Вредное влияние металлов на организм человека

Вредное влияние металлов на организм человека

Отравление кадмием – это совокупность токсических эффектов, развивающихся в ответ на аккумуляцию высоких концентраций металла в организме. Симптомы зависят от способа попадания кадмия в организм. При вдыхании ядовитых паров развивается одышка, кашель, цианоз, отек легких. При проникновении через ЖКТ возникает понос и рвота. Хроническая интоксикация вызывает поражение почек, остеомаляцию, пневмофиброз. В диагностике используются клинико-анамнестические данные, определение металла в биоматериале, исследование биоптатов. Помощь при отравлении включает проведение детоксикации, поддержание дыхания, сердечной деятельности, почечной функции.

Кадмий (Cd) не является эссенциальным микроэлементом, в токсикологии он относится к веществам с высокой способностью накапливаться организме. В тканях новорожденных кадмий практически отсутствует, но к 50 годам его общее содержание в организме может достигать 20-30 мг.

Избыток кадмия вызывает острое отравление или хроническую интоксикацию. Примером хронического кадмиоза является вспышка болезни итай-итай, охватившая японскую префектуру Тояма в 1950 г.

Повсеместное загрязнение почв, воды и воздуха токсикантами, включая кадмий, диктует повышенную настороженность в отношении возможных массовых отравлений.

Вредное влияние металлов на организм человека

Отравление кадмием

Выделяют два возможных пути проникновения токсиканта – пищевой и ингаляционный. Кадмий может попадать в организм через ЖКТ (с пищей и питьевой водой), дыхательную систему (с атмосферным воздухом и сигаретным дымом).

В среднем в день с продуктами питания поступает 10-40 мкг кадмия, с водой – 2-5 мкг, с вдыхаемым воздухом – 0,1-0,8 мкг. При этом оптимальная суточная доза составляет менее 5 мкг, токсическая – 3-330 мг, летальная – более 1,5 г.

Основными причинами отравления кадмием выступают:

  • Загрязнение грунта и воды. Опасность представляет употребление в пищу продовольственных культур, выращенных на почвах с повышенным содержанием кадмия, а также питье загрязненной воды. Кадмий способны интенсивно накапливать морские моллюски (устрицы, мидии), листовые овощи (салат, шпинат, капуста, щавель), злаки (рис), грибы, печень и почки сельскохозяйственных животных.
  • Табакокурение. Причиной интоксикации может являться активное курение у взрослых и пассивное курение у детей. При выкуривании одной пачки табачных изделий в легких дополнительно адсорбируется 20 мкг кадмия. В легких курильщика концентрация Cd в 7,5 раз выше, чем у некурящих.
  • Профессиональный контакт с кадмием. Риск развития интоксикации существенно повышен у рабочих рудных месторождений (по добыче цинка, свинца, меди), лакокрасочных производств, электротехнической, химической, металлургической промышленности, мусорных полигонов. Также в группу риска по острому отравлению парами оксида кадмия (CdO) входят сварщики, ювелиры, паяльщики.

С пищей через ЖКТ в организм поступает около 80% кадмия, остальные 20% человек вдыхает с воздухом и табачным дымом. При этом в тонком кишечнике всасывается примерно 5% токсиканта, а в дыхательных путях – до 50%.

Недостаток других микроэлементов (кальция, цинка, селена, меди, железа), клетчатки, пектина существенно увеличивает адсорбцию Cd. В организме кадмий депонируется преимущественно в почках и печени, в меньших количествах – в селезенке, ПЖ, костной ткани.

Выведение происходит крайне медленно (0,01% в сутки).

Физиологическое значение Cd изучено мало. Известно, что вместе с другими металлами он активирует ряд ферментов: триптофан диоксигеназу, дегидратазу ДАЛК, карбоксипептидазу.

В тканях и органах микроэлемент присутствует в свободном или в связанном виде – в структуре белка металлотионеина, который способствует выведению тяжелых металлов.

По своему воздействию на организм кадмий относится к тиоловым ядам, которые блокируют белки сульфгидрильной группы и нарушают метаболические процессы.

Нефротоксичность кадмия проявляется его способностью инициировать развитие почечного тубулярного ацидоза, блокировать реабсобцию кальция и, как следствие, приводить к кальципеническому и фосфопеническому варианту остеомаляции. Пневмотоксическое действие реализуется за счет разрушения эпителия верхних дыхательных путей, накопления в легочной ткани с развитием пневмофиброза и эмфиземы.

Кадмий может вызывать изменения в эндотелии сосудов, накопление липидов в сосудистых стенках, оксидативный стресс, воспалительные процессы (васкулиты). При длительной экспозиции Cd происходит токсическое поражение кардиомиоцитов, дилатация камер сердца. Также описаны канцерогенные, иммунотоксические, нейротоксические, мутагенные эффекты кадмия.

При одномоментном употреблении токсических доз кадмия с пищей возникают признаки пищевого отравления по типу гастроэнтерита с рвотой, диареей. Возможны гиперсаливация, спастические боли в эпигастрии и правом подреберье.

Вдыхание кадмийсодержащих паров или пыли является более опасным. При ингаляционном отравлении вначале появляются признаки раздражения носоглотки, першение в горле.

Развивается слабость, головная боль, озноб. Присоединяется боль в груди, кашель, затруднение дыхания, цианоз, тахикардия.

Острое отравление может привести к возникновению трахеобронхита, бронхиолита, бронхопневмонии, отека легких.

Вредное влияние металлов на организм человека

Болезнь итай-итай

Хроническая интоксикация

Хроническое отравление солями кадмия было впервые зафиксировано в Японии в середине ХХ столетия в результате загрязнения водоемов тяжелыми металлами при добыче руд. Впоследствии эти водные источники использовались местным населением для ирригации полей и рыболовства, а полученные продукты (рис, соя, рыба) длительное время употреблялись в пищу.

Заболевание получило название «itai-itai», что в переводе означает «больно-больно». Жители местности, где был зафиксирован хронический кадмиоз, жаловалось на нестерпимые боли в суставах, костях, пояснице.

Вследствие остеомаляции отмечались множественные патологические переломы, деформации позвоночного столба с уменьшением роста, мышечная гипотония, утиная походка.

Другие проявления хронического отравления включали анемию, стойкий гипертензивный синдром, ИБС, нефротический синдром. Многие больные погибли от уремии.

Длительное вдыхание кадмийсодержащих аэрозолей приводит к хроническому риниту и фарингиту, аносмии, изъязвлению носовой перегородки. Происходит формирование фиброза легких, хронической дыхательной недостаточности.

Острое отравление Cd может закончиться летально вследствие острой почечной недостаточности и сердечно-легочной дисфункции. Кадмиевая нефропатия сопровождается развитием хронической почечной недостаточности, приводящей к инвалидности или смерти.

У курящих людей, а также лиц, подвергающихся промышленной экспозиции кадмия, значительно повышен риск заболеваемости раком легких и раком почек. Возможно развитие токсической кардиомиопатии, кадмиевого гепатита, энцефалопатии.

Сообщается о связи отравления кадмием с возникновением у мужчин некроза и опухолей яичек, аденомы и рака предстательной железы.

Пациенты с признаками острого отравления должны быть госпитализированы в ОРИТ и проконсультированы врачом-токсикологом. Дальнейшее обследование и лечение проходит с участием нефролога, пульмонолога, кардиолога. У больного уточняется профессиональный и эпидемиологический анамнез, наличие никотиновой зависимости. Для подтверждения отравления кадмием и оценки его последствий проводится:

  • Анализ на содержание микроэлемента. Ввиду высокой нефротоксичности кадмия предпочтительным считается определение его концентрации в моче, однако также может быть использован другой биоматериал (кровь, волосы, ногти). На повреждение почечных канальцев указывает увеличенная экскреция кадмия в совокупности с повышенным содержанием бета-2 микроглобулина в моче.
  • Оценка почечной функции. Для общего анализа мочи специфично обнаружение глюкозурии, протеинурии, микрогематурии, для общего анализа крови ‒ гипохромной анемии. Биохимический комплекс включает определение уровня мочевины, креатинина, альбумина, кальция, фосфора, цинка сыворотки.
  • Биопсия. Учитывая выраженные нефротоксические эффекты кадмия, для оценки степени повреждений органа прибегают к проведению биопсии почек. Также возможно определить концентрацию Cd в нефробиоптате. Реже выполняется биопсия печени.
  • Лучевая диагностика. При остром ингаляционном отравлении проводится рентген легких. При хронической интоксикации, сопровождающейся хрупкостью и деформацией скелета, осуществляется рентген трубчатых костей, позвоночникаденситометрия. В комплекс инструментальных обследований также входит УЗИ почек.

Дифференциальная диагностика

Кадмиевую нефропатию необходимо дифференцировать с нефропатиями, индуцированными другими тяжелыми металлами (свинцом, ртутью, медью, литием). Кроме этого, при обследовании больных исключают:

  • пищевую токсикоинфекцию;
  • пневмониты иной этиологии;
  • остеопороз, вызванный другими причинами (гиповитаминозом D, эндокринными нарушениями, алиментарным дефицитом кальция и др.).

Вредное влияние металлов на организм человека

Форсированный диурез

Во всех случаях при установленном факте кадмиевой интоксикации необходимо выявить источник отравления (пищевой, водный, профессиональный) и прекратить дальнейший контакт с соединением. Последующая тактика зависит от давности и способа попадания токсического микроэлемента в организм:

  • Детоксикация. При остром пищевом отравлении кадмием проводят зондовое промывание желудка, больному дают антидоты, энтеросорбенты, солевые слабительные. Для ускорения выведения токсического вещества через почки осуществляют форсированный диурез.
  • Фармакотерапия. Наиболее эффективным является использование хелаторов, обеспечивающих выведение кадмия с мочой. При остром ингаляционном пневмоните назначают стероидные гормоны, мочегонные препараты. При токсическом поражении печени рекомендуют гепатопротекторы. В лечении хронического кадмиоза применяют витамин D, биодобавки кальция и фосфора.
  • Заместительная терапия. При признаках почечной недостаточности показан гемодиализ. При выраженных дыхательных нарушениях больного переводят на вспомогательную вентиляцию легких или ИВЛ.

Хроническое отравление кадмием приводит к стойкой потере трудоспособности и инвалидности вследствие необратимого повреждения почек, снижения дыхательных резервов. Острое массивное поступление соединения в организм или длительная хроническая интоксикация может привести к летальному исходу.

Профилактика отравления кадмием предусматривает отказ от курения, недопущение выращивания сельскохозяйственных культур на кадмийсодержащих почвах, исключение контакта с источниками микроэлемента в быту (никель-кадмиевыми аккумуляторами и др.).

На вредных производствах необходимо использовать СИЗы, соблюдать технику безопасности, ежегодно проходить периодические медицинские осмотры.

Ослабить токсическое воздействие Cd поможет потребление в пищу достаточного количества пищевых волокон, пектина, белка, витаминов В6, С, D, минералов (меди, цинка, селена, фосфатов, кальция).

Влияние тяжёлых металлов на организм человека

Романова, Г. М. Влияние тяжёлых металлов на организм человека / Г. М. Романова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 13.1 (408.1). — С. 27-28. — URL: https://moluch.ru/archive/408/86046/ (дата обращения: 22.06.2022).



Значительная доля тяжёлых металлов проникает в почву от источников домашнего и городского хозяйства. В связи с тем, что проблема загрязнения окружающей природной среды тяжёлыми металлами и воздействии их на организм человека являете» актуальной для нашего региона.

Ключевые слова: тяжёлый металл, проблема загрязнения окружающей среды, загрязнение почвы, организм человека.

В условиях активной антропогенной деятельности загрязнение почв тяжёлыми металлами стало особо острой проблемой. Тяжёлые металлы беспрепятственно могут попадать в растения, организмы животных, человека через пищу и в больших количествах оказывают очень пагубное воздействие как на организм в целом, так и на отдельные органы.

  • Доклад «Влияние тяжёлых металлов на организм человека» (на примере анализа почв отдельного района в 12, 13, 14, 16 и 16 а микрорайонах) представляет собой исследовательскую работу студентов по изучению почв на содержание тяжелых металлов и влиянии их на организм человека.
  • В соответствии с ГОСТом тяжелые металлы, по степени опасности, разделяются на три класса опасности:
  • 1. класс опасности: мышьяк, кадмий, ртуть, бериллий, силен, свиной, цинк

2. класс опасности: кобальт, хром, медь, молибден, никель, сурьма.

Читайте также:  Точило для ножей: ручные и электрически точилки, разновидности и принципы работы

3. класс опасности: ванадий, барий, вольфрам, марганец, стронций.

При превышении концентрации тяжелых металлов ПДК приводит к серьёзным последствиям, в организме происходят необратимые изменения.

Значительная доля тяжёлых металлов проникает в почву от источников домашнего и городского хозяйства.

В связи с тем, что проблема загрязнения окружающей природной среды тяжёлыми металлами и воздействии их на организм человека являете» актуальной для нашего региона.

И что серьёзным изучении данного вопроса до сих пор никто не занимался, директором клуба «Эксперимент» Комковым В. Е., была проведена экспериментальная работа, которую в основном проводили исследовательская группа.

Основную часть группы составили студенты НИК», экологи (специальность 3201).

C целью получить наиболее точную информацию о загрязнении почвы города Нефтеюганска тяжёлыми металлами мы выбрали отдельный район дли его тщательного обследования. Обследовали мы район с помощью взятия проб почвы.

Пробы почвы были отобраны около подъездов, на детских площадках и территорий школ, в подвалах, а также на остановках и магазинах. Пробы отбирались в герметичные пластиковые коробочки, которые нумеровались.

В ходе подготовки образца к химическому анализу выделяются следующие основные процессы: высушивание, дробление, просеивание и измельчение.

Анализ почвы производится на эмиссионном спектроскане. Главное достоинство эмиссионного спектрографа состоит в том, что на нем возможно определение многих элементов одновременно с помощью рентгеновской трубки, которая возбуждает атомы исследуемого вещества.

Если на спектрограмме пик элемента приходится на отметку выше 4096 импульсов в секунду, то в данной пробе концентрация данного элемента выше ПДК и начинает оказывать пагубное действие на организм человека.

В своей экспериментальной работе мы сравнивали среднее содержание каждого металла в отдельности и изучали его действия на организм.

После чего мы пришли к такому выводу: где пробы превышают предельно допустимую концентрацию, в тех микрорайонах заболеваемость повышенная.

Это связано с тем, что пыль в подъездах домов, в которой содержится большое содержание вредных твердых металлов, имеет прямой доступ в легкие человека, осаждаются на них и приводят к заболеваниям, а так же пыль поднимается в микрорайонах при неблагоприятной розе ветров, попадает в квартиры и организм человека соответственно.

Помимо этого, обладает повышенным уровнем радиации 30–35 микрорентген в час в воздухе в подвалах, квартирах, что указывает на наличие примеси радиоактивных строительных материалов.

Данная работа по экологическому мониторингу микрорайонов города является пионерной ранее никогда не проводившейся.

В планах лабораторий центра «Эксперимент» продолжение этой работы: многократное измерение данных параметров и составление экологических карт.

При выявлении объектов городского хозяйства, имеющих повышенный радиационный фон и другие загрязнения выше норм ПДК, будет проводиться более тщательное исследование с передачей информации муниципальным властям для принятия решений.

  1. Данная работа является обобщением как теоретического, так и практического материала.
  2. Его можно использовать:
  3. — как методику для проведения дальнейших исследований;
  4. — для оценки состояния почв воздуха,
  5. — для прогнозирования антропогенных изменений состояния почвы.
  6. Литература:
  1. Гусакова Н. В. Техносферная безопасность: физико-химические процессы в техносфере: учебное пособие/Н. В. Гусакова. — Москва: ИНФРА-М, 2015. — 84 м.
  2. Никифорова Л. О. Влияние тяжёлых металлов на процессы биохимического окисления органических веществ/Л. О. Никифорова, Л. М. Белопольский — Бином, Лаборатория знаний, 2013. — 80 с.

Основные термины (генерируются автоматически): организм человека, класс опасности, металл, городское хозяйство, проблема загрязнения, значительная доля, окружающая природная среда, отдельный район, экспериментальная работа.

Липаева М. | Физиологическое действие тяжелых металлов | Журнал «Химия» № 23/2004

Относительно состава растений и животных крупный ученый-геохимик А.П.Виноградов еще в 1935 г. писал: «По существу, вопрос – какие химические элементы составляют живое вещество – отпадает. Напрашивается же другой: в каких количествах находятся они в том или другом виде в организме?» Немецкий физиолог Эмиль Дюбуа-Реймон назвал человека «одушевленной водой». Если же приплюсовать сюда углерод, кальций и азот, то на долю пяти элементов приходится 97,4%. Десятки других (а их около 60) химических элементов, вместе взятых, составляют 1/40 массовую часть человека, но они присутствуют повсюду, проникая в его плоть, мозг, кровь.

«Во мне… и длинные нити меха, и плоды, И зерна, и коренья, годные в пищу, Четвероногими я весь доверху набит,Птицами весь я начинен».Уитмен Уолт

Кровь солона. Уже давно обратили внимание на поразительное сходство состава человеческой крови и морской воды. Такое сходство не случайно. Оно постоянно напоминает нам о гипотезах, согласно которым зарождение и развитие жизни произошло в океане.

«Наш пращур, что из охлажденных вод Свой рыбий остов выволок на землю, В себе унес весь древний океан С дыханием приливов и отливов, С первичной теплотой и солью вод –Живую кровь, струящуюся в жилах».М.Волошин

  Без малого вся таблица Д.И.Менделеева – в ежедневном обеде, в капле крови и в капле морской воды. Такое распределение элементов В.И.Вернадский назвал «микрокосмической» смесью. Организму небезразлично количественное содержание микроэлементов, т.к. в зависимости от концентрации вещество может быть и полезным, и вредным, может заслуживать и похвального слова, и справедливого обвинения.

«Есть два огня: ручной огонь жилища, Огонь камина, кухни и плиты, Огонь лампад и жертвоприношений, Кузнечных горнов и печей…И есть огонь поджогов и пожаров».М.Волошин

Неблагоприятное влияние недостатка какого-либо элемента можно устранить искусственным изменением концентрации недостающих соединений. Но при дальнейшем увеличении содержания этого элемента – необходимого и полезного – вновь возникают сбои в функционировании организма.

Появляются аномалии развития и обмена веществ, нарушается правильная деятельность тех или иных органов, возникают эндемические заболевания, уродства. Кобальт.

Малая концентрация кобальта в организме приводит к анемии, эндемическому зобу, недостаточному синтезу или отсутствию витамина В12. При высокой концентрации угнетается выработка витамина В12. Медь.

При малых концентрациях возможны анемия и заболевания костной системы, а избыток меди поражает печень, вызывая желтуху. Цинк – «двуликий Янус». Он стимулирует деление клеток и заживление пораженных тканей, но в то же время способствует и образованию раковых клеток.

Сердечно-сосудистые заболевания могут развиваться из-за нарушения равновесия микроэлементов в организме. Цинк, магний, хром, ванадий снижают уровень холестерина в крови, кадмий повышает кровяное давление, а недостаток меди сказывается на эластичности сосудов.

Кадмий – бомба замедленного действия. В окружающую среду рассеивается вместе с суперфосфатом и фунгицидами. Он – спутник широко применяемого цинка и всегда присутствует в изделиях, содержащих цинк.

В атмосферу кадмий попадает при сжигании изделий из пластмассы, куда его добавляют в составе красителей. В организме человека кадмий накапливается в почках, при его избытке развивается болезнь «итай-итай».

Это искривление и деформация костей, сопровождающиеся сильными болями, необычайная хрупкость и ломкость костей. Кадмий повышает кровяное давление и обладает канцерогенными свойствами. В течение жизни его содержание в почках может увеличиваться в 100–1000 раз.

Особенно быстро к критическому порогу приходят курильщики. Курение приводит к нарушению функций почек, болезням легких и костей. К несчастью, растения табака жадно аккумулируют кадмий из почвы. Одна сигарета содержит

1,2–2,5 мкг кадмия, в организм с ней попадает 0,1–0,2 мкг.

Ртуть. В книге Гарсиласо де ла Вего есть строки: «Короли инков знали о ртути и восхищались ее подвижностью и движением, однако они не знали, что можно из нее и с ее помощью делать.

Они не нашли полезного применения ей в своих службах, скорее они почувствовали, что ртуть причиняет вред жизни тех, кто ее добывал и занимался ею, ибо они видели, что она вызывала у них дрожь и потерю сознания. По этой причине…

они запретили законом добывать и вспоминать о ней; и индейцы выполнили это столь усердно, что даже имя ее было стерто в их памяти и исчезло из языка».

Ртутной интоксикации подвергались не только те, кто пребывал в вечной и бесплодной погоне за призрачным золотом, но и мастера, имеющие дело с золотом реальным, например, при огневом способе золочения церковных куполов и дворцовых шпилей. Подготовленные для сборки кровли медные листы покрывали тонким слоем раствора золота в ртути и затем медленно подогревали на жаровнях с раскаленными угольями. Ртуть отгонялась, а золото осаждалось на листах. Именно таким способом золотили кресты и купол Исаакиевского собора. Золочение было трехкратным. Оно проводилось на открытом воздухе, но, несмотря на это, ядовитыми испарениями ртути отравилось несколько десятков рабочих. При вдыхание паров ртути она концентрируется в мозге. Возникают нервно-психические нарушения, головокружение и постоянные головные боли, а также снижается память, расстраивается речь, возникает скованность, общая заторможенность. В 1953 г. более ста жителей японского городка заболели странной болезнью. У них появились конвульсии, судороги сводили мышцы. Наиболее тяжелые случаи заканчивались полной слепотой, параличом, безумием, смертью. Оказалоcь, что они употребляли в пищу морскую рыбу, которая была напичкана ртутью, сбрасываемой химическим предприятием (ртуть в основном накапливается в голове рыбы). До недавнего времени семена зерновых протравляли ртутью, и это отразилось на ее содержании в почве. Из овощей особенно сильно аккумулируют ртуть капуста, горький перец и фасоль. Темные сорта винограда поглощают больше ртути, чем светлые. Достаточно большое количество ртути попадает в окружающую среду самым обычным образом – при разбивании медицинских термометров. Любители статистики подсчитали, что в США ежегодно в процессе использования теряется 60 т ртути. Мировое производство ртути – 10 тыс. т в год. Ртуть также выделяется в атмосферу при выплавке руд цветных металлов, производстве цемента и сжигании угля. Но вот интересный факт: ртуть обнаружена в молекулах ДНК. Возможно, она участвует в передаче наследственной информации.

Свинец. «Кто бессильной воды изопьет – вовсе ослабеет». Такая вода возможна не только в сказке. Сто лет, с 1633 по 1737 г., царский дворец в Москве снабжался водой из свинцового водопровода. Свинцовая вода не обладала ни цветом, ни вкусом, ни запахом. Царь Алексей Михайлович и его сыновья – Федор Алексеевич и Иван V – были физически плохо развиты и страдали слабоумием.

Вплоть до XIX в. главным источником свинца, попадавшего в организм жителей Европы, была оловянная посуда. Свинец специально добавляли в литье для улучшения качества оловянных изделий. Свинцовые белила применялись и в живописи, и как «бытовая краска». Этой краской часто пользовался Франциско Гойя – на ее основе он получал излюбленные серые тона. Гойя тяжело болел. Он был разбит параличом, его изнуряли припадки, галлюцинации.

От свинцовых белил больше всего страдали те, кто был занят их производством. «Эх, братцы, какого человека свинец съел: ведь три года тому назад он не человек был – сила был: лошадь одной рукой садиться заставлял…» – писал В.А.Гиляровский.

Некоторые авторы считают, что свинец, поступивший при дыхании, в 10–100 раз токсичнее того, который поступает через желудок. Автомобиль – главный источник воздушного загрязнения. Свинец поступает в кровь и соединяется с эритроцитами, так происходит отравление крови и всего организма.

При сгорании 1 л горючего в воздух попадает 200–400 мг свинца. Свинец, каким бы путем ни поступал в организм, главным образом аккумулируется в костях. Интересное исследование выполнено в Польше. Концентрация свинца в скелете людей, живших в средние века, в 10 раз больше, чем в костях современных людей.

Наблюдения за подопытными обезьянами показали, что увеличение содержания свинца в крови в 2 раза вызывает острую стрессовую ситуацию.

Итак, мы являемся свидетелями техногенного геохимического процесса необыкновенного масштаба, когда во всевозрастающих количествах металлы выбрасываются в атмосферу, поступают в природные воды, в почву, в человека и другие живые организмы.

«Человек, освобождая силы извечных равновесий вещества, сам делается в их руках игрушкой» (М.Волошин).

Экспериментальная часть

Каша – национальное русское блюдо. Ее любят и взрослые, и дети. Проследим ее путь до нашего стола. Почва – это магический кристалл, составляющая биосферы, дающая жизнь растениям.

В настоящее время в результате низкой агрокультуры, применения гербицидов и пестицидов, водной эрозии, засоления, загрязнения тяжелыми металлами происходит разрушение почвы, ее деструкция.

Слой плодородного гумуса – подлинный барьер, фильтрующий и поглощающий яды тяжелых металлов, т. к. его адсорбционная способность велика. «Если мы будем продолжать накапливать металлы, способность земли поддерживать жизнь катастрофически уменьшится.

Возможно также, что новые металлорганические соединения, безопасные для злаков, попадут с ними в организм человека, где они могут стать уже не столь безопасными», – пишет американский биолог Б.Коммонер.

Опыт 1. Внесем в воду следующие ионы: Fe3+, Pb2+, Cu2+, Cl-. Наличие этих ионов в растворе подтвердим следующими реакциями:

Через почву (в воронку поместить слой ваты 2–3 см, на нее насыпать почву) пропустить загрязненную воду, т.е. отфильтровать, и провести те же анализы. От различных видов почвы результаты могут быть различны, но в любом случае количество ионов уменьшится. Опыт 2.

Исследуем раствор после замачивания гречки. При замачивании различных круп «красочная картина» анализов неодинакова. К водным смывам с крупы приливаем раствор перманганата калия, моментально происходит его обесцвечивание.

В исследуемом растворе содержатся органические вещества – это могут быть пестициды, вещества для протравки семян.

Опыт 3. Проверяем наличие нитратов, для этого к испытываемому раствору добавляем дифениламин, растворенный в концентрированной серной кислоте. В присутствии ионов появляется синее окрашивание. Реакция чувствительна, но не специфична. Нитриты дают такое же васильково-синее окрашивание.

Опыт 4. В какой посуде мы готовим пищу? В алюминиевой? Алюминий накапливается в мозговой ткани, вызывая психическую болезнь – шизофрению. Для анализа на ионы Al3+ к нескольким каплям исследуемого раствора прибавим 2н. раствор NaOH до сильнощелочной реакции (проба на лакмус). Затем прибавим 1–2 капли 0,2%-го раствора ализарина и несколько капель 2н. CH3COOH до кислой реакции. В присутствии Al3+ раствор окрашивается в красный цвет.

Экологически чистой можно считать эмалированную посуду. Однако при нарушении целостности покрытия эту посуду использовать нежелательно. Металлическая основа под эмалью – это техническое железо, которое может содержать тяжелые металлы. Делаем анализы на определение ионов свинца, железа, цинка:

Железо необходимо для организма, но избыток его ионов вызывает зашлаковывание организма на клеточном уровне. Опыт 5. В стакан помещаем сырое яйцо и добавляем раствор соли свинца Pb(NO3)2. Видим появление белых хлопьев, произошла денатурация белка. Человек в основном состоит из белка, и разрушительное действие тяжелых металлов этим опытом наглядно показано.

Заключение. Влияние тяжелых металлов на генофонд человека

Увеличение концентрации тяжелых металлов в окружающей среде увеличивает число мутаций, передающихся по наследству. Мутанты подвержены порокам физического и умственного развития. Если проследить за мутацией рыб (они живут около 3 лет), станет очевидно, что у многих из них в загрязненных водоемах нарушается генофонд.

Это телескопические потери плавников, чешуи, нижней челюсти и другие уродства. Средняя продолжительность жизни человека – 60 лет. Поэтому уже сегодня нужно резко ставить вопрос об экологических проблемах. Мы экономим на очистных сооружениях, а получается, что экономим на здоровье людей. А здоровье и за деньги не купишь.

За нарушение генофонда мы отвечаем перед будущими поколениями.

М.А.ЛИПАЕВА, учитель химии

(г. Электросталь, Московская обл.)

Научная электронная библиотека Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

В процессе жизнедеятельности человек подвергается воздействию различных опасностей, под которыми обычно понимают явления, процессы, объекты, способные в определенных условиях наносить ущерб здоровью человека непосредственно или косвенно, т.е. вызывать различные нежелательные последствия.

Человек подвергается воздействию опасностей и в своей трудовой деятельности. Эта деятельность осуществляется в пространстве, называемом производственной средой. В условиях производства на человека в основном действуют техногенные, т.е. связанные с техникой, опасности, которые принято называть опасными и вредными производственными факторами.

Опасным производственным фактором (ОПФ) называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или к другому внезапному резкому ухудшению здоровья.

Травма – это повреждение тканей организма и нарушение его функций внешним воздействием.

Травма является результатом несчастного случая на производстве, под которым понимают случай воздействия опасного производственного фактора на работающего при выполнении им трудовых обязанностей или заданий руководителя работ.

Вредным производственным фактором (ВПФ) называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению трудоспособности. Заболевания, возникающие под действием вредных производственных факторов, называются профессиональными.

  • К опасным производственным факторам следует отнести, например:
  • – электрический ток определенной силы;
  • – раскаленные тела;
  • – возможность падения с высоты самого работающего либо различных деталей и предметов;

– оборудование, работающее под давлением выше атмосферного, и т.д.

  1. К вредным производственным факторам относятся:
  2. – неблагоприятные метеорологические условия;
  3. – запыленность и загазованность воздушной среды;
  4. – воздействие шума, инфра- и ультразвука, вибрации;
  5. – наличие электромагнитных полей, лазерного и ионизирующих излучений и др.
  6. Все опасные и вредные производственные факторы подразделяются на: физические, химические, биологические и психофизиологические.
  7. К физическим факторам относят электрический ток, кинетическую энергию движущихся машин и оборудования или их частей, повышенное давление паров или газов в сосудах, недопустимые уровни шума, вибрации, инфра- и ультразвука, недостаточную освещенность, электромагнитные поля, ионизирующие излучения и др.
  8. Химические факторы представляют собой вредные для организма человека вещества в различных состояниях.
  9. Биологические факторы – это воздействия различных микроорганизмов, а также растений и животных.
  10. Психофизиологические факторы – это физические и эмоциональные перегрузки, умственное перенапряжение, монотонность труда.

Четкой границы между опасным и вредным производственными факторами часто не существует. Рассмотрим в качестве примера воздействие на работающего расплавленного металла.

Если человек попадает под его непосредственное воздействие (термический ожог), это приводит к тяжелой травме и может закончиться смертью пострадавшего.

В этом случае воздействие расплавленного металла на работающего является согласно определению опасным производственным фактором.

Если же человек, постоянно работая с расплавленным металлом, находится под действием лучистой теплоты, излучаемой этим источником, то под влиянием облучения в организме происходят биохимические сдвиги, наступает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем.

Кроме того, длительное воздействие инфракрасных лучей вредно влияет на органы зрения – приводит к помутнению хрусталика. Таким образом, во втором случае воздействие лучистой теплоты от расплавленного металла на организм работающего является вредным производственным фактором.

Состояние условий труда, при котором исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов, называется безопасностью труда. Безопасность жизнедеятельности в условиях производства имеет и другое название – охрана труда.

Одна из самых распространенных мер по предупреждению неблагоприятного воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов – использование средств коллективной и индивидуальной защиты.

Первые из них предназначены для одновременной защиты двух и более работающих, вторые – для защиты одного работающего.

Так, при загрязнении пылью воздушной среды в процессе производства в качестве коллективного средства защиты может быть рекомендована общеобменная приточно-вытяжная вентиляция, а в качестве индивидуального – респиратор.

Среди факторов, отрицательно влияющих на здоровье людей, одно из первых мест занимают различного рода загрязнения.

Физические факторы окружающей среды (шум, радиоактивное излучение, электромагнитные поля) являются причиной увеличения заболеваемости людей, особенно в городах.

В связи с этим возрастает значимость состояния окружающей среды, образа жизни, уровня здравоохранения на снижение уровня заболеваемости и на здоровье нации в целом.

Уничтожение и переработка отходов становятся серьезной экологической проблемой. В значительной степени она может быть решена сокращением объемов перерабатываемого сырья, вторичным использованием отходов, созданием эффективных и безопасных систем их уничтожения.

Также необходимо изменить привычное поведение людей, поскольку требуется сортировать бытовой мусор, собирая отдельно металл, бумагу, стекло, пищевые отбросы.

Канцерогены: что это такое, где они содержатся и как влияют на организм?

«Канцероген» – согласитесь, неприятное слово. Есть в нем что-то пугающее и отталкивающее. А если вникнуть в его этимологию, так вовсе становится страшно за свою жизнь. Ведь слово «канцероген» происходит от латинского «cancer» — рак и древнегреческого «γεννάω» — рождаю. Значит, оно означает то, что вызывает рак. Так ли это? И чего стоит по-настоящему опасаться?

Что такое канцерогены?

Согласно определению ВОЗ, канцерогены – это различного рода агенты, способные вызвать необратимые изменения (или повреждения) генетического аппарата, контролирующего жизнедеятельность соматических клеток.

Другими словами – это вещества или факторы, которые нарушают программу нашей ДНК, что приводит к сбоям в работе всех клеток организма (кроме гамет) и, как следствие, может спровоцировать развитие канцерогенеза – патофизиологический процесс образования и развития раковой опухоли.

Таким образом, канцерогены – это потенциально опасные для организма человека агенты, воздействие которых увеличивает вероятность развития злокачественной опухоли. Но что же представляют собой эти агенты?

Какие вещества и факторы относят к канцерогенам?

Специалисты Международного агентства по изучению рака ВОЗ постоянно проводят исследования, в ходе которых анализируют причины, которые потенциально опасны для человека и могут спровоцировать развитие онкологических патологий. Список канцерогенов постоянно изменяется и имеет непростую классификацию. На сегодняшний день в него входит пять категорий веществ и факторов.

  • Категория 1 – это 120 однозначно канцерогенных для организма человека агентов.
  • Категория 2A – это 82 вероятно канцерогенных для человека агентов.
  • Категория 2B – это 311 возможно канцерогенных агентов.
  • Категория 3 – это 499 не классифицируемых как канцерогены агентов.
  • Категория 4 – это 1 не канцерогенный агент – капролактам, используемый для производства волокон, полиамидных пластмасс, полиуретана и получения лизина.
  • Под определение вероятно канцерогенных, попадают те агенты, в пользу которых доказательной базы пока недостаточно, но они являются канцерогенными для человека и животных.
  • Под определение возможно канцерогенных, попадают агенты, в пользу которых доказательной базы пока недостаточно, но они с большой долей вероятности канцерогенны.
  • Под определение не классифицируемых, попадают агенты, в пользу которых доказательной базы пока недостаточно, как в отношении организма человека, так и в отношении животных.

Однако делением на категории, классификация канцерогенов не ограничивается. Учитывая природу их происхождения, различают химические, физические и биологические факторы, воздействие которых может спровоцировать развитие канцерогенеза. Рассмотрим наиболее распространенные и опасные из них.

Группа химических канцерогенов

Аристолохиевая кислота – содержится в растениях рода Аристолохия и Дикий имбирь.

Асбест – тонковолокнистый минерал, нашедший широкое применение при производстве кровельных, фасадных и стеновых изделий. Его можно встретить в мастике, герметиках и практически в каждом строительном растворе. При несоблюдении технологии производства, асбест легко распушается в воздухе, попадает в дыхательные пути и не выводится из организма.

  1. Афлатоксины – токсины плесневых грибов, которые поражают зерновые культуры, плоды и семена растений.
  2. Бензол – содержится в бензине, широко применяется в производстве пластмасс, красителей, резины и даже лекарственных средств.
  3. Бензпирены – вещества, содержащиеся в табачном дыме, образующиеся в процессе приготовления пищи на открытом огне, при жарке и при длительной тепловой обработке мяса в духовке.
  4. Бетель – разновидность перца, которую применяют в качестве лекарственного средства и специи в процессе приготовления блюд.
  5. Винилхлорид – вещество, применяемое для получения ПВХ, который активно используется в производстве труб, пленки для натяжных потолков, искусственной кожи, обоев, профилей и различных аксессуаров.
  6. Диоксины – образуются при сжигании обычного бытового мусора.

Кадмий – химический элемент, применяемый для получения антикоррозионных защитных покрытий и неорганических красителей.

Повышенное содержание элемента встречается в различных продуктах питания – рыба, креветки, какао-порошок, говядина, свинина, маргарин, хлеб, почки животных.

Данные продукты в обязательном порядке должны проходить экспертизу на предельно допустимую концентрацию кадмия согласно действующим СанПиН.

Контрацептивы – в том случае, если в их состав входит эстроген и прогестаген.

Красное мясо — мышечное мясо млекопитающих (говядина, телятина, свинина, ягнятина, баранина, конина, козлятина), а так же продукция из него, при производстве которой использовались любые способы консервации — засолка, вяление, ферментация, копчение и т.д.  

Мышьяк – химический элемент, применяемый в производстве пиротехники и полупроводниковых материалов. В редких случаях мышьяк используется в зубоврачебной практике, для удаления нерва зуба.

  • Никель – химический элемент, применяемый в производстве нержавеющей стали, различных сплавов, струн музыкальных инструментов, брекет-систем, зубных протезов и бижутерии.
  • Нитраты и нитриты — поступающие в организм человека вместе с продуктами питания (злаки, корнеплоды, овощи и мясопродукты).
  • Пероксиды – присутствуют в сильно разогретых растительных маслах и в прогорклых жирах.
  • Пестициды – гербициды, которые используются для борьбы с сорняками, относят к возможно канцерогенным агентам.

Пищевые добавки – это запрещенные законом Е121, Е123 и др. добавки.

Полициклические ароматические углеводороды – вещества, присутствующие в выхлопных газах автомобилей, образующиеся при сгорании нефтепродуктов и обычного бытового мусора.

Табачные изделия – сигареты, папиросы, сигары, табак, кальянный табак, трубочный, жевательный, нюхательный, махорка и т.д.

  1. Тальк – в том случае, если он содержит волокна асбеста.
  2. Формальдегид – вещество, применяемое при производстве полимеров, кожаных изделий, кинофотопленки, антисептических растворов, пищевой добавки E240, а также в качестве фумигатора в процессе транспортировки и хранения зерна.
  3. Электронные сигареты – для изготовления картриджей нередко используется никель, а жидкость для устройства содержит табак-специфичный нитрозамин, признанный канцерогеном.
  4. Этанол – действующий компонент всех алкогольных напитков.

Группа физических канцерогенов

Ионизирующее излучение – обладает разрушительным эффектом для всех типов тканей и органов организма.

Ультрафиолетовые лучи – поглощаются кожей, поэтому могут вызвать только злокачественную опухоль кожных покровов.

Группа биологических канцерогенов

  • Вирус гепатита В – может вызвать рак печени.
  • Вирус Эпштейна-Барр (вирус герпеса человека 4 типа) – может провоцировать лимфому Ходжкина.
  • ВИЧ – вызывает развитие саркомы Капоши.
  • Описторхоз – заболевание, вызываемое паразитическими плоскими червями, может перейти в хроническую форму и привести к развитию гепатоцеллюлярной карциномы.
  • Папилломавирус – провоцирует развитие рака шейки матки и полового члена.
  • Т-лимфотропный вирус человека – способен вызывать злокачественную опухоль лимфоидной или кровеносной ткани.
  • Helicobacter pylori (Хеликобактер пилори) – может стать причиной развития рака желудка.

Естественно, вышеуказанный список веществ, соединений и факторов является далеко не полным. Но и его достаточно для того, чтобы понять – канцерогены окружают человека на каждом шагу. И даже полезные продукты могут оказаться потенциально опасными для организма. Например, некачественный пчелиный мед, в который попали пестициды или радионуклиды.

Не говоря уже о том, что возникновение раковой опухоли может быть обусловлено эндогенными факторами — врожденным дефектом системы восстановления ДНК.

Но не все так плохо! По мере проведения исследований и накопления знаний, список ВОЗ не только дополняется новыми агентами, но и сокращается.

Так в июне 2016 года, Международное агентство по изучению рака исключило из него всеми любимый кофе.

А специалистами Tongji University Hospital (Китай) был доказан обратный эффект напитка – регулярное употребление кофе снижает риск развития рака молочной железы и простаты.

Механизм действия канцерогенов

Канцерогенез – это сложный и многоэтапный процесс, однако он запускается не спонтанно. Специалисты полагают, что одним из спусковых механизмов для появления раковой опухоли, является повреждение генетического материала клетки.

Таким образом, повреждаемые канцерогенами специфические участки ДНК, утрачивают контроль над пролиферацией и дифференцировкой клеток, что и приводит к возникновению опухоли.

Другими словами: канцерогены «взламывают» программу ДНК наших клеток и они начинают бесконтрольно делиться, создавая новообразования – опухоли.

Однако не все так страшно! Раковая опухоль возникает не сразу после контакта с канцерогеном. Для ее образования должно пройти время, в течение которого повреждения ДНК клеток будут накапливаться и в конечном итоге приведут к сбоям в программах пролиферации и дифференцировки. Это так называемый латентный период, средняя продолжительность которого 15 – 20 лет.

При этом прослеживается прямая зависимость онкогенного эффекта от дозы и длительности воздействия канцерогенов. Это значит, что чем больше и дольше канцероген будет поступать в организм, тем короче будет латентный период.

И наоборот – снижение дозы канцерогенов и времени их действия, замедлит (отстрочит) процесс образования опухоли и сведет к минимуму вероятность ее появления.

Вывод: ограничение действия канцерогенов снижает риск развития раковых новообразований!

Как ограничить действие канцерогенов?

Специалисты считают, что канцерогенез протекает в организме человека перманентно и им можно управлять. В силу того, что злокачественные клетки являются для нас инородными, иммунная система быстро распознает их и успешно разрушает. Таким образом, укрепляя собственный иммунитет, можно успешно противостоять не только вредному влиянию канцерогенов, но и онкологическим заболеваниям.

Доказательство этому – клинические наблюдения за пациентами с признаками ослабления иммунной системы, у которых злокачественные новообразования встречаются в десятки раз чаще, чем у людей с крепким иммунитетом. При этом уже образованная опухоль обладает ярко выраженным иммуносупрессивным действием.

Подавляя естественную сопротивляемость организма, она беспрепятственно разрастается и дает метастазы.

Что касается самих канцерогенов, то избежать их влияния на 100% невозможно. Ультрафиолетовые лучи, выбросы промышленных предприятий, выхлопные газы автомобилей и множество других факторов повышают концентрацию канцерогенов в окружающей среде.

От них не скрыться в квартире, напичканной бытовой химией, отделочными материалами, микроволновыми печами, датчиками пожара, ионизаторами и прочей техникой.

Не говоря уже о том, что профессиональная деятельность человека может быть связана с горным делом, химической промышленностью, производством кожи, асбеста, деревообработкой, строительством, ремонтом и другими сферами, предполагающими непосредственный контакт с сильнейшими канцерогенами. Что же делать?

Все очень просто! Если избежать контакта с канцерогенами невозможно, то необходимо ограничить их дозу и длительность воздействия. Для этого нужно взять на вооружение несколько простых рекомендаций.

  1. Исключить из рациона продукты питания сомнительного происхождения и качества.
  2. Ограничить потребление продуктов с консервантами.
  3. Не злоупотреблять копченостями и блюдами, приготовленными на гриле или на открытом огне.
  4. Не пережаривать мясо, рыбу и другие продукты, а так же регулярно менять масло для жарки.
  5. Избегать продуктов питания с высоким содержанием пищевых добавок.
  6. Отказаться от курения и электронных сигарет.
  7. Ограничить потребление спиртных напитков до минимума, а лучше вообще отказаться от них.

Ну, и, конечно же, укреплять свой иммунитет. Увеличить физическую активность и стараться придерживаться принципов здорового образа жизни. Раз в год проходить обследование на рак, скрытые инфекции и другие патологии.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector