Токсические проявления химического элемента и его солей.

Соединения хрома, как 3-х так и особенно 6-и валентного хрома токсичны. Они широко используются в металлургии (производство сталей), химической, текстильной, кожевенной промышленности и других отраслях народного хозяйства: машиностроение, гальваника, лакокрасочные предприятия, хромирование металлоконструкций и автомобилей. Хром со­держится в выхлопных газах автомобилей. Сг⁶⁺-соединения применяют для протравливания семян, используются как фунгициды

При избыточном поступлении в организм (особенно шес­тивалентного хрома) хром накапливается в мононуклеарных клетках печени, селезенке, почках, костях и костном мозге, оказывая общее токсическое действие, в том числе гепатоток-сическое и нефротоксическое. При избытке хрома снижается иммунологическая реактивность организма; возможен кан­церогенный и аллергизирующий эффект. Наиболее часты по­ражения кожи — дерматиты, экземы, язвы, а также астмати­ческие бронхиты, реже бронхиальная астма, пневмосклероз. При длительном контакте с хромсодержащими красками и эмалями возможно развитие рака легких (мутагенный эф­фект). Кроме специфических эффектов, контакт с соедине­ниями хрома предрасполагает к более частому развитию яз­венной болезни желудка, гастритов, гепатитов, астено-невротических расстройств, нарушению регуляции сердечно­сосудистой деятельности.

Острые отравления опасны смертельными исходами, бы­вают редко. ПДК хрома в питьевой воде - 0,05 мг/л (ВОЗ, 1996). ПДК хрома в питьевой воде — 0,05 мг/л (Комитет Ев­ропейских Сообществ, 1996). ПДК хрома в питьевой воде -0,05 мг/л (Россия, 2001). ПДК хрома в воздухе - 7 нг/м³ (Россия, 2001)

Взаимодействия микроэлементов в организме.

Всасывание хрома зависит от присутствия хелатирующих агенто: причем щавелевая кислота повышает, а фитиновая —

снижает усвоение элемента. При недостаточности цинка и железа усвоение хрома возрастает, а при их избыточном по­ступлении — снижается. Сг и V конкурируют на уровне вса­сывания в кишечнике. Карбонат кальция может снизить спо­собность к усвоению хрома и однозначно привести к его не­достаточности в организме. Сахар увеличивает потребность в хроме и, в то же время, увеличивает потерю его с мочой.

Экспериментальные и клинические исследования.

Токсичностью и канцерогенностью обладают производные шестивалентного хрома. Эти производные хорошо абсорбиру­ются в желудочно-кишечном тракте и активно распределяют­ся практически по всем тканям организма. Как хорошо, так и плохо растворимые в воде производные шестивалентного хро­ма могут индуцировать канцерогенез в дыхательных путях. На основании эпидемиологических данных можно предполо­жить, что шестивалентный хром увеличивает риск развития карцином костей, предстательной железы, желудка, генита­лий, почек и мочевого пузыря, а также лимфом и лейкозов. Автором проведенных исследований сделано заключение о том, что определение концентрации хрома (VI), поступающего с питьевой водой и воздухом важно в профилактике онколо­гических заболеваний (Costa M., 1997).

Крысы-отъемыши трехнедельного возраста получали ра­цион, содержащий 9 различных соединений хрома: хлорид, ацетат, сульфат, соединения хрома с гистидином, триглици-ном, пиколинат, никотинат хрома. В контрольном рационе содержание хрома составляло 30 нг, в экспериментальных -5000 нг/г рациона. Результаты проведенного исследования показали, что концентрации хрома были выше в тканях по­чек, чем в тканях печени, селезенки, сердца, легких и глад­ких мышц желудка и кишечника. Наиболее высокие концен­трации хрома в тканях отмечены при использовании его в комплексах с аминокислотами, никотиновой кислотой и пи-колинатом. Всасывание соединений хрома не коррелировало с его концентрациями в тканях и содержанием в крови (Ander­son Richard A. at all, 1996).

Изучены некоторые процессы биоэнергетики, азотистого метаболизма и обмена адениловых нуклеотидов при действии хрома — Сг ⁺, в диапазоне доз 0,5—25 мг/кг при поступлении в организм крыс с питьевой водой. Результаты дали основа ние предположить, что Cr ⁺ в сравнительно небольших кон­центрациях при поступлении с питьевой водой способен на­рушать интимные механизмы гликолиза, азотистого метабо­лизма и обмена макроэргов. Характер изменений свидетель­ствует о нарушении обмена в гепатоцитах. Это проявляется влиянием хрома на метаболизм азота. Следует полагать, что Сг³⁺ блокирует пиридинзависимый путь цикла Кребса (Назу-кин А.С., 1996).

С использованием линии трансгенных мышей MutaMouse исследована мутагенность Сг⁶⁺ в виде бихромата калия К[2]СгО[4]. Бихромат калия вводили внутрибрюшинно, пробы печени и костного мозга брали спустя 17 дней, анализировали частоту мутаций в трансгене lacZ. Проведенным исследовани­ем было показано, что уровень мутабильности в ткани кост­ного мозга существенно возрастает уже через 1 день после инъекции препарата, а затем быстро снижается и к 7-му дню достигает контрольного (спонтанного) уровня. Однако в пече­ни повышенный уровень мутаций в гене lacZ наблюдается только на 7-й день после инъекции. Причины межтканевых различий пока неясны. Для уточнения этого факта был по­ставлен опыт с предваряющей (за сутки до введения бихрома­та калия) инъекцией нитрата висмута — Bi(NO[3])[3] — индук­тора металлотионеинов. Показано, что нитрат висмута резко подавляет мутагенность хрома (Itoh S. at all, 1996).

В рандомизированном исследовании с применением пла­цебо у 180 больных диабетом второго типа изучали эффект потребления с пищей добавки пиколината хрома в количестве 1,92 и 9,6 пмолей (0,1 и 0,5 мг) два раза в день при продол­жающемся обычном лечении. В результате проведенного ис­следования было установлено, что содержание гемоглобина А[1с] существенно понизилось у больных, принимавших пи-колинат хрома по 1 мг/дн. Содержание глюкозы в крови на­тощак и через два часа после нагрузки глюкозой снизилось и сохранялось пониженным еще через 2 и 4 мес. исследования. Так же уменьшилась и концентрация инсулина в крови на­тощак и после нагрузки. В целом, за 4 мес. приема пиколи­ната хрома (1 мг/дн.) снизилась и суммарная концентрация холестерина в плазме крови. Таким образом, у больных са­харным диабетом благотворный эффект хрома был отмечен при его дозах, превышающих ранее установленную верхнюю

границу его безопасного и адекватного ежедневного потребле­ния (Anderson Richard A. at all, 1997).

В гальваническом цехе основным вредным фактором для че­ловека является хром. Для уточнения его токсичности проведен эксперимент, при котором с помощью световой и электронной микроскопии был прослежен морфогенез изменений в легких 60 крыс, находившихся в рабочем режиме гальванического цеха в течение 2 недель, 1 и 3 мес. С лечебной целью половине живот­ных одновременно вводили внутрь альгинат кальция. В качестве контроля исследовали легкие 10 интактных крыс. Проведенное исследование показало, что в указанный период аэрогенное ток-сико-химическое воздействие хрома вызвало развитие первично-хронического воспаления в виде межуточного альвеолита, дис- и ателектазов, очаговой эмфиземы и пневмосклероза. Существенное значение имело грубое повреждение альвеолоцитов II типа. При­менение альгината кальция в ранние сроки уменьшало экссуда-тивные явления, но в дальнейшем не предотвращало развития пневмосклероза и эмфиземы. Восстановление структуры альвео­лоцитов II типа не происходило (Исачкова Л.М. и др., 1997).

Ранее указав о наблюдавшихся эффектах хромовой кисло­ты на слизистую оболочку носа у металлистов, занятых хро­мированием непосредственно на гальванических ваннах, ав­торы настоящей работы приводят два наблюдения профессио­нального поражения — перфорация носовой перегородки у 30-летней женщины и назальная ульцерация у 17-летнего муж­чины, отмеченных у подсобных рабочих лудильщиков, гото­вивших предметы для хромирования перед погружением в ванны (Williams N.. 1998).

Проведено изучение 180 больных сахарным диабетом (СД) 2-го типа. Больные были подразделены на три группы: 1-я группа - больные получали плацебо; 2-я группа - по 100 мкг пиколината хрома (I) два раза в день; 3-я группа - больным давался пиколинат хрома по 500 мг тоже два раза в день. Че­рез 4 месяца от начала лечения уровень гликозилированного гемоглобина (ГГ) составлял 6,6% у больных 3-й гр., 7,5% — у больных 2-й гр. и 8,5% — у больных 1-й гр. Значительное снижение уровня гликозилированного гемоглобина у больных 3-й гр. было отмечено уже через 2 месяца от начала приема пиколината хрома. Уровни глюкозы и инсулина натощак также снижались у больных 2-й гр. и, особенно, у больных 3-й гр. С учетом того, что сахарный диабет 2-го типа является гетерогенным заболеванием и что использованные в работе дозы пиколината хрома были выше обычно рекомендуемых, авторы работы полагают, что еще пока рано рекомендовать пиколинат хрома для лечения больных сахарным диабетом (Bradbury Jane, 1997).

В значительных количествах хром содержится в пивных дрожжах, пшеничных ростках, печени, сыре, бобах, горохе, цельном зерне, черном перце. Рафинированный сахар не только обеднен по содержанию хромом, как, например, пше­ничная мука высшего сорта, но и еще избыточно востребует хром при ассимиляции.

Из лекарственных растений хром накапливается больше всего в листьях мелиссы лекарственной.

6.42. Церий

Церий (Се) 58 относится к группе лантаноидов и эссенци-альности не обнаружено. Пока в биологическом смысле дока­зано негативное прооксидантное воздействие церия — элемент и его соединения стимулируют перикисное окисление липидов и истощают внутриклеточный пул антиокисдантов (ВОЗ, 2001). В связи с этим при поступлении церия в организм чело­века стимулируется программа атеросклероза; развивается ус­коренное старение при экспозиции больших доз до 250 мг/l кг веса. Церий проявлется антогонизм с цинком и селеном, в свя­зи с чем диета и препараты, содержащие цинк и селен, явля­ются лечебными при отравлении церием. С железом церий проявлет синергизм в плане развития прооксидантных эффек­тов. Поэтому при лечении хронической интоксикации церием исключают железосодержащие ВМК и препараты железа.

Пути поступления церия в организм это вода, пища и воздух. Церий используется в керамической, флюоресцент­ной, абразивной, ядерной и магнитной промышленности. Це­рий входит в детали радио- и телеаппаратуры (полупроводни­ковые транзисторы, диоды).

6.43. Цинк

Zincum (Zn), химический элемент II группы периодиче­ской системы Менделеева, атомный номер 30, атомная масса

65,38. Синевато-белый металл. Сплав цинка с медью - ла­тунь, был известен еще древним грекам и египтянам. Способ получения чистого металла прокаливанием смеси его окиси с углем без доступа воздуха был разработан в 1746 г. А.С. Маргграфом.

Впервые как элемент цинк был выделен в 1509 г., но только к 1934 г. было установлено, что он необходим для нормального развития животных организмов. К 1956 г. было подтверждено наличие последствий его дефицита для людей.

Суточная потребность организма в цинке составляет 13— 14 мг. РСД — британская: дети до 6 месяцев — 4 мг, до 3 лет

- 5 мг, 4—6 лет — 6,5 мг, 7-10 лет — 7 мг, мальчики 11—14 лет - 9 мг, старше — 11,5 мг; взрослые - женщины во время кормления грудью — 13 мг; вегетарианцы должны принимать препараты цинка. РНП — согласно Национальному Исследо­вательскому Совету для взрослых — 15 мг (12—50); для бере­менных и кормящих грудью > 15 мг (25).

В почве содержится 0,005% цинка, в водопроводной воде

- 0,03—8 мг/л, в пшенице — 15—50 мкг/кг, а при помоле эта величина уменьшается в 5 раз; в молоке - 5 мкг/кг, в мясе -20—60 мкг/кг, в рыбе — 15 мкг/кг. Поступает в сутки при­близительно 13 мг цинка: 12 мг — с едой; 1 мг — с водой. Всасывается 50—85% от поступившего с пищей и водой цин­ка. Всего в организме концентрируется до 2,3 г. цинка. Его много в печени, мышцах, костях. В плазме крови содержится

- 20 мкмоль/л, в эритроцитах — 160 мкмоль/л, в лейкоцитах

- 1,6 ммоль/л. Много данного микроэлемента в поджелудоч­ной железе, гипофизе, половых железах. Улучшают всасыва­ние цинка белок миозин, содержащийся в пище, глицин, глу-таминовая кислота, цистеин, гистидин, лактоза, гонадотро-пин, глюкокортикостероиды, а также витамин А. Ухудшают всасывание цинка воспалительные процессы в слизистых обо­лочках желудка и кишечника, фитиновая кислота, кальций, фосфаты, железо, медь, кадмий, магний.

Выделяется с калом — 11 мг цинка, из них 1 мг — за счет слущивающегося эпителия слизистых оболочек; с мочой — 0,5 мг, с потом — 0,78 мг. Имеется механизм тонкокишечной ре­циркуляции. Период полуэлиминации от 20 суток до года.

В настоящее время цинк выявлен почти в 200 ферментах, которые определяют течение различных метаболических процессов, включая синтез и распйд углеводов, жиров, белков и нуклеиновых кислот. Установлено, что цинк влияет на функ­цию генетического аппарата, рост и деление клеток, остеоге-нез, кератогенез, принимает участие в неиммунном ответе, влияет на выработку поведенческих рефлексов, на развитие мозга. В ионной форме цинк может вызывать дефицит других минеральных компонентов, например, меди, поскольку они конкурируют между собой за всасывание в кишечнике.

Электронная конфигурация цинка позволяет ему участво­вать в самых разнообразных биохимических процессах. Цинк является важным ингибитором апоптоза в различных клеточ­ных системах — эпителиальная, эндотелиальная, лимфоидная и железистая ткани (Sunderman, 1995).

Так, известно, что ионы цинка индуцируют синтез метал-лотионеина, который регулирует кинетику многих элементов, т.е. переносит их от мест абсорбции к клеткам разных орга­нов, где цинк остается, а переносчик либо рециркулирует, либо подвергается деградации. Если цинк фиксируется в эн-тероцитах, то при слущивании эпителия он теряется для ор­ганизма. В синтезе металлотионеина принимают участие также глюкокортикостероиды, инсулин, глюкагон. Помимо этого, цинк стимулирует синтез инсулина, густина - белка с большим содержанием гистидина, который находится в соке околоушных желез и обеспечивает функцию оценки вкусовых ощущений в сосочках языка.

Через фосфотрансферазы, тимидинкиназу, нуклеотидфос-форилазу ионы цинка регулируют обмен нуклеотидов, обра­тимость денатурации ДНК, синтез Т-лимфоцитов, бласт-трансформацию В-лимфоцитов, экспрессию генов. Цинк ак­тивирует карбоангидразы и супероксидисмутазы эритроцитов, супероксидисмутазы цитозоля; глутаматдегидрогеназы; кар-боксипептидазы А поджелудочной железы; гидролазу щелоч­ной фосфатазы; аминопептидазы; нейтральные протеазы.

При достаточном содержании цинка в организме улучша­ется функционирование центральной нервной системы.

Клиническая картина дефицита цинка в организме впер­вые была описана в 1961 г. Прасадом, который у некоторых молодых иранцев отметил наличие сходных патологических синдромов: карликовость, своеобразный дерматит, недоразви­тость половых органов, железодефицитная анемия, гепато- и

спленомегалия. Неожиданно для врача положительный м|> фект был получен после применения с лечебной целью силой цинка.

Ведущими причинами дефицита цинка являются: али­ментарная недостаточность (дефицит белка, вегетарианство); алкоголизм; нарушение всасывания МЭ; болезни почек (про-теинурия); псориаз; воздействие тяжелых металлов; лучевая терапия; лечение глюкокортикоидами и цитостатиками; бе­ременность; постгастррезекционные синдромы; хронические энтериты, колиты болезнь Крона; хронические гепатиты и цирроз печени; несбалансированное парантеральное питание.

У детей наиболее частыми проявлениями дефицита цинка являются атопический дерматит, склонность к гнойничковым заболеваниям, угревой сыпи, склонность к анемии, снижение аппетита, гиперактивность, часто и длительно протекающие вирусно-бактериальные инфекции слизистых оболочек (носо­глотки, бронхов, мочевых путей, кишечника), нарушения роста волос и ногтей, у мальчиков — замедленный рост (кар­ликовость), дефицит массы, замедленное половое созревание, отклонения в развитии половых органов.

Наиболее частые причины недостаточности цинка у детей — внутриутробный дефицит и несбалансированное питание, у взрослых — заболевания кишечника, печени, почек, хрониче­ские стрессы, курение, злоупотребление алкоголем, наркома­ния, прием лекарственных препаратов (противозачаточные средства, стероиды, антациды, антигистаминные препараты, тетрациклин, изониазид, лучевая терапия), производственные и бытовые интоксикации (свинец, кадмий, ртуть, олово, медь, железо, кальций), неадекватное питание (вегетарианство, не­полноценное белковое питание), воздействие ионизирующей радиации.

Впоследствии в разных странах после проведения значи­тельного количества научных исследований были, в основном, установлены проявления недостаточности цинка в организме. Их можно сгруппировать следующим образом.

• Анемии, особенно у детей — железодефицитная, серпо-видноклеточная с гемолизом (талассемии).

• Хронический язвенный дерматит по типу парапсориаза и склеродерматита; хейлит; эрозивно-язвенный стоматит.

• Поносы.

• Вторичный иммунодефицит с гипогаммаглобулинемией, лимфаденопатией, повышенным риском возникновения зло­качественных опухолей.

• Замедленное заживление ран. Отмечено, что прием 50 мг сульфата цинка три раза в день существенно ускоряет за­живление ран, трофических язв нижних конечностей, опти­мизирует течение послеоперационных ран, поскольку цинк стимулирует синтез коллагена и белка в регенерирующей ткани.

• Гепатиты, цирроз печени, гепатоспленомегалия. При дефиците цинка в печени нарушается синтез ретинолсвязы-вающего белка, необходимого для транспорта витамина А в кровь. Это приводит и к ухудшению состояния кожных по­кровов.

• Половые дисфункции, нарушение оволосения. Было ус­тановлено, что в период полового созревания, когда форми­руются половые органы, мальчикам требуется большее коли­чество цинка. При его дефиците в рационе может быть угне­тен сперматогенез.

• Цинку принадлежит важная роль в процессе костеобра-зования, поскольку в случаях его дефицита затруднена каль-цификация. В эксперименте на телятах было показано, что недостаток цинка в питании вызывает тугоподвижность и опухание суставов, хромоту; эти проявления болезни исчеза­ют после добавления в рацион телят солей цинка.

• Поскольку цинк входит в состав фермента — алкоголь-дегидрогеназы, который окисляет и обезвреживает спирт, по­ступивший в организм, недостаток этого фермента может спо­собствовать проявлению, в той или иной степени выраженно­сти, алкогольной интоксикации.

• В опытах на животных было показано, что почти в 80% случаев введение препаратов цинка предупреждает развитие рака предстательной железы.

• Известно, что положительный лечебный эффект у лю­дей может быть получен при лечении простатита препаратами цинка. Цинк необходим для развития мозга и формирования поведенческих реакций. Он предохраняет от стресса, снижает потребность в инсулине, обладает определенными антивирус­ными и антитоксическими свойствами.

• У 13—18% беременных с дефицитом цинка установлено

наличие пороков плода и новорожденных - гидроцефалии, расщепления неба, искривления позвоночника, образования грыж живота у новорожденных и пр.

• Дефицит цинка сопутствует гемохроматозу, болезни Вильсона-Коновалова, болезни Крона, иммунодефицитным Т-клеточным состояниям, кистозному фиброзу поджелудочной

железы.

Снижение содержания цинка в организме является след­ствием избыточного поступления в организм меди, кадмия, свинца, являющихся функциональными антагонистами цин­ка, особенно на фоне неполноценного (дефицит белка) пита­ния, а также хронического злоупотребления алкоголем.

Дефицит Zn сопровождает интоксикацию этанолом и морфином (Florianczyk, 2000). При исходном дефиците цинка в питании и, как следствие, в мозге у крыс при отравлении этанолом развиваются более значительные поражения раз­личных областей мозга, чем в мозге у животных с нормаль­ным уровнем цинка (Crews, 2001). Алкоголизм, наркомания и дефицит цинка — взаимосвязанные процессы. С одной сторо­ны, при дефиците цинка быстрее формируется алкогольная и наркозависимость (дефицит Zn-алкогольдегидрогеназы осуще­ствляющей трансформацию этанола на уровне ацетоальдеги-да, участие Zn в деятельности NMDA-рецепторов, обмене ней-ромедиаторов и т.д.). С другой стороны, при наркомании и алкоголизме, как правило, сокращается поставка цинка с пищей, что замыкает порочный круг формирования наруше­ний метаболизма микроэлемента.

При избыткецинка, в связи с нарушением всасывания, формируется дефицит железа и меди с анемией, гиперхоле-стеринемией, гиперурикемией. При очень высокой передози­ровке цинка наблюдаются приступы слабости, опасность от­равления, т. к. цинк проявляет токсические свойства в дозе 150—600 мг, летальная доза - 6 г. При токсических дозиров­ках может быть канцерогенен.

Взаимодействие микроэлементов в организме. Обмен цинка нарушается под влиянием большого количе­ства железа, олова, фосфора, азота, поли- и ненасыщенных жирных кислот. В ионной форме цинк может вызвать дефи­цит других минеральных веществ, в частности меди, по­скольку эти два вещества конкурируют между собой за всасывание в кишечнике. Поэтому Zn следует принимать в фор­ме комплекса. Соотношение цинка и меди в цельной крови должно составлять 8:1. Этот элемент необходим при переломе костей, в той же мере, что и кальций, магний, калий, фосфор и кремний. Нередко снижение содержания цинка в организме является следствием избыточного поступления в организм меди, кадмия, свинца, являющихся функциональными анта­гонистами цинка, особенно на фоне неполноценного по белку питания. Увлечение медикаментозными препаратами и пище­выми добавками, содержащими кальций и медь может при­вести к дефициту цинка. Богатый кальцием рацион также способен снижать усвоение цинка до 50%. Цинк эффективнее действует в организме совместно с витамином А, кальцием и фосфором.

---

Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 190; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!