Воздействие тяжелых металлов на органы и системы человека. Тяжелые металлы – польза и вред

Современный человек знает все о здоровье. Он ратует за органическую пищу и получает столько физических упражнений, сколько его тело может вытерпеть. Он медитирует, борется со стрессом и принимает витамины. Он все делает правильно, но почему же неприятные симптомы не только сохраняются, но и преумножаются с каждым днем?

Что мы упускаем?

Тело испытывает усталость. Каждая вторая женщина знакома с мигренью, люди после 30 лет знают о том, что такое боли в суставах. Совершая свою ежедневную работу, мы чувствуем, как мозг затуманен, а медлительность является нашей верной спутницей. Воспалительные процессы в организме, запоры, пищевые расстройства, восприимчивость к инфекциям, нервозность, кожные высыпания, бессонница и плохая память - вот далеко не все симптомы, которые известны каждому. К сожалению, все они распространены, и если у вас имеется один из них на регулярной основе, наверняка вы пересмотрели множество специализированных сайтов в Интернете в поисках ответа. Вы записываетесь на прием к врачу и настаиваете на обследовании. Но даже если вам назначено лечение, оно оказывает эффект лишь на короткий срок. По прошествии двух или трех месяцев все возвращается на круги своя. Так что же мы упускаем из виду?

Мы живем среди токсинов

Наше существование насквозь пропитано токсинами. На ежедневной основе в тело современного человека проникают тяжелые металлы и другие опасные химические вещества. Куда ни глянь, везде нас подстерегает опасность, но мы уже привыкли к этому и предпочитаем не замечать ни атмосферных выхлопов, ни воздействия пластмасс, ни токсичности моющих средств. Даже овощи на грядках - и те подвергаются воздействию новейших химических удобрений. Токсины присутствуют не только в атмосфере, они проникают в водоемы с осадками, находятся в наших жилищах, в нашей пище. Человек привык к ядам и медленно, но верно убивает себя.

Особенно опасны тяжелые металлы

Однако если вы на постоянной основе имеете один из перечисленных выше симптомов, вы можете найти виновника уже сейчас. Токсичные тяжелые металлы представляют собой самую главную угрозу для организма человека. Ртуть, мышьяк, алюминий, кадмий, никель, свинец и медь легко проникают в наши тела и поражают различные органы. Однако диагностировать их присутствие не всегда удается. А посему перед нами предстает практически неуловимый противник. Он хорошо скрыт внутри тела и ни за что не раскроет себя, даже если вы будете хорошо искать.

Они присутствуют повсеместно

По мнению экспертов, токсичные тяжелые металлы присутствуют везде, они находятся в вещах, с которыми человек контактирует на ежедневной основе, в предметах быта, батареях, металлической посуде, старой краске, алюминиевой фольге и банках. Даже в органическую пищу они проникают благодаря пестицидам и гербицидам. В результате большинство из нас вынуждено носить в себе тяжелые металлы. Причем их количество с каждым днем лишь увеличивается. К сожалению, чем старее накопленные «залежи», тем большую угрозу для человека они собой представляют. Единственным разумным выходом может стать детоксикация.

Как скрытый враг ведет себя в организме?

Как известно, любое химическое соединение вступает с другими веществам и в реакции. Так, например, тяжелые металлы под действием кислорода окисляются, тем самым вызывают повреждение окружающих тканей. В свою очередь, это дает старт различным воспалительным процессам, причем ущерб может быть нанесен каждой системе и каждому органу. Эти опасные химические соединения могут воздействовать на мозг, печень, пищеварительный тракт, они поражают нервную и иммунную систему. Таким образом, люди становятся уязвимыми к другим, более опасным заболеваниям.

Ртуть как яд с многовековой историей

Этот химический элемент особенно коварен для тела человека. На протяжении всей нашей истории он был ответственен за невообразимые людские страдания. Вот неполный список недугов, вызванных ртутью: биполярное расстройство, аутизм, неврологические заболевания, эпилепсия, приливы, учащенное сердцебиение, судороги, помутнение сознания, выпадение волос, мигрень, эндокринные расстройства, депрессия, потеря либидо. По мнению экспертов, львиная доля депрессивных расстройств может быть связана с этим опасным химическим элементом. Любопытно, что когда-то человечество шло по ложному следу. Древняя китайская медицина считала ртуть лекарством, то же самое относилось и к западному миру в 18 веке.

Все изменилось к началу 20 века, когда мир переживал бум производства шляп. Ртуть использовали для ускорения процесса валяния, а шляпники умирали один за другим. Уже через 3-5 лет работы на производстве человек мог обезуметь. Отсюда произошел знаменитый термин «безумый шляпник». Однако и люди, которые в то время носили фетровые шляпы, подвергали себя токсичному воздействию каждый раз, когда надевали этот аксессуар на голову.

Наше поколение пожинает плоды неудачных экспериментов предков

Теперь медицина полностью отказалась от использования ртути в качестве живительного эликсира, но мы пожинаем плоды неудачных экспериментов наших прадедушек и прабабушек. Заводы и фабрики в начале прошлого века сбрасывали ртуть в водоемы, а это значит, у наших предков не было возможности стать долгожителями. Они заработали серьезные недуги, и с большой долей вероятности передали их нам. По всей видимости, сейчас на Земле не отыщется человека, в организме которого не было бы ртути. Возможно, это сделало наши тела более терпимыми. И это похоже на законы гомеопатии. Однако в дополнение к той части ртутных запасов, с которыми человек рождается, он добавляет в свое тело все новые и новые порции в течение всей своей жизни.

Соединения тяжелых металлов

Если в теле человека находятся сразу несколько тяжелых металлов, они будут вступать в реакции друг с другом. Тем самым все эти химические элементы образуют твердые соединения. В промышленных условиях металлы смешивают для того, чтобы придать им большую силу и прочность. В нашем случае комбинация нескольких металлов также способна усилить воздействие каждого из них. Ртуть хорошо взаимодействует со свинцом, а никель - с алюминием. Но каждый человек имеет свою собственную уникальную смесь химических элементов, которые могут оказывать непосредственное влияние на течение того или иного заболевания. Именно поэтому вы никогда не встретите двух людей с одинаковыми симптомами депрессии или других неврологических расстройств.

Как вывести тяжелые металлы?

Возможно, кто-то из нас уже прибегал к процедуре хелатотерапии, при которой в тело человека вводятся вещества, предназначенные для удаления тяжелых металлов. Если же вы не приветствуете радикальные меры, вам вполне подойдут эксперименты в виде приема пищевых добавок или продуктов, способных удалять токсины из организма. Однако, используя в рационе только один или два очистительных продукта, невозможно добиться желаемого эффекта. Важно составить определенную диету.

Список продуктов для детоксикации

Спирулина - съедобные водоросли, способные вытягивать токсины из мозга, нервной системы, печени. Порошок следует принимать по две чайные ложки, смешивая его с водой, кокосовой водой или соком.

Экстракт молодых побегов ячменя или сок ячменя хорошо выводят тяжелые металлы из селезенки, желудочно-кишечного тракта, щитовидной железы и репродуктивной системы. Принимают по 1-2 чайных ложки, смешивая в воде или соке. Также экстракт ячменя хорошо «дружит» со спирулиной.

Кориандр способен проникнуть в самые труднодоступные места и вывести старые "залежи". Щедро добавляйте продукт в пюре или салаты.

Дикая черника выводит токсины из мозга и восстанавливает любые повреждения в результате окисления. Только дикие ягоды содержат уникальные фитонутриенты и мощные антиоксиданты.

Водоросли дульсе могут выводить свинец, алюминий, кадмий, никель и медь. Этот продукт является мощной силой для удаления ртути. Он вступает с токсином в реакцию и готовится покинуть тело, захватив с собой врага. Принимают его с пищей ежедневно по две столовые ложки.

Все эти пять продуктов являются лучшей группой захвата по обнаружению и захвату тяжелых металлов в организме. Каждый из них в отдельности не настолько эффективен. Совсем не обязательно употреблять все ингредиенты за один присест. Лучше распределить их равномерно в течение дня. Стандартный курс детоксикации проводят в течение 1-3 недель.

Ртуть, свинец и кадмий являются наиболее вредными для человека и интоксикации этими металлами встречаются наиболее часто. Потребление загрязненных продуктов питания является основным способом проникновения тяжелых металлов в организм. Они не разлагаются при термической обработке продуктов.
Некоторые металлы , такие как кобальт, медь, железо, марганец, цинк и хром, имеют важное значение для здоровья. Однако, даже они могут стать токсичными, если попадают в организм в большом количестве. Другие, такие как кадмий, ртуть и свинец, не являются такими важными, и очень опасны в больших концентрациях. Они являются причиной многочисленных отравлений тяжелыми металлами. Тяжелые металлы опасны, потому что они накапливаются в организме. Это означает, что, с течением времени, повышение их концентрации в тканях достигает выше среднего уровня.
Свинец присутствует и в пиве
Этот тяжелый металл может попасть в тело из продуктов, упакованных или хранящихся в таре (емкости), содержащей свинец. Можно его обнаружить в пиве и водке (в более низких концентрациях). Отравление свинцом, как другими тяжелыми металлами , проявляется по-разному, в зависимости от концентрации попавшего в организм металла и от здоровья пострадавшего. Именно по этой причине, часто очень трудно поставить правильный диагноз.
Накопленный в организме свинец может привести к анемии, боли в животе, тошноте, запору, головным болям, потере веса, мышечной слабости, бледности кожи, проблемам со щитовидной железой, раздражительности, импотенции, снижение либидо, бессоннице, спутанности сознания, депрессиям. При тяжелых отравлениях может быть хроническая почечная недостаточность, временная или даже постоянная слепота, судороги и смертельный исход.
Кадмий является канцерогеном
Этот металл содержится в батареях, красках, пластмассах (ПЭТ) и в некоторых химических удобрениях. Окружающая среда может быть загрязнена кадмием в результате промышленной деятельности человека. Длительное воздействие этого металла может стать причиной некоторых заболеваний почек, легких и повышенного артериального давления. Также отмечено, что он способствует деминерализации костей и, соответственно, переломам. Кадмий относится к категории канцерогенных веществ. Его накопление в организме связывают с раком легких, простаты и поджелудочной железы.
Ртуть вызывает неврологические расстройства
Стоматологические пломбы из амальгамы, и некоторые виды пестицидов могут содержать ртуть, а сельскохозяйственные продукты, ими обработанные, будут загрязнены. Отравление метилртутью (органическое соединение ртути) очень опасно и вызывает нарушение периферического зрения, слюнотечение, набухание десен, тремор, нервозность, кожную сыпь, усталость, головную боль и боль в суставах, проблемы с координацией движений, влияет на центральную нервную систему и почечную недостаточность. Дети, подвергшиеся воздействию метилртути в утробе матери или в течение первых месяцев жизни могут страдать врожденными дефектами или иметь неврологические проблемы.
Диагностика отравлений
Анализ волос на минералы представляет собой наиболее точный способ узнать концентрацию тяжелых металлов в организме. Анализы крови могут быть бесполезными в этом случае, потому что металлы накапливаются в костях, волосах и ногтях.

Предупреждение: это авторская таблица, в которой изложен авторский субъективный взгляд и опыт общения с металлами. Свои заключения автор делает на основе научных статей, данных с мирового рынка металлов, исторических фактах и рецептах народной медицины. Помните о том, что каким бы безопасным не выглядел для вас тот или иной металл, контактировать с ним без необходимости не следует. С удивлением для себя обнаружил, что в сети практически ничего нет на тему безопасности и опасности конкретных металлов для человека. Берусь разъяснить этот вопрос всем интересующимся данной темой. Итак, для начала давайте рассмотрим, с какими металлами лучше никогда не иметь дело. Опасные металлы В своем анализе я буду прибегать к помощи самого адекватного и удобного, на мой взгляд, варианта таблицы Менделеева, утвержденного международной организацией Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Начнем с того, что вычеркнем все неметаллы из нашего списка. 1. Водород, углерод, азот, кислород, фосфор, сера, селен - эти элементы так и называются: неметаллы. 2. Фтор, хлор, бром, йод, астат,унунсептий - это галогены. 3. Гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон, унуноктий - инертные газы. Далее идут гипотетически возможные химические элементы - суперактиноиды (унбиуний, унбибий, унбитрий, унбиквадий, унбипентий, унбигексий). Их не существует. Смертельно опасно!!! Актиноиды (торий, протактиний, уран, нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий) - все они радиоактивны и смертельно опасны. Забудьте про них. Лантаноиды (лантан, празеодим, прометий, самарий, гадолиний, тербий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций). Из лантаноидов относительно безопасными могут быть диспрозий, неодим, европий, да и те с оговоркой. В общем, я бы не стал контактировать ни с одним из лантаноидов без необходимости. Никакой пользы для здоровья они вам точно не принесут. Щелочные металлы (литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций, унуненний). Эти металлы имеют свойство окисляться при контакте с кислородом, то есть на воздухе, но что еще хуже, некоторые из них - самовозгораться. Другие из них, такие, как франций, радиоактивны. Хранить их следует под слоем парафина или в керосине, где они меньше окисляются, но покрываются пленкой и теряют свой естественный цвет, так что разглядеть их не удастся. Итого: я бы не стал контактировать с этими металлами без необходимости. Некоторые из них могут сильно вас покалечить. Полуметаллы (германий, мышьяк, теллур, полоний). Не рекомендуется иметь дома. Так, например, кремний (не путать с полезным камнем "кремень"), несмотря на то, что входит в состав изделий из силумина, может быть очень опасен для человека. Его пыль поражает лёгкие. Сурьма способна отравить организм, вызвать увеличение щитовидной железы и расстройство половых функций, мышьяк - яд, а полоний радиоактивен. Германий и теллур также под подозрением. Наиболее безопасным из полуметаллов можно считать бор. Из него делается борная кислота, которая продается в аптеках. Однако это не означает, что бор полностью безопасен. Это не так. Итого: полуметаллы вычеркиваем из полностью безопасных металлов. Щелочноземельные металлы. Опасные: бериллий, радий, унбинилий. Бериллий - высокотоксичный элемент, если не хотите облысеть и заиметь другие проблемы со здоровьем, забудьте про него. Стронций - может быть токсичен и радиоактивен. Барий - в случае тяжелого отравления солями бария, смерть наступает внезапно или в течение одних суток. Радий - само название говорит за себя. Радий радиоактивен, от воздействия радия скончалась Мария Кюри. Унбинилий - не существует. Постпереходные металлы. Опасные: таллий, унунтрий, флеровий, унунпентий, ливерморий. Таллий - высокотоксичен, поражает нервную систему. Унунтрий - малоизученный, недавно выведенный элемент (в XXI-м веке). Флеровий - сильно радиоактивен. Унунпентий - малоизученный, недавно полученный элемент. Ливерморий - малоизученный, искусственно синтезированный элемент. Переходные металлы. Опасные: технеций (радиотоксичен), кадмий (токсичен), ртуть (пары ртути смертельны). Малоизученные (не менее опасные) искусственно синтезированные переходные металлы: резерфордий (высокорадиоактивнен), дубний, сиборгий (радиоактивен), борий (радиоактивен), хассий, мейтнерий, дармштадтий, рентгений, коперниций. Нейтральные металлы Кальций, стронций, барий, церий, неодим, диспрозий, европий, кремний, бор, сурьма, галлий, свинец, висмут, скандий, марганец, кобальт, никель, цинк, иттрий (способен окисляться на воздухе), цирконий, рений. Это нейтральные металлы, но не безвредные. Влияние скандия и рения на организм человека малоизученно. Избыток кобальта в организме способен спровоцировать сердечные заболевания. Цирконий регулировать ваше давление не способен, но циркониевая пыль способна самовозгораться на воздухе. Безопасные (условно) металлы В основном это переходные металлы, а также некоторые из постпереходных и щелочноземельных металлов. Щелочноземельные металлы (магний). Магний - один из важнейших биогенных элементов, в значительных количествах содержится в тканях животных и растений. Кусочек магния можно прикладывать к телу от бессонницы и хронической усталости. Постпереходные металлы (алюминий, индий, олово). Алюминий способен очищать легкие, но вовнутрь его принимать нельзя. Достаточно просто прикладывать слегка нагретый чистый алюминий к груди на 10-15 минут в день в течение двух-трех недель. Потом делать перерыв. Есть из алюминиевой посуды, несмотря на распространенность такой посуды в России, нельзя, это вредно для здоровья. Индий - металл, еще более мягкий, чем алюминий. Особой опасности для здоровья при контакте с собой не представляет. Олово - металл, способный лечить печень. Для этого нужно прикладывать кусочек олова к правому подреберью на 10 минут в день. Внимание! При температуре ниже - 30С белое олово распадается, образуя явление "оловянной чумы", и превращается в серую пыль (серое олово), которая способная отравить ваши легкие с летальным исходом. Держать олово на морозе нельзя. Переходные металлы (титан, ванадий, хром, железо, медь, ниобий, молибден, рутений, родий, палладий, серебро, тантал, вольфрам, осмий, иридий, платина, золото). Ванадий - способен снимать головную боль. Для этого при мигрени следует подержать кусочек ванадия в руке 10-15 минут. Хром - самый твердый металл. (Условно) безопасен. Вольфрам - самый тугоплавкий металл. Из вольфрама делают нити для ламп накаливания. Следует избегать попадания вольфрама в воду и жидкость - это опасно для здоровья. В остальном вольфрам (условно) безопасный. Титан - самый прочный металл. Как и ниобий, и тантал, титан можно отнести к полудрагоценным металлам. Эти металлы часто используются в производстве бытовых изделий и полностью безопасны для хранения. Железо - это наше всё. Из железа делают чугунную (самую безопасную) посуду и стальные ножи. Медь - один из самых древних и целебных металлов, устраняет головную боль. (Условно) безопасен. Молибден - производственный металл. (Условно) безопасен. Серебро - очищающий металл. Ионы серебра способны очищать кровь и обеззараживать воду. Недаром все цари так любили пить и есть из серебряной посуды. Золото - никакой особой пользы, на самом деле, не несет, кроме материальной, но и вреда тоже не приносит. Рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина - платиноиды. (Условно) безопасные и благородные металлы. Окисляться на воздухе способен только осмий, и тот в мелком виде. Также осмий, в отличие от своих собратьев, имеет зловонный запах. Постскриптум. Внимательно изучите названия металлов! Родий - безопасен для хранения, радий - смертелен! Бор - нейтрален, а борий - радиоактивен! Подобная ошибка может стоить вам жизни. Посему с металлами следует обращаться, как с грибами: если вы не уверены, не контактируйте и не берите их в руки. Всем счастья.

В Российской Федерации утвержден и действует
ГОСТ 17.4.02─ 83, в соответствии с которым химические элементы, в том числе и тяжелые металлы по степени токсичного действия, подразделены на три класса опасности.

При попадании в организм человека в больших количествах тяжелые металлы начинают накапливаться в почках и печени. Коэффициент концентрации (К к) их определяется отношением его реального содержания в почве (Ср) к фоновому (Сф):

К к = Ср / Сф.

Необходимо отметить, что тяжелые металлы играют важную роль в биосфере. Металлы, присутствуя в живых организмах в ничтожно малых количествах, выполняют весьма важные функции, входя в состав биологически активных веществ. Соотношение концентраций металлов в организмах выработалось на протяжении всего хода эволюции органического мира. Значительные отклонения от этих соотношений вызывают отрицательные, а часто губительные, последствия для живых организмов. Находясь преимущественно в рассеянном состоянии, они могут образовывать локальные аккумуляции, где их концентрация в сотни раз превышает среднепланетарные уровни. Наконец, являясь одним из главных природных ресурсов, непременным условием поддержания и развития современной цивилизации, металлы образуют группу наиболее опасных загрязнителей биосферы.

К тяжелым металлам относится более 40 химических элементов периодической таблицы Д.И. Менделеева, масса атомов которых составляет от 45 и выше атомарных единиц. Эта группа элементов при содержании в организме в микрофазе активно участвует в биологических процессах, входя в состав многих ферментов. Поэтому группу «тяжелых металлов» в некоторых случаях можно отнести к понятию «микроэлементы». Для экзогенных повышенных концентраций элементов термин «микроэлементы» непригоден, в таких случаях обычно применяют термин «тяжелые металлы». Таким образом, под термином «тяжелые металлы» понимают такие элементы, как свинец, цинк, кадмий, ртуть, молибден, марганец, никель, олово, кобальт, титан, медь, ванадий и т.д.

Источники поступления тяжелых металлов делятся на природные (выветривание горных пород, минералов, эрозийные процессы, вулканическая деятельность) и техногенные (добыча и переработка полезных ископаемых, сжигание топлива, влияние автотранспорта и т.д.). Часть техногенных выбросов, поступающих в окружающую среду в виде аэрозолей, переносится на значительные расстояния и тем самым вызывает глобальное загрязнение.

Интенсивная хозяйственная деятельность создает зоны местного загрязнения тяжелыми металлами или охватывает значительные площади сельскохозяйственных угодий, например, при химизации сельского хозяйства. По количеству содержания примесных элементов в почве определяются уровни их накопления в растениях. Существует тесная положительная корреляция между содержанием элемента в растении и его подвижностью в почве. По степени уменьшения коэффициента накопления тяжёлые металлы образуют следующий ряд: кадмий > никель > цинк > медь>свинец > кобальт . Значение коэффициента накопления для различных растений заметно варьирует, что связано с почвенными условиями и биологическими особенностями возделываемых аграрных культур. Хотя пестициды содержат в своём составе тяжёлые металлы: цинк, медь и железо, – они не представляют большой опасности для природной среды из-за малообъёмного их расходования на проведение защитных мероприятий.

Оценка уровня загрязнения почв ТМ основывается на сопоставлении данных их фонового и валового содержания на незагрязненных почвах, не вызывающего отрицательного биологического эффекта и повышения ПДК.

По абсолютному содержанию ТМ в растениях их можно разделить на 3 группы: элементы повышенной концентрации –Cr, Mn, Zn; средней –Cu, Ni, Pb, Cr; низкой – Hg.

При выборе вида растений для проведения детоксикации необходимо учитывать два фактора:

· толерантность различных видов растений по отношению к избытку содержания токсичных веществ в почве и размеры их накопления;

· воздействие не только на живые организмы, обитающие в почвенной толще, но и на культивируемые сельскохозяйственные растения. Высокая концентрация тяжелых металлов, находящихся в лабильном состоянии в почвенном растворе, способствует их поступлению через корневую систему в вегетативные органы возделываемых растений, что отрицательно сказывается на их состоянии. При большом накоплении тяжелых металлов в клетках сначала растения начинают вянуть, а затем погибают.

Показателем негативного воздействия многих элементов и соединений на живые организмы является их токсичность.

Токсичность и канцерогенность ─ это свойства элементов и соединений, отрицательно влияющие на живые организмы и приводящие к уменьшению продолжительности жизни. Количество, при котором химические ингредиенты становятся опасными для окружающей среды, зависит не только от степени загрязнения ими биосферы, то также от химических особенностей этих ингредиентов и от деталей их биохимического цикла. Для сравнения степени токсилогического воздействия химических ингредиентов на различные организмы пользуются молярной токсичностью, на которой основан ряд токсичности, отражающий увеличение молярного количества металла, необходимого для проявления эффекта токсичности при минимальной молярной величине, относящейся к металлу с наибольшей токсичностью.

Глобальный перенос токсикантов происходит через атмосферу и большие реки, несущие воды в океаны, землю, а ложи рек, морей и океанов служат резервуаром для их накопления. Факторами окружающей среды, влияющими на токсичность, являются температура, растворенный кислород, рН, жесткость и щелочность воды, присутствие хелатообразующих агентов и других загрязнителей в воде. Устойчивость живого организма по отношению к токсикантам может быть достигнута:

1) при уменьшении их поступления;

2) увеличении коэффициента его выделения;

3) переводе токсиканта в неактивную форму в результате его изоляции или осаждения.

Токсичность тяжелых металлов для живых организмов определяется как свойствами и уровнем концентраций элементов, так и их миграционной способностью в различных компонентах экосистемы, а также степенью накопления их в органах и тканях. В настоящее время из 92 встречающихся в природе химических элементов 81 обнаружен в организме животных и человека. При этом многие микроэлементы признаны эссенциальными, то есть жизненно необходимыми. В то же время большинство из них относится к тяжелым металлам, а при высоких концентрациях они проявляют сильную токсичность. Практически каждый элемент в зависимости от концентрации может оказывать положительное или отрицательное воздействие на живые организмы, к которым относится и канцерогенез.

Канцерогенез ─ это способность металла проникать в клетку и реагировать с молекулой ДНК, приводя к хромосомным нарушениям клетки. Канцерогенными веществами являются никель, кобальт, хром, мышьяк, бериллий, кадмий. Различие в канцерогенной активности определяется биодоступностью металлопроизводных: наиболее потенциально активные соединения содержат ионы канцерогенных металлов, способные легко внедряться в клетки и воздействовать на молекулу ДНК.

По мнению Б.А. Ягодина, для комплексной оценки влияния тяжелых металлов для каждого элемента необходимо различать четыре уровня концентрации:

– дефицит элемента, когда организм страдает от его недостатка;

– оптимальное содержание, способствующее хорошему состоянию организма;

– терпимые концентрации, вызывающие начальную депрессию организма;

– губительное содержание для данного организма концентраций.

Кадмий. Установлено, что кадмий в ничтожно малых количествах способен стимулировать остроту зрения, активизирует сердечно-сосудистую деятельность, регулирует содержание сахара в крови, но самое незначительное отклонение его от ультрамикродоз отрицательно сказывается на деятельности головного мозга. Он повышает кровяное давление и может быть причиной инсульта и развития онкологических заболеваний. При систематическом потреблении пищи с очень высоким
(1 – 2 мг/кг) содержанием кадмия у больных буквально рассыпаются кости от неосторожного резкого движения, иногда даже глубокой вздох может стать причиной перелома ребра. Повышенное содержание кадмия блокирует сульфогидрильные группы ферментов, нарушает обмен железа и кальция, нарушает синтез ДНК. Избыток кадмия в пище вызывает респираторные заболевания и почечную дисфункцию. В настоящее время установлены мутагенные и терратогенные свойства данного элемента. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает предельно-допустимым количеством поступление кадмия 1 мг/кг массы тела в сутки. По чувствительности к кадмию растения располагаются в следующем порядке: томаты < овес < салат< луговые травы < морковь < редька < фасоль <горох <шпинат.

Цинк. Цинк обнаруживается во всех тканях организма животного, но больше накапливается в костях. Высокое содержание цинка отмечено в коже, волосяном и шерстяном покровах животных. Он ─ составная часть ферментов карбоангидразы, участвующей в связывании и выведении из крови диоксида углерода карбоксипептидазы поджелудочной железы и дегидрогеназы глютаминовой кислоты. Клиническими признаками недостатка цинка у детей и подростков является задержка роста и полового созревания, сухая, шерховатая кожа, долго незаживающие раны, повышенная восприимчивость к инфекциям, сонливость, депрессия, жидкий стул. Пониженное содержание цинка в крови может стать причиной ишемической болезни сердца. Установлено, что потребность в цинке возрастает при беременности, лактации и в подростковый период быстрого роста. Патологии, возникающие при избытке цинка в жизнеобеспечивающих средах, связаны большей частью со вторичным дефицитом кальция и других жизненно необходимых элементов. Избыточное поступление цинка в организм человека и животных сопровождается падением содержания кальция в крови и костях, а также нарушением усвоения фосфора, что приводит к развитию остеопороза. Высокие концентрации цинка могут представлять мутагенную и онкогенную опасность. Вдыхание паров оксида цинка вызывает повышение температуры, боли в суставах и мышцах, озноб, кашель и др. (цинковая лихорадка). Среднее содержание цинка в организме человека составляет
1,4 – 2,3 г. Дневная норма поступления в организм – 10 – 5 мг.

Медь. Медь относится к группе жизненно необходимых для организмов элементов. В организме животного медь необходима для нормальной пигментации, формирования нервной ткани, воспроизводительной функции, а также участвует в синтезе гемоглобина, в процессах кроветворения. Повышает клеточную проницаемость. Входит в состав или является активатором ряда ферментов, оказывает влияние на процессы углеводного обмена, активность половых гормонов. Однако при высоких уровнях содержания обладает широким спектром токсичного действия с многообразными клиническими проявлениями. Решающую роль в механизме токсичного действия меди играет способность ионов блокировать SH-группы белков, в особенности ферментов, вызывает отравления. Острая интоксикация ионами Cu 2+ сопровождается выраженным гемолизом эритроцитов. Интоксикации соединениями меди могут сопутствовать аутоиммунные реакции и нарушение метаболизма моноаминов. При малых концентрациях (6–15 мг/кг) меди в почве возможна анемия и заболевание костной системы, а избыток – более 60 мг –поражает печень и вызывает желтуху. Суточное потребление меди человеком должно составлять около 2 мг. Клинические признаки недостатка меди вызывают остеопороз, депигментацию волос и кожи, нарушение деятельности центральной нервной системы. Одной из причин гипертонического криза человека является повышенное содержание меди в сыворотке крови, но в то же время медь способствует заживлению ран, помогает при варикозных расширениях вен.

Молибден . Особо важная роль молибдена заключается в том, что он активизирует процессы связывания атмосферного азота клубеньковыми бактериями, живущими на корнях бобовых культур. Усиливает восстановление нитратного азота до аммония, а без последнего невозможен синтез белковых веществ в урожае. Нижним пределом содержания молибдена для большинства растений считается 0, 01 мг/кг сухого вещества, а для бобовых – 0,40 м/кг. Содержание молибдена ниже этих величин считается недостаточным. При недостатке молибдена в растениях нарушается азотный обмен, в тканях накапливается большое количество нитратов. Он является составной частью фермента ксантинооксидазы, который играет важную роль в обмене пуринов, а также нитратной редуктазы и бактериальной гидрогеназы животного организма. При избытке молибдена в корме у животных наблюдается сильная диарея, ухудшается общее состояние, прекращается рост, снижается молочная продуктивность, а иногда увеличивается ломкость костей. Содержание молибдена в расчете 3–10 мг/кг корма опасно для здоровья животных.

Кобальт . Положительно влияет на азотофиксирующую систему, увеличивает содержание хлорофилла в растениях. Особенно он необходим для бобовых культур и дает больший эффект на окультуренных почвах при содержании этого элемента около 1,0 – 1,1 мг/кг почвы. Очень важно применение кобальта для повышения диетической ценности продукции. Кобальт входит в состав витамина В 12 . При недостатке этого витамина снижается формирование гемоглобина крови, белков, нуклеиновых кислот и, как следствие, животные заболевают сухоткой, авитаминозом. Малая концентрация кобальта в почве (
2 – 7 мг/кг) приводит к анемии, эндемическому зобу и недостаточному синтезу или к отсутствию витамина В 12 . При недостатке кобальта у животных появляется тяжелая анемия, потеря аппетита, прогрессирующее истощение. Кобальт долго не задерживается в организме, поэтому отравление этим веществом происходит крайне редко.

Марганец. Исследованиями установлено положительное воздействие марганца на фотосинтез, он увеличивает содержание сахаров и хлорофилла. Марганец усиливает интенсивность дыхания растений, улучшает отток сахаров, способствует передвижению фосфора из старых листьев к молодым, а также к репродуктивным органам. Он повышает водоудерживающую способность тканей, уменьшает транспирацию, влияет на плодоношение растений. Марганец концентрируется в костях, печени, почках, поджелудочной железе, гипофизе животных, реагирует и активизирует ряд ферментативных процессов, связанных с обменом белков, жиров, углеводов. При недостатке и избытке марганца в человеческом организме возникают некоторые заболевания. Так, атеросклерозу сопутствуют повышенное содержание в крови марганца и железа, а сахарный диабет, наоборот, сопровождается падением концентрации марганца в крови. Содержание марганца в природных водах колеблется от сотых долей до 1 – 2 мг/л.

Хром и литий – вещества,относящиеся к необходимым микроэлементам для активной жизнедеятельности организма. Ежедневная и достаточная доза хрома обычно для большинства здоровых людей составляет 0,05 – 0,2 мг. Устранение хрома из рациона животных приводит к накоплению глюкозы в крови и моче. Подобная картина свойственна сахарному диабету, когда в организме не вырабатывается инсулин. Клиническим признаком дефицита хрома считается нарушение утилизации глюкозы. Избыток хрома в организме человека вызывает рак легких, злокачественные образования желудочно-кишечного тракта, дерматиты.

Литий регулирует психическую деятельность человека, снимает стрессовое состояние и лечит маниакально-психозные нарушения, шизофрению. Этот элемент принимает участие в метаболизме азотсодержащих веществ, белков и нуклеиновых кислот, способствует увеличению содержания общего и белкового азота, важнейших аминокислот, а также значительно влияет на метаболизм биоколлоидов протоплазмы.

Ртуть . Ртуть обладает широким спектром и большим разнообразием клинических проявлений токсичного действия в зависимости от количества и свойств соединений, в виде которых она попадает в организм, а также пути поступления. В основе механизма действия ртути лежит блокада биологически активных групп белковой молекулы (сульфгидрильных, аминных, карбоксильных) и низкомолекулярных соединений с образованием обратимых комплексов, характеризующихся нуклеофильными лигандами. По степени токсичности различают следующие формы соединений ртути:

• металлическую (элементарную);
• неорганические соединения;
• органические соединения.

Металлическая ртуть представляет большую опасность для человека из-за паров. Острые отравления парами выражаются общей слабостью, головной болью, болями при глотании, металлическим вкусом во рту, повышенной температурой, катаральными явлениями со стороны дыхательных путей (ринит, фарингит, реже бронхит). Затем развивается геморрагический синдром. Присоединяются болезненность десен, резко выраженные воспалительные изменения полости рта, желудочные расстройства, признаки поражения почек, реже воспаления легких. Отмечают нейротоксичность от паров ртути, особенно страдают ею высшие отделы нервной системы.

Неорганические соединения ртути малолетучи, поэтому опасность большей частью представляет поступление во внутрь организма с пищей и водой, а также через кожу. При воздействии на человека даже незначительно превышающих санитарную норму концентраций паров ртути или её солей в течение нескольких месяцев, а иногда и лет возникает хроническое отравление ─ меркуриализм. При хронических отравлениях в первую очередь поражается центральная нервная система, следствием чего является быстрая утомляемость, головные боли, ослабление памяти. Постепенно развивается усиливающееся при волнении дрожание (ртутный тремор) пальцев рук, затем век, губ, в тяжелых случаях ─ ног и всего тела.

Наиболее опасны ртутьорганические соединения, поскольку их токсичное действие проявляется и становится заметным лишь спустя нескольких недель. При этом характерны эмоциональные и психические расстройства. Появляется возбудимость, раздражение, неспособность сосредоточиться, боязливость, чувство усталости, повреждения рассудка, носовые кровотечения, поражения глаз. У взрослых людей при попадании во внутрь организма около 350 мг ртути возможен летальный исход. Метил-ртуть относится к соединениям с ярко выраженным терратогенным действием (уродство).

Величина ПДК, установленная ВОЗ для ртути при поступлении в организм с пищей, равна 5 мкг на 1 кг массы тела за неделю.

Селен. В отдельных районах страны кислые почвы содержат избыточное количество селена, на которых растет ядовитая растительность, опасная для животных. В таких кормах селен замещает серу в аминокислотах–метионине и цистине. Последние, не включаясь в белковый обмен животных, способствуют выпадению волос и ногтей, шерсти и копыт. Такое явление наблюдается при избытке этого микроэлемента в растениях, его содержание не должно превышать 5∙10 –6 %. Ежесуточного поступления селена с кормом для животных до 2 мг вполне достаточно, чтобы вызвать признаки хронической интоксикации. Селен ─ единственный элемент, который при высоком содержании в растениях может вызвать внезапную смерть животных и человека. Известны случаи массовой гибели овец в течение одной ночи, которые паслись в пределах селеновой геохимической аномалии. Из-за высокого содержания селена смертельно ядовитым является гриб бледная поганка, который по уровню своего действия превосходит укус гюрзы. Селен – в высшей степени токсичный элемент и принадлежит к числу биофилов, который обязательно присутствует в любом организме. У животных, не получивших селена, разрушаются красные кровяные тельца. Значительная концентрация его в сетчатке глаза говорит о том, что он необходим для восприятия света.

Мышьяк . Ядовитое высокотоксичное вещество, который вызывает у человека рак легких, кожные болезни, заболевание крови (белокровие). Ингибирует различные ферменты, отрицательно действует на метаболизм.

Никель способствует респираторным заболеваниям, астме, нарушению дыхательной защитной системы, появлению рака носа, легких, врожденные пороки, ингибитор оксидаз, обладает мутагенным свойством.

Ванадий приводит к раздражению дыхательных путей, к астме, нервным расстройствам, а также изменению формулы крови.

Таллий вызывает нарушение общего обмена веществ, он сильно токсичен по отношению к растениям и животным.

Избыток бериллия способствует появлению дерматитов, язв, вызывает воспаление слизистых оболочек.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Тяжёлые металлы - это химические элементы, имеющие относительно большую атомную массу. К тяжелым металлам относятся свинец, ртуть, цинк, медь. Учувствуют в круговороте веществ, накапливаясь в окружающей среде. Они приводят к загрязнению природную среду и могут относиться к токсичным веществам для организма. В настоящее время существует множество различных определений, что такое тяжелые металлы. Характеристика их в зависимости от определений будет включать разные элементы. Здесь используются такие критерии, как плотность, атомный вес. Например, если атомный вес больше 50, то в классификацию включаются все металлы, несмотря на их плотность.

Если же в качестве критерия берется плотность, равная плотности железа, то в классификацию включаются ртуть, медь, свинец, кобальт. Так, например, олово, которое меньше по плотности железа, в список не входит. Одни классификации не относят благородные металлы и редко встречающиеся к тяжелым металлам. Другие не включают в этот список такие металлы как железо и марганец.

Понятие тяжёлых металлов рассматривают в основном не с их химическими свойствами, а с медицинской и социальной точки зрения. В этом случае учитывают их биологическую активность и влияние на организм. Также, в каком объёме их используют в жизнедеятельности человека.

Биологическая роль

Основная масса тяжёлых металлов (медь, цинк, железо), принимают участие в метаболизме веществ. А также в некоторых объемах являются нужными для жизнедеятельности живых организмов, в том числе человека. Тем не менее, доказано вредное действие тяжелых металлов на организм человека. Так как обладают способностью накапливаться в органах и тканях, вызывая некоторые болезни. Некоторые элементы, такие как свинец, ртуть не участвуют в обмене веществ и не являются полезными для организмов. Их относят к токсичным металлам. Однако, некоторые металлы, могут быть токсичными для одних организмов и полезными для других.

Вследствие недостаточного очищения сточных вод предприятий, тяжелые металлы в воде водоемах, рек и озер отравляют экологические системы. Люди употребляют загрязненную воду, орошают ею поля и сельские массивы. Появление тяжелых металлов в почве связано с их оседанием вместе с пылью из загрязненного воздуха. Кое-какие соли тяжелых металлов обладают хорошей растворимостью в воде. Это приводит к тому, что они приобретают способность проникать в растения. Где начинают накапливаться, а затем человек употребляет их в пищу.

Курящие люди выдыхают дым, который содержит кадмий. Безусловно, если сравнивать с промышленными выбросами кадмия, то это незначительное количество. Однако курильщики находятся рядом снами, в отличие от заводов по обрабатыванию металлов, следовательно, надо рассматривать и этот фактор.

Большинство тяжелых металлов находятся в составе сельскохозяйственных химических веществ. Токсичное действие пестицидов используется в сельском хозяйстве, для борьбы с вредителями и болезни растений. Во многих из них содержится медь.

Металлы попадают в нашу среду при помощи бытовых стоков, дыма и пылью от промышленных производств. Они могут образовывать относительно прочные комплексы.
Благодаря их быстрой растворимости, хорошо переносятся с водой. Не все тяжелые элементы, к которым относят металлы более 40 элементов, обладают токсичностью, хорошей стойкостью и масштабностью распространения. Поэтому контроль над ними в четыре раза меньше, чем их число.

Большое количество комплексов тяжёлых металлов попадает в мировой океан, посредством захоронения различных отходов и атмосферы. Для морских обитателей большую опасность представляют такие элементы, как свинец, ртуть.

Полезные свойства

Конечно, не все тяжелые металлы являются опасными для человека, некоторые вещества являются для нас необходимыми.

Железо является жизненно важным элементом для человека. Оно принимает участие в образовании белка кров (гемоглобина), а также входит в состав различных ферментов.

Его потребность для взрослых людей за сутки должна составлять около 10-20 мг. Тем не менее, железо и его соединения могут стать токсичными в зависимости от количества, растворимости и. т.д.

Медь относится к жизненно необходимому элементу. Он встречается в большом количестве гормонов, витаминов и ферментов. Влияет на процессы роста и развития человека. При его недостатке происходят серьезные нарушения в обмене веществ. Потребность за сутки для взрослого населения должна составлять человека 30-40 мкг/кг веса тела, для ребятишек – 70 мкг/кг. Если количество меди превышает 10 мг/кг, это может придавать вкус металла продуктам питания. Часто отравления ее идут в совокупности с другими металлами (свинцом, цинком). Может вызывать нарушения функционирования органов брюшной полости, нервной системы, а также мутации. Летальной дозой может послужить количество меди равное 10 г/кг.

Воздействие тяжёлых металлов на человека

Большая часть тяжелых металлов представляют собой катализаторы, участвующие в химических реакциях. То есть являются химическими веществами, которые ускоряют реакцию, но не входят в состав веществ этой реакции. Действие тяжелых металлов начинается на клеточном уровне. Таким образом, они воздействуют на строение и функцию клеток, в результате замедления в ферментативных реакциях. Также они могут замедлять работу ферментов дыхания в митохондриях. Ионы металлов распространяются среди многих тканей. Не всегда вредность воздействия тяжелых металлов на организм человека пропорциональна количеству металла попавшего в организм. Например, основная часть свинца присутствует в костях, но его токсичные проявления осуществляются из-за оставшейся минимальной дозы, находящейся в других тканях. В некоторых случаях металлы в организме человека могут послужить толчком для развития онкологии у человека. Потому как мышьяк, хром, никель относят к канцерогенам. Ученые связывают это с тем, что данные элементы могут воздействовать на ДНК клеток.

Воздействие на органы и системы

Почки относятся к органу, который отвечает за выведение веществ из организма. Поэтому металлы легко действуют на нее при их экскреции. Основные металлы, обладающие нефротоксическим действием, это ртуть и кадмий. Клетки нервной системы страдают тоже, особенно это касается органоминеральных соединений. Такое токсическое соединение как метилртуть, может проникать из кровеносного русла в нервную систему. Вызывает заболевание, которое называется болезнь Минамата.

Органы дыхательного аппарата поражаются при вдыхании паров, содержащих тяжелые металлы. При остром воздействии, это приводит к воспалительным процессам дыхательных путей. Если воздействия металлов имеет хроническое течение, то это может привести к злокачественным новообразованиям.

Металлы способны вызывать дисфункцию органов репродукции, как у женщин, так и мужчин. Это связано с влиянием их на эндокринную функцию. Не исключается, и прямое влияние на репродуктивные органы. Например, свинец может накапливаться в органах половой системы у мужчин, вызывая их дегенерацию и замедление образования сперматозоидов.

Многие опыты, определяющие токсичность элементов, берут за основу только вероятность летального исхода, т.е острую токсичность вещества. Впрочем, постоянное хроническое их действие, пожалуй, является важнее как на уровне индивидуума, так и социума.

Постоянное влияние тяжелых металлов на человека может повлечь за собой следующие проявления:

• изменения строения органов;
• замедление роста организмов, полового развития и размножения;
• изменения поведения (снижается способность опасаться хищников и.т.д);
• изменения на генном уровне.

Для того чтобы избежать этих последствий необходимо:

1. Уменьшить поступление токсических элементов в организм
2. Переводить их в неактивную форму.

Клиническая картина отравления организма металлами

Каждый человек подвергается действию тяжелых металлов каждый час. Не только люди, живущие в больших задымленных промышленных городах, но и те, кто живет в деревнях с чистым воздухом. Потому как данные элементы непрерывно находятся в воде, воздухе.

Часто признаки отравления металлами не так легко распознать. Потому как симптомы схожи с симптомами различных хронических заболеваний, возрастными изменениями. Для точной постановки диагноза отравления, необходимо провести лабораторное исследование.

Бывают случаи острых отравлений, которые затрагивают целые населенные участки. Например, при отравлении ртутью, которое в большинстве случае развивается при употреблении речной рыбы, водорослей, раков и моллюсков. При большом выбросе ртути предприятиями, может появиться болезнь Минамата у жителей близлежащего поселения. Это заболевание затрагивает большей частью нервную систему. Таким образом, клиническая картина будет содержать различные неврологические симптомы (потеря зрения, слуха, параличи и парезы). Данный элемент обладает плохой способностью выводиться из организма, следовательно, плохо поддается лечению.

При отравлении кобальтом, даже минимальным количеством, может привести к анемии, дисфункции щитовидной железы. А главное он негативно влияет на выработку витамина В12. Вследствие этого произойдут нарушения в кровеносной системе, нарушится функция печени и нервной системы.

Большая концентрация тяжёлых элементов приводит к мутациям, которые могут передаваться генетически. А мутанты в свою очередь склонны к порокам развития.

Основные симптомы отравления при всех тяжелых металлах:

• изменения со стороны пищеварительной системы (тошнота, рвота, боли в животе, нарушения стула);
• изменения со стороны сердечно-сосудистой системы (повышение артериального давления, одышка)
• изменения со стороны почек и печени
• неврологические симптомы.

В связи с трудностью диагностики отравления, необходимо внимательно относиться к продуктам, которые мы используем в пищу. Особенно это касается морепродуктов. Лучше употреблять бутилированную воду для питья, если вы проживаете в большом промышленном городе. Остерегайтесь продуктов, выращенных около автомобильных и железных дорог.