ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

подлежащих выявлению и регистрации в медицинской организации» утвержденный приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации от 29 ноября 2021 г. № 1108н.

© Лукина С.М., Сафонов А.В., 2023

УДК: 504.75.05

Шапкина И.А.

Студентка второго курса СПбГУПТД, г. Санкт-Петербург, РФ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Аннотация

В данной статье исследуются источники загрязнения и физиологическое воздействие тяжелых металлов на организм человека. В ней рассматриваются различные источники загрязнения, такие как промышленная деятельность, добыча полезных ископаемых и сельскохозяйственные методы. Кроме того, в ней исследуются пагубные физиологические последствия тяжелых металлов для здоровья человека, включая повреждение органов, нарушение клеточных процессов и возможность возникновения хронических заболеваний.

Ключевые слова:

Тяжёлые металлы, источники загрязнения, вред тяжёлых металлов, ртуть, цинк.

Shapkina I.A.

Second year student SPbSUITD St. Petersburg, Russia

PHYSIOLOGICAL EFFECTS OF HEAVY METALS ON THE HUMAN BODY

Abstract

This article examines the sources of pollution and the physiological effects of heavy metals on the human body. It examines various sources of pollution, such as industrial activities, mining and agricultural methods. In addition, it examines the harmful physiological effects of heavy metals on human health, including organ damage, disruption of cellular processes and the possibility of chronic diseases.

Keywords:

Heavy metals, sources of pollution, harm of heavy metals, mercury, zinc.

В современном мире загрязнение окружающей среды стало серьезной проблемой, поскольку тяжелые металлы представляют серьезную угрозу для здоровья человека. Ведь промышленная деятельность и сжигание ископаемого топлива продолжают расти, выбросы тяжелых металлов в окружающую среду стали серьезной проблемой. Эти токсичные вещества проникают в воздух, воду и почву, в конечном итоге попадая в организм человека различными путями.

Тяжелые металлы являются естественными компонентами земной коры, но деятельность человека значительно увеличила их присутствие в нашем окружении. Понимание источников загрязнения и тонкостей токсичности тяжелых металлов имеет решающее значение для смягчения их пагубных

последствий для нашего благополучия.

Тяжелые металлы при избыточном выбросе в окружающую среду действуют как токсиканты и экотоксиканты. При этом к токсикантам относятся элементы и соединения, оказывающие вредное воздействие на отдельный организм или группу организмов, а экотоксикантами являются элементы или соединения, негативным образом воздействующие не только на отдельные организмы, но и на экосистему в целом. Специалистами по охране окружающей среды среди металлов токсикантов выделена приоритетная группа. В нее входят кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк и хром как наиболее опасные для здоровья человека и животных. [4]

I класс (высоко опасные) - As, Cd, Hg, Be, Se, Pb, Zn;

II класс (умеренно опасные) - B, Mo, Sb,

III класс (мало опасные) - Ba, V, W, Mn, St. [3]

Выбросы тяжелых металлов в окружающую среду связаны с деятельностью человека, в первую очередь, с промышленных предприятий, транспортных средств, котельных, мусоросжигательных заводов и сельскохозяйственной деятельности. Коррозия и механический износ способствуют рассеиванию значительного количества металлов в воздухе. Промышленные процессы, такие как добыча полезных ископаемых, производство отходов и утилизация, также играют роль в загрязнении тяжелыми металлами. Известно, что такие отрасли промышленности, как металлургия, добыча топлива, горнодобывающая промышленность, переработка, производство стекла, керамики и электротехники, загрязняют окружающую среду тяжелыми металлами. Кроме того, использование химических удобрений, пестицидов и гербицидов в сельском хозяйстве может привести к попаданию тяжелых металлов в почву. Эти металлы могут накапливаться в сельскохозяйственных культурах, представляя опасность для здоровья человека при употреблении зараженной пищи. Промышленные выбросы, выхлопы транспортных средств и сжигание ископаемого топлива могут привести к дальнейшему попаданию тяжелых металлов в атмосферу, где они могут осаждаться на земле или непосредственно вдыхаться.

Транспорт является источником более половины всех выбросов в атмосферу. Котельные, работающие на твердом и жидком топливе, загрязняют окружающую среду не только тяжёлыми металлами, но и различными оксидами. [4]

Токсичные металлы в поверхностных водах могут стать более концентрированными из-за кислотных дождей, растворяющих минералы и горных пород в озерах. Эти различные источники загрязнения приводят к более высоким уровням металлов-загрязнителей в биосфере, превышающим естественный фоновый уровень.

1.Кадмий

Кадмий выбрасывается в воздух в результате промышленной деятельности и сжигания отходов. Основными путями поступления в организм человека является пероральный, ингаляционный и через кожу Отравление кадмием повреждает почки и печень, а также нарушает метаболизм металлов, таких как железо и кальций, а также функцию ферментов цинка. [1]

2. Ртуть

Ртуть поступает в окружающую среду в результате промышленных загрязнений и естественного испарения с земной коры. Разбивание медицинских термометров приводит к выбросу значительного количества ртути в окружающую среду. Независимо от формы ртуть токсична. В естественных условиях ртуть превращается в летучее и токсичное соединение, известное как хлорид метилртути. Когда ионы метилртути попадают в эритроциты, они накапливаются в головном мозге, что приводит к тяжелым и необратимым нарушениям центральной нервной системы. Это может привести к таким состояниям, как церебральный паралич, деформации конечностей и даже смерть. Метилртуть легко проникает в клетки, вызывая нарушения метаболических реакций, связанных с витамином В12. Недостаток витамина В12 повреждает механизмы биосинтеза ДНК, что приводит к различным формам анемии.

3.Свинец

В настоящее время основной причиной загрязнения окружающей среды свинцом являются выбросы автомобильных двигателей, работающих на бензине, который содержит тетраэтилен для повышения октанового числа. Длительное воздействие свинца может постепенно повредить почки, нервную систему и вызвать анемию. Тяжесть отравления свинцом усугубляется недостаточным уровнем кальция и железа в организме. Даже при низких уровнях хроническое накопление свинца в организме человека приводит к снижению концентрации внимания и производительности.

4.Мышьяк

Источниками мышьяка могут быть выбросы автомобилей, предприятий стекольной, радиоэлектронной, металлургической промышленности. Это чрезвычайно мощный и опасный яд. Под воздействием кислорода он быстро превращается в высокотоксичное соединение, называемое мышьяковым ангидридом. При пероральном отравлении желудок, кишечник, печень, почки и поджелудочная железа обнаруживают высокие уровни концентрации мышьяка, в то время как хроническое отравление приводит к постепенному накоплению мышьяка в коже, волосах и ногтях. Мышьяк признан канцерогенным веществом и представляет значительный риск для здоровья человека.

5.Хром является одним из самостоятельных элементов, наличие которого необходимо для нормального функционирования организма. Токсичность соединений хрома находится в прямой зависимости от его валентности: наиболее опасны соединения хрома (VI), высокотоксичные соединения хрома (III), соединения хрома (II) и металлический хром-менее токсичны.

После поступления в организм хром (VI) эффективно биовосстанавливается до хрома (III). При этом процессе образуются промежуточные реакционноспособные соединения, обладающие цито- и генотоксическим действием, а также канцерогенными свойствами. Можно предположить, что при повышенном поступлении в организм хрома (VI) происходит повышение уровня цитохрома, что позволяет использовать его в качестве биомаркера эффекта. [2]

5.Таллий

Является очень токсичным, зачастую его называют «химическим СПИДом». Проникая через клеточные мембраны, образует сильные комплексы, например, нерастворимый комплекс с рибофлавином. Это приводит к нарушению метаболизма серы и разрушению иммунной системы. Отравление таллием приводит к гастроэнтеритам, периферической нефропатии.

6. Цинк, микроэлемент, играет жизненно важную роль в биологии и существует в виде двухвалентного элемента. Он содержится в более чем 20 ферментах и в основном сконцентрирован в мышцах. Недостаток цинка препятствует выработке гормонов надпочечников, гормонов щитовидной железы, гормона роста, тестостерона и эстрогена. Избыток цинка нарушает метаболический баланс среди других металлов и ослабляет функцию иммунной системы. Употребление слишком большого количества солей цинка может привести к острому кишечному отравлению. Этот элемент усиливает восприятие вкусов и запахов и влияет на сократительную способность мышц. Цинк также необходим для здоровой иммунной системы и правильного функционирования сальных желез.

7.Медь

Концентрация меди остается постоянной в тканях здорового организма. Существует естественная система, которая регулирует уровень меди, ограничивая ее поглощение или способствуя ее выведению, чтобы предотвратить чрезмерное накопление. Однако при хроническом избытке меди в тканях это может привести к токсикозу, что приводит к нарушению роста, снижению уровня гемоглобина, поражению тканей печени, почек и головного мозга. [1]

Загрязнение тяжелыми металлами является серьезной проблемой для окружающей среды и здоровья. Понимание источников загрязнения тяжелыми металлами и физиологического воздействия, которое они оказывают на организм человека, имеет решающее значение для принятия эффективных мер

по предотвращению и смягчению последствий. Строгие правила, устойчивые промышленные методы и ответственное обращение с отходами необходимы для сокращения загрязнения тяжелыми металлами и защиты здоровья людей для будущих поколений.

Список использованной литературы: 1.Гулиева С.В., Керимова Р.Дж., Юсифова М.Ю., Academy // Медицинские науки // Влияние тяжёлых металлов на биохимические процессы в организме человека // Азербайджанский медицинский университет. - Баку. 2018. С.78-80

2.Землянова М.А., Тарантин А.В., Экология человека // Окружающая среда // Нарушение белкового профиля человека в условиях воздействия тяжёлых металлов Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения. - Пермь. 2012. С.8

3.Махниченко А.С., Пащенко А.Е., Нанотехнологии // Влияние тяжёлых металлов на организм человека // Астраханский государственный технический университет. - Астрахань. 2016. С.396

4.Теплая Г.А., Астраханский вестник экологического образования // Тяжёлые металлы как фактор загрязнения окружающей среды (обзор) // Астраханская государственная медицинская академия. -Астрахань. С. 183

© Шапкина И.А., 2023