритроциты, печень и почки, оседают в мозге, вызывая серьезные необратимые кумулятивные нарушения ЦНС. Это приводит, к конце концов, к общему и церебральному параличу, деформации конечностей, особенно пальцев, затрудненному глотанию, конвульсиям и смерти. Ртуть блокирует активность ряда важнейших ферментов, в частности карбоангидразы, карбоксипептидазы, щелочной фосфатазы. Легко замещает кобальт в корриноидах, извращая метаболические реакции, связанные с витамином В12. Повреждение механизма биосинтеза ДНК из-за недостаточности витамина В12 является причиной мегалобластических анемий и наиболее распространенной формы - пернициозной анемии, что приводит к дегенеративным изменениям нервной системы.

Свинец известен как токсическое вещество почти 5 тысяч лет среди греческих и арабских ученых. В современных условиях наибольшим источником загрязнения свинцом среды обитания считаются выхлопы бензиновых двигателей автомашин, поскольку в бензин добавляется тетраэтилсвинец для повышения октанового числа. Свинец препятствует одной из ступеней биосинтеза гема, считается сильнейшим нейротоксином, вызывает повышенную агрессивность. Хроническое отравление свинцом постепенно приводит к нарушениям функций почек, нервной системы, анемии. Токсичность свинца увеличивается при недостатке в организме кальция и железа. Свинец блокирует SH-группы белков, образуя комплексы с фосфатными группами рибозы у нуклеотидов, особенно у цитидина, и тем самым быстро разрушает РНК, ингибирует ферменты, в частности карбоксипептидазу.

Мышьяк относится к числу наиболее сильных и опасных ядов. В присутствии кислорода быстро образует очень ядовитый мышьяковистый ангидрид. При пероральном отравлении высокая концентрация мышьяка наблюдается в желудке, кишечнике, печени, почках и поджелудочной железе, при хроническом отравлении постепенно накапливается в коже, волосах и ногтях. Из-за ингибирования различных ферментов нарушает метаболизм. В процессе отравления первыми страдают аксоны, что приводит к периферической нейропатии и параличу конечностей. Мышьяк считается канцерогенным для человека.

Цинк в виде двухвалентного элемента входит в состав свыше 20 ферментов, включая участвующие в обмене НК. Большая часть цинка в теле человека находится в мышцах, а самая высокая концентрация — в простате. В крови он присутствует в эритроцитах как кофактор в карбоангидразе. Избыток цинка может разбалансировать метаболические равновесия других металлов. Разбалансировка отношения цинк/медь является главным причинным фактором в развитии ишемической болезни сердца. Избыточное потребление солей цинка может приводить к острым кишечным отравлениям с тошнотой. В общем, цинк не очень опасен, а возможность отравления, вероятнее всего зависит от совместного присутствия токсичного кадмия.

Сурьма — менее токсичный элемент, чем мышьяк. При отравлении накапливается в скелете, почках, селезенке.

Барий в виде двухвалентного катиона ядовит из-за его антагонизма с калием (но не с кальцием). У обоих ионные радиусы подобны. Барий является мускульным ядом. Абсорбированный барий откладывается в костях и в пигментной оболочке глаз.

Марганец — элемент почти нетоксичен, особенно в виде двухвалентного иона. В виде перманганат-иона токсичен из-за окислительной способности. Отравление происходит в случае вдыхания оксида в промышленном производстве.

При различных патологиях имеет место изменение содержания микроэлементов в организме. Исследование сыворотки больных острым вирусным гепатитом, а также при постгепатитном циррозе показало, что у пациентов с острым гепатитом концентрация цинка почти не менялась, концентрация кадмия значительно увеличивалась. Концентрация меди и марганца незначительно уменьшалась. При хроническом гепатите и постгепатитном циррозе содержание меди и цинка в сыворотке уменьшалось, а кадмия увеличивалось. Содержание марганца почти не менялось. Выделение с мочой меди, превышающее 115 мкг/сутки и сопровождаемое низким содержанием в крови, свидетельствует о синдроме системного заболевания, например, болезни Вильсона-Коновалова. Повышенное содержание в крови и моче алюминия, особенно у пожилых людей, может сопровождать энцефалопатию, болезнь Альцгеймера и другие формы слабоумия, а при почечной недостаточности также остеомаляцию и микроцитарную гипохромную анемию. Повышенное содержание в крови и моче лития характерно для больных с патологией мочевыделительной системы, нефропатиями.

Повышенное относительно ПДК содержание в биологических жидкостях отдельных тяжелых металлов может свидетельствовать о хроническом воздействии токсикантов на организм и перенапряжении работы почек и печени. Это требует мер по очистке организма от избытка тяжелых металлов, например, с помощью препаратов с полианионами (морская капуста) в незапущенных случаях.

Повышенное содержание в крови и моче наиболее токсичных тяжелых металлов (кадмия, ртути, свинца) требует энергичных мер по их выведению, поскольку их избыток разрушает нервную, сердечно-сосудистую и иммунную системы.

Повышенное содержание в крови и моче таллия и селена может пролить свет на причины облысения и плохое самочувствие таких больных.

Повышенное содержание в организме бора должно привлечь внимание к тяжелым металлам, содержание которых не превышает ПДК, т.к. он оказывает синергистское (усиливающее) влияние на их токсические свойства.

Отравление депиляторием / Аджиев Б.Л. // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1968. — №4. — С. 43-44.

Механизм наступления смерти при ингаляции бутана / Клевно В.А., Тархнишвили Г.С. // Судебная медицина. — 2018. — №4. — С. 27-29.

Смертельное пероральное отравление пергидролем / Блохас Ц.В. // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1968. — №1. — С. 54.

Случайное острое отравление фтористым ядохимикатом / Чернобродов Г.Д., Ерошин Ю.А., Жданович Н.В. // Судебно-медицинская экспертиза. — М., 1968. — №1. — С. 55.

Описание

Расширенный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (40 показателей) — расширенное исследование концентрации тяжёлых металлов и микроэлементов, используемое для оценки нутриентного статуса организма и диагностики острой и хронической интоксикации.

Химические элементы в свободном состоянии и в виде соединений входят в состав всех клеток и тканей человеческого организма. Они выполняют строительную функцию, выполняют роль катализаторов биохимических реакций, являются участниками процесса роста и развития организма, его адаптации к меняющимся условиям существования.

В организме элементы присутствуют в большинстве в виде соединений.

Классификация элементов
По одной из классификаций все химические элементы разделяются в зависимости от уровня их содержания:

макроэлементы: их концентрация более 0,01% в тканях. К ним относят: С, H, O, N, Ca, Cl, F, K, Mg, Na, P, S; они входят в состав основных клеток и тканей;
микроэлементы: их концентрация от 0,00001% до 0,01%; это — Fe, Zn, Sr, Mo, Cu, Br, Si, Cs, I, Mn, Al, Pb, Cd, Rb, B. Участвуют в регулировании жизненно важных функций в организме;
ультрамикроэлементы: их содержание ниже 0,000001 %; это — Se, Co, V, Cr, As, Ni, Li, Ba, Ti, Ag, Sn, Be, Ga, Ge, Hg.

По другой классификации, учитывающей физиологическую роль все элементы делятся на:

структурные: С, H, O, N, Ca, Cl, F, K, Mg, Na, P, S;
эссенциальные: Fe, I, Cu, Zn, Сo, Cr, I, Mo, Se, Mn;
условно-эссенциальные: As, B, Br, F, Li, Ni, Si;
токсические: Al, Cd, Pb, Hg, Be, Ba, Bi, Tl;
потенциально-токсические: Ag, Au, In, Ge, Rb, Ti, Te, U, W, Sn, Zr.

Химический элемент считается жизненно важным, если при его отсутствии или недостаточном поступлении в организм нарушается нормальная жизнедеятельность, прекращается развитие. В результате воздействия токсических элементов развивается синдром интоксикации в организме.

Каждый элемент имеет свой рабочий диапазон концентраций, который позволяет осуществлять жизненно важные функции. При дефиците или избытке элемента страдает в первую очередь работа ферментов, которые являются зависимыми от них. Нарушается гомеостаз металлов и лигандов, развиваются патологические изменения.

Данное исследование включает комплексный анализ наличие тяжелых металлов и микроэлементов в крови:

Li (литий).
Be (бериллий).
В (бор).
Na (натрий).
Mg (магний).
Al (алюминий).
P (фосфор).
К (калий).
Ca (кальций).
Mn (марганец).
Fe (железо).
Co (кобальт).
Ni (никель).
Zn (цинк).
Ga (галлий).
Ge (германий).
As (мышьяк).
Se (селен).
Rb (рубидий).
Sr (стронций).
Zr (цирконий).
Nb (ниобий).
Mo (молибден).
Ag (серебро).
Cd (кадмий).
Sn (олово).
Sb (сурьма).
Тe (теллур).
Cs (цезий).
Ba (барий).
Ce (церий).
Pr (празеодим).
Sm (самарий).
La (лантан).
W (вольфрам).
Hg (ртуть).
Ti (титан).
Pb (свинец).
U (уран).

Для многих элементов кровяное русло с форменными элементами является депо.
Показания:

мониторинг состояния организма, оценка уровня работоспособности и эффективности лечения;
подбор диеты здоровому и больному человеку;
определение наличия тяжёлых металлов и токсичных элементов;
подозрение на отравление тяжёлыми металлами при симптомах интоксикации;
изучение воздействия на организм вредных привычек.

Подготовка
Кровь рекомендуется сдавать утром, в период с 8 до 12 часов. Взятие крови производится натощак или спустя 4–6 часов голодания. Допускается употребление воды без газа и сахара.

Накануне сдачи исследования следует избегать пищевых перегрузок.

Интерпретация результатов
Интерпретацию результатов смотрите соответственно каждому микроэлементу:

Li (литий), В (бор), Na (натрий), Mg (магний), Si (кремний), К (калий), Ca (кальций), Ti (титан), Cr (хром), Mn (марганец), Fe (железо), Co (кобальт), Ni (никель), Cu (медь), Zn (цинк), As (мышьяк), Se (селен), Mo (молибден), Cd (кадмий), Sb (сурьма), Hg (ртуть), Pb (свинец), V (ванадий), Ag (серебро), Au (золото), Ba (барий), Be (бериллий), Bi (висмут), W (вольфрам), Ga (галлий), Ge (германий), I (йод), La (лантан), Sn (олово), Pt (свинец), Rb (рубидий), Sr (стронций), P (фосфор), Zr (цирконий).

Внимание!
Полученные результаты необходимо интерпретировать у опытного врача-специалиста в области микроэлементов.

Кашкина Татьяна Александровна

Проблема отрицательного влияния загрязнения окружающей среды на здоровье человека становится все более острой. Интенсивное развитие промышленности, химизация сельского хозяйства приводят к тому, что в биосфере в огромных количествах появляются химические соединения, токсичные для организма человека.

Неоспорим тот факт, что ухудшение качества пищевой продукции тесно связано с усилением антропогенной нагрузки на окружающую среду. Особенно остро эта проблема стоит в промышленно развитых районах, где выращивание сельскохозяйственной продукции часто бывает невозможным из-за высокого уровня загрязнения природной среды.

В связи со сложившейся неблагоприятной обстановкой качество потребляемой пищи несомненно волнует каждого человека. Экологически чистая продукция, не содержащая вредных примесей, не только обеспечивает организм жизненно важными компонентами, но и является гарантией высокого уровня здоровья человека и всего общества. Поэтому сохранение качества продуктов питания является одной из приоритетных задач любого развитого государства.

На сегодняшний день многие производители продуктов питания всё чаще используют вещества, заменяющие натуральные, более дорогие компоненты, не заботясь о последствиях их применения. К сожалению, итогом таких действий стал тот факт, что даже при современных темпах развития медицины состояние здоровья нынешнего поколения не только остается на очень низком уровне, но и продолжает ухудшаться. В настоящее время широкое распространение среди населения получили заболевания, связанные с нарушением обмена веществ, работы ЖКТ, сердечно-сосудистые, появление которых так или иначе связано с длительным поступлением с пищей соединений, токсичных для организма.

С экологических и токсиколого-гигиенических позиций не все тяжелые металлы могут быть восприняты однозначно. Прежде всего представляют интерес металлы, которые наиболее широко и в значительных объемах используют в производственной деятельности человека, накапливающиеся во внешней среде и представляющие серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств. К ним относятся: свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, медь, олово, сурьма, ванадий, марганец, хром, молибден, мышьяк [1, с. 38].

Актуальность выбранной темы заключается в том, что тяжелые металлы и их соединения образуют значительную группу токсикантов, во многом определяющую антропогенной воздействие на экологическую структуру окружающей среды и самого человека. Учитывая все возрастающие масштабы производства и применения тяжелых металлов, высокую токсичность, способность накапливаться в организме человека, оказывать вредное влияние даже в сравнительно низких концентрациях, или дозах, эти химические загрязнители должны быть отнесены к числу приоритетных.

Большое внимание уделяется механизмам накопления растениями тяжелых металлов. Кроме того, сравнение полевых и модельных исследований показало, что загрязнение почвы и окружающей среды (смачивание листовых пластинок солями тяжелых металлов) в полевых условиях оказывает менее значительное изменение в росте и развитии растений, чем в модельных опытах. В опытах высокое содержание металлов в почве стимулировало рост и развитие растений. Это связано с низкой влажностью почвы в полевых условиях, что снижает мобильность металлов, и не позволяет их токсическому эффекту проявится в полной мере.

Соль меди оказала благоприятное влияние на растения. Образцы быстро развивались, хорошо цвели и дали богатый урожай. Это связано с тем, что медь оказывает положительное влияние на синтез белков в растениях, благодаря чему увеличивается водоудерживающая способность всех растительных тканей.

Образцы, поливаемые кобальтом, развивались, как и контрольный, но дали интенсивный урожай. Соли кобальта способствуют ускорению развития и повышают урожай растений. М.Я. Школьник предлагает вносить кобальт в качестве удобрений в следующих дозах: внесение в почву перед посевом 2—6 кг на 1 га.

Соль никеля оказала отрицательное влияние на развитие побега. Листья пожелтели, замедлился рост. Растения поздно зацвели и дали мелкие и единичные плоды.

Действие металлов на растительный организм зависит от природы элемента, содержания его в окружающей среде, концентрации в питательном растворе, характера почв, формы химического соединения, срока от момента загрязнения. Формирование химического состава растительного организма определяется биохимическими особенностями, их возрастом и закономерностями связи между элементами. Содержание одних и тех же элементов в различных частях растений может изменяться в широких пределах.

Также нами изучено влияние тяжелых металлов на животные организмы. Эксперименты проводились на курах породы Бройлер кросс Смена. Это гибридный мясной цыпленок не старше 10 недель (независимо от пола), специализированного выращивания, отличающийся интенсивным ростом, высокой мясной скороспелостью, высокой конверсией корма, хорошими мясными качествами, нежным мясом, мягкой и гладкой кожей, мягкими хрящами грудной кости [2, с. 165]. Превышение ПДК в 10 раз солей тяжелых металлов в комбикормах привело к следующим результатам:

·поглощение больших количеств меди приводит к поражению печени с развитием цирроза и вторичным поражением головного мозга, при этом избыток меди откладывается в мозговой ткани, коже, поджелудочной железе, печени, вызывая желтуху; у кур отмечалась гиперемия и эрозия железистого желудка;

·избыток мышьяка характеризуется дегенеративными изменениями в паренхиматозных органах, катаральным воспалениям слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта;

·превышение концентрации никеля в оргазме проявилось в виде эмфиземы (расширение) легких, снижения жизненной емкости легких.

Следует вывод, что тяжелые металлы нередко в значительных количествах загрязняют корма, служат причиной хронических интоксикаций сельскохозяйственных животных, снижения их воспроизводительных качеств, иммунного статуса. Попадая с кормом в организм, они могут ухудшать санитарное качество продуктов.

Решением Европейской экологической комиссии ООН в группу наиболее опасных (и, следовательно, приоритетных для целей наблюдения, контроля и регулирования) тяжелых металлов выделены Hg, Pb, Cd, Cr, Mn, Ni, Co, V, Cu, Fe, Zn, Sb, а также типичные металлоиды As и Se.

Большинство из перечисленных металлов, за исключением непереходных металлов — Zn, Cd, Hg и Pb, относятся к d-элементам. Наличие вакансий в электронных оболочках d-элементов обусловливает легкость их включения в комплексные соединения. Благодаря этому такие металлы с переменной валентностью, как Ni, Co, V, Cu, Cr, Mn, Fe, наряду с Zn и Mo входят в состав групп ферментов и некоторых белков. Однако индивидуальная потребность организмов в тяжелых металлах очень мала, а поступление из внешней среды избыточных количеств этих элементов приводит кразличного рода токсическим эффектам [3, с. 35].

Особенно опасными оказываются металлы, не входящие в состав биомолекул, т. е. ксенобиотики: Hg, Pb, Cd. Все они образуют особо прочные соединения с концевыми тиогруппами белков, поэтому их называют тиоловыми ядами.

Токсические количества солей тяжелых металлов накапливаются в тех случаях, когда материал посуды, аппаратуры, оборудования содержит повышенные концентрации этих веществ, т. е. когда он не соответствует гигиеническим требованиям, либо при использовании посуды не по назначению. В пищевые продукты токсические металлы могут попадать также из почвы в результате интенсивного загрязнения её промышленными выбросами, нередко содержащими значительное количество Pb, As, Zn, Cu, Sb, Sn, F и др. Эти вещества поступают во внешнюю среду с продуктами сжигания топлива, химическими удобрениями и ядохимикатами, применяемыми в сельском хозяйстве. Некоторые соли металлов обладают кумулятивной способностью, т. е. способностью постепенно накапливаться в организме и вызывать хроническую форму отравления [2, с. 179].

Воложин А.И., Субботин Ю.К. Путь к здоровью. М.: Знание, 1999. — 160 с.
Имангулов Ш.А. Рекомендации по кормлению сельскохозяйственной птицы. Сергиев Посад, ВНИТИП — 2004. — 243 с.
Немцов В.И. Основы питания. М.: Диля, 2006. — 143 с.

Читайте также: