Отравление тяжелыми металлами

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Характеристика наиболее распространённых элементов из группы тяжелых металлов

1.1 Ртуть

1.2 Мышьяк

1.3 Кадмий

1.4 Свинец

1.5 Никель

2. Дополнительные сведения о других тяжелых металлов

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

тяжелый металл отравление лечение

1.1 РТУТЬ

Ртуть -- это яд ферментов, обладающий сродством к тиоловым группам. Источниками ртути служат неорганическая (элементарная ртуть или соли ртути) или органическая (обычно метилированная ртуть) ее формы. Все эти соединения токсичны, но органические соединения ртути наиболее широко распространены и потенциально опасны. Элементарная ртуть используется в термометрах, сфигмоманометрах и в смесях для пломбирования зубов. Она испаряется при комнатной температуре и под воздействием кислорода быстро окисляется в двухвалентную ртуть. Токсическое действие она оказывает в результате ингаляции пострадавшим паров ртути на производстве. Соли ртути используют в лекарственных средствах для местного применения, в качестве слабительных средств (например, каломель) и в пищевых продуктах, а также в качестве катализаторов при производстве пластмасс. Токсическое их действие наблюдается при попадании в желудочно-кишечный тракт. Органические соединения ртути обнаруживаются в красках, фунгицидах, семенах, пищевых продуктах, медикаментах и косметических средствах. Из-за того что соли ртути метилируются бактериями, обитающими в окружающей среде, из отходов неорганической ртути образуются большие количества метиловой ртути, что имело место при массовом отравлении метиловой ртутью в Минамата-Бэй (Япония) после употребления в пищу загрязненной ртутью рыбы.

При вдыхании паров ртути концентрируется в мозге, в результате чего возникают нервно-психические нарушения, головокружения, постоянные головные боли, снижается память, расстраивается речь, возникает скованность и общая заторможенность. Наиболее тяжёлые случаи заканчивались полной слепотой, параличом, безумием и смерть. Достаточное количество ртути попадает в окружающую среду самым обычным способом - при разбивании медицинских ртутных термометров. Так же она выделяется в атмосферу при выплавке руд цветных металлов, производстве цемента и сжигании угля. Но интересен тот факт, что ртуть обнаружена в молекулах ДНК. Пока не известно, участвует ли она в передаче наследственной информации, но это вполне возможно.

Хроническое отравление: неврологические изменения, чрезмерное слюно- и потоотделение, сине-черная кайма на деснах, потеря зубов, гингивит и стоматит, металлический привкус во рту, отек кистей и ступней, при воздействии на кожу - шелушащейся дерматит, сыпь.

Острое отравление: некроз почек, воспаление желудочно-кишечного тракта сопровождается тошнотой, рвотой, болями в животе затем некроз слизистой оболочки кишечника, шок, кома, смерть. Также возможен церебральный паралич , нарушение зрения, слуха и речи, неврастения, потеря памяти и координации, паралич, ступор.

Лечение: обезвреживание ртути и ускорение её выведения из организма (промывание желудка, зонд, антибиотики, транквилизаторы и т.д.) [4].

1.2 МЫШЬЯК

Мышьяк - химический элемент, способный оказывать на человеческий организм сильное токсическое действие. Неорганические соединения мышьяка входят в состав инсектицидов, ядов против грызунов, фунгицидов, средств для предохранения деревянных изделий от гнили, гербицидов и растворов, используемых при производстве стекла. Органические соединения мышьяка присутствуют в окружающей среде. Отравления мышьяковистым водородом происходят в промышленности при плавке и рафинировании металлов, при гальванизации и травлении, при производстве силиконовых микрочипов. В прошлом органические соединения мышьяка использовали для лечения больных сифилисом, эпилепсией, псориазом и амебиазом. В настоящее время острое отравление мышьяком происходит в результате случайного проглатывания, несчастного случая на производстве, попытки самоубийства или убийства. Хроническое отравление мышьяком чаще всего происходит при профессиональном воздействии малыми дозами в промышленности или при хроническом употреблении загрязненной пищи, воды или медицинских средств.[9]

Мышьяк абсорбируется через кожу, легкие и желудочно-кишечный тракт. Неорганические соединения абсорбируются легче, чем органические. Мышьяк распределяется из крови в печень, почки, легкие и селезенку в течение 24 ч после проглатывания, а через 2 недели -- в кожу, волосы и кости. Высокое содержание неорганических соединений мышьяка определяют в лейкоцитах. От 5 до 10% мышьяка выводится с калом, а 90--95% -- с мочой. В моче мышьяк обнаруживают в течение 7--10 суток после употребления единичной дозы.

Мышьяковистый водород соединяется с гемоглобином в эритроцитах, вызывая тяжелый гемолиз с анемией и гемоглобинурией. Впоследствии может развиться тяжелая желтуха. Отравление мышьяком характеризуется тошнотой, рвотой и поносом, ожогом глотки, затрудненным глотанием, недомоганием, угнетением костного мозга, тахикардией и одышкой. Страдает ЦНС, часто развивается острая почечная недостаточность со смертельным исходом.

Токсическое действие мышьяка основано на связывании его с сульфгидрильными группами в тканях. Мышьяк способен вызывать повреждение капилляров и оказывать прямое токсическое действие на крупные органы. Меньшее значение имеет блокирование окислительного фосфорилирования. Патологические изменения при отравлении мышьяком характеризуются некрозом желудка и тонкой кишки, сосудистыми и дегенеративными изменениями в печени и почках.

Лечение: при остром отравлении мышьяком у пострадавшего, если он находится в сознании, необходимо вызвать рвоту. Если больной находится в бессознательном состоянии, ему следует промыть желудок. Активированный уголь неэффективен, слабительные средства противопоказаны. При развитии почечной недостаточности у больных с отравлением мышьяковистым водородом предпочтительными видами лечения являются обменное переливание крови и гемодиализ.[1]

1.3 КАДМИЙ

Воздействию кадмия человек часто подвергается на производстве, в результате загрязнения воздуха в шахтах, при плавке металлов. Также он используется в производстве гальванических элементов, в керамике, при электро-гальванизации и в качестве пигмента в красках и пластмассах. В загрязненных районах высокие концентрации кадмия обнаруживают в организме морских животных, имеющих раковину или панцирь.

Кадмий рассеивается в окружающую среду вместе с суперфосфатом и фунгицидами (противогрибковые элементы) и является спутником широко применяемого цинка и всегда присутствует в изделиях, содержащих цинк. В организме человека этот химический элемент накапливается в почках, при его избытке развивается болезнь «итай-итай» - искривление и деформация костей, сопровождающиеся сильными болями, необычайной хрупкостью и ломкостью костей.

Отравление кадмием происходит при попадании его в желудок или при ингаляции. Нормальный ежедневный уровень поступления кадмия в организм через рот составляет 2--200 мкг, при средней величине 20--40 мкг в день. Около 50% абсорбированного кадмия накапливается в печени и почках. В эритроцитах и мягких тканях кадмий связывается с металлотионеином, белком с низкой молекулярной массой, содержащим большое число свободных сульфгидрильных групп, который тем самым оказывает защитное действие. При однократном воздействии большими количествами кадмия происходит перенасыщение этого белка и снижение его защитной эффективности. Кадмий не проникает через плаценту; он постепенно накапливается в организме с возрастом. Биологический период полувыведения - не менее 20 лет.

Острое отравление: рвота, боли в животе, понос, шок. Острая ингаляция кадмия вызывает одышку, слабость, боли в грудной клетке, укорочение дыхания и кашель. Химический пневмонит приводит к отеку легких и дыхательной недостаточности.

Хроническое отравление: при ингаляции возникает эмфизема, повреждение почек, печени, анемия. Хроническое поступление в оргаизм загрязненной кадмием пищи или питьевой воды вызывает развитие синдрома, называемого в Японии болезнью «итаи-итаи», характеризующейся повреждением почечных канальцев и остеомаляцией.

Лечение. До сих пор нет однозначных взглядов на лечение больных при отравлении кадмием. Существующие комплексообразующие средства связывают кадмий, но они эффективно переносят его в почки, усугубляя их повреждение. Многообещающим препаратом является новое комплексообразующее средство, димеркаптоянтарная кислота. Больных с острым ингаляционным пневмонитом следует лечить стероидами и мочегонными средствами. В случае болезни «итаи-итаи» пострадавшим целесообразно вводить большие дозы витамина D при наличии в диете адекватного количества кальция и фосфора [2].

1.4 СВИНЕЦ

Свинец составляет около 2% массы земной коры и распространен повсеместно. Повышенное использование свинца во время промышленной революции вызвало широкое распространение среди рабочих заболеваний, связанных с отравлением свинцом. С 1870 г. соли свинца начали добавлять к краскам в качестве окрашивающего вещества и стабилизатора, что к настоящему времени привело к массовому отравлению свинцом, особенно среди детей. В последнее время все чаще стали выявлять неврологические последствия воздействия свинца в концентрациях, ранее считавшихся безопасными, что увеличило страхи в отношении возможного поражения плода и новорожденного. Это усилило массовые протесты против добавления органических солей к бензину, а также использования свинца в потребительских товарах.[2]

Неорганические соли свинца абсорбируются после попадания в желудок или ингаляции. Органические соли свинца могут абсорбироваться через кожу. Абсорбция свинца в желудочно-кишечном тракте увеличивается при дефиците железа, кальция и цинка. Обычно в желудочно-кишечном тракте абсорбируются 10% проглоченной дозы. Абсорбция в легких варьирует в зависимости от дыхательного объема и размера частиц. Частицы размером менее 1 мкм могут абсорбироваться в альвеолах. Взрослый человек может в норме получать до 150 мкг свинца в день с пищей и питьевой водой. Дети, у которых организм еще не загрязнен свинцом, толерантно переносят дозы, не превышающие 5 мкг/кг массы тела.

Свинец откладывается в крови, костях, в почках и головном мозге. Основным путем выведения свинца из организма является экскреция с калом (80--90%) и мочой (10%). Период полувыведения свинца из мягких тканей и крови составляет 24--40 дней, из костей -- 104 дня.

Свинец является ядом ферментов, связываясь с дисульфидными группами белка. В высоких концентрациях свинец повреждает третичную структуру внутриклеточных белков, денатурируя их и вызывая гибель клеток и в конечном итоге воспаление тканей.

Отравление: боли в животе, анемия, поражение почек, головная боль, потеря памяти, поражение центральной нервной системы (у детей), раздражительность, летаргия, анорексия и невнятная речь.

Лечение: Прежде всего необходимо устранить источник воздейстия. Используют комплексообразующие средства (соли ЭДТА, димеркапрол)

1.5 НИКЕЛЬ

Никель регулирует обмен ДНК, жиров, насыщает клетки кислородом, активизирует действие инсулина. Содержится в мясе, овощах, рыбе, хлебобулочных изделиях, молоке, фруктах и ягодах.

Никель и его соединения применяются в металлургической, электротехнической, стекольной промышленности. Источников попадания очень много, он проникает в организм как с пищей, так и через кожу и слизистые оболочки: никелированная посуда, столовые приборы и приборы для приготовления пищи, пастеризованное молоко и другие продукты, загрязненные овощи и фрукты, коронки, табакокурение, а также профессиональный контакт в машиностроении, металлургии, угледобыче, гальванике и других отраслях промышленности. Наибольшие выбросы никеля в атмосферу отмечены при сжигании каменного угля. Соединения никеля в водные объекты поступают также со сточными водами цехов никелирования, заводов синтетического каучука, никелевых обогатительных фабрик. Огромные выбросы никеля сопровождают сжигание ископаемого топлива.

Соединения никеля оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки, поражают кожу, являются аллергенами, а при длительном контакте способны вызывать раковые заболевания. Угнетают в организме ряд ферментов. Острые отравления возможны при вдыхании пыли никеля и особенно карбонила никеля.[7]

Отравление: общая слабость, головная боль, головокружение, тошнота, рвота, нарастающая одышка, повышение температуры тела («литейная лихорадка»). В первом периоде картина отравления напоминает острое отравление окисью углерода, но через 12-24 ч и позднее развиваются резкая одышка, боль в груди, кашель, синюха, озноб токсическая пневмония или даже отек легких. Далее появляются признаки токсического гепатита. При длительном контакте с пылью никеля возникают аллергические реакции (никелевые экзема, чесотка), носовые кровотечения, изъязвления слизистой оболочки носа, хронический ларингит, бронхит, возможен рак носа и полости рта.

Лечение: при остром отравлении немедленно вывести пострадавшего из помещения; предоставить абсолютный покой, тепло на протяжении первых 4 дней после отравления.

2. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ДРУГИХ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛАХ

Марганец - микроэлемент, который в организме человека необходим для формирования костной ткани, синтеза белков, АТФ. Марганец выступает в роли ко-фактора одной из разновидностей супероксид-дисмутазы (марганцевой) - фермента, который обеспечивает защиту клеток от свободных радикалов. Марганец усиливает действие гормонов гипофиза, половых гормонов, инсулина, участвует в процессах кроветворения, препятствует отложению холестерина в стенках сосудов. Обнаружена взаимосвязь между обменом марганца и ретинолом, тиамином, аскорбиновой кислотой, кальциферолом, токоферолом. Биологическая роль марганца в центральной нервной системе связана с обеспечением нормальной структуры и стабильности мембран клеток.

Отравление парами марганца встречается у рабочих-сварщиков. Некоторые кустарно изготовленные наркотики содержат марганец (в связи с использованием для их приготовления перманганата калия. Также в качестве источников отмечаются загрязненная питьевая вода, топливная добавка, которая при работе двигателя частично превращается в фосфаты марганца и сульфат марганца и поступает в атмосферу, и пестициды.[6]

Избыточный марганец может нарушать работу печени. Более 95 % марганца выводится из организма с желчью, и любое повреждение печени может замедлить детоксикацию, повышая концентрацию марганца в плазме крови. Также повреждается нервная система, репродуктивная способность, врожденные уродства у потомства.

Лечение: леводопа и хелатирование с помощью EDTA .

Железо - является жизненно важным микроэлементом. Оно входит в состав гемоглобина эритроцитов (красных кровяных телец) и переносит кислород от легких к тканям. Железо необходимо каждой клетке организма, поскольку способствует процессу ее дыхания. Железо входит в состав ферментов, обеспечивая нормальную их работу и протекание метаболических реакций.[5]
При передозировке препаратов железа происходит перенасыщение мест его связывания в крови и появляется свободное железо, которое и оказывает токсическое действие. Пероральные дозы железа, превышающие 30 мг/кг, токсичны; дозы свыше 250 мг/кг могут быть смертельными.

Отравление: поражается желудочно-кишечного тракта (рвота, понос), уменьшается объем плазмы крови, расширяются сосуды, снижается кровоснабжения головного мозга повреждение ЦНС с развитием летаргии и комы, поражается печень, желтуха, поражение легких и кишечника.

Лечение: железо непроницаемо для рентгеновских лучей и поэтому выявляется на рентгенограммах брюшной полости. При пероральном приеме железа в дозе более 30 мг/кг у больного следует вызвать рвоту, промыть желудок при помощи большого желудочного зонда. Введение активированного угля неэффективно. Применяют дефероксамин, коллоидные растворы, бикарбонат натрия, витамин К и свежезамороженную плазму.

Цинк -- незаменимое питательное вещество, обладающее противовоспалительными и антиоксидантными свойствами и участвующее во множестве биологических процессов в организме человека. Довольно хорошо известно, что цинк полезен для иммунитета, однако он также может быть крайне важен для репродуктивной системы, здорового роста и развития детей, здоровья костей, зрения, слуха, пищеварения, кожи и роста волос.

Цинк и его соединения могут поступать в организм через пищевой канал, а также через органы дыхания в виде пыли, образующейся при добыче и переработке цинковых руд. Цинк может поступать в организм с вдыхаемым воздухом в виде паров, выделяющихся при выплавке цинка и получении сплавов. После поступления цинка в организм в виде пыли и паров образуются его соединения с белками, вызывающие приступы лихорадки, начинающейся с озноба (так называемая лихорадка литейщиков, или латунная лихорадка). При вдыхании пыли и паров цинка может появиться тошнота, рвота и мышечные боли. Описаны случаи отравлений пищей, приготовленной и сохраняемой в оцинкованной посуде, из продуктов, содержащих кислоты (богатые кислотами фрукты, томат и др.). Соединения цинка, поступившие в желудок, могут вызывать острое отравление, при котором наступает рвота, понос, судороги и т. д.

Лечение: Если отравление вызвано употреблением солей или окисей цинка внутрь, промыть желудок (для этого надо выпить 1-1,5 л теплой воды или 3% раствора питьевой соды и вызвать рвотный позыв, надавив на корень языка).

Эвакуировать пострадавшего из очага поражения или прервать контакт с отравляющим веществом.

Отравление такими тяжелыми металлами как - таллий, олово, скандий, стронций и т.д. Встречается гораздо реже. Симптомы при этом схожи с симптомами описанными выше. Методы лечения подобных отравлений, будут включать в себя аналогичные процедуры детоксикации, удаление пострадавшего от источника отравляющих веществ, симптоматическое лечение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На примере отдельных представителей группы тяжелых металлов мы увидели что существует два источника поступления тяжелых металлов в окружающую среду: природный и техногенный. Из природных - наибольшее значение имеют выветривание горных пород и минералов, эрозия почв, вулканическая деятельность, высокие естественные уровни содержания тяжелых металлов в почвообразующих породах. Основными техногенными источниками поступления тяжелых металлов в окружающую среду являются выбросы промышленных предприятий черной и цветной металлургии, металлообрабатывающей, горнодобывающей промышленности, тепловой энергетики, а также автомобильный транспорт.

После попадания в окружающую среду, эти вещества попадают по пищевым цепочкам, в организм человека, вызывая хронические отравления, по причине своего накопления. Непосредственно на промышленных предприятиях может происходить как острое так и хроническое отравление, работников.

В связи с широкой доступностью тяжелых металлов, могут происходить и намеренные отравления, с суицидальными целями, путем приема пестицидов, фунгицидов и других видов сельскохозяйственных химикатов.

Учитывая все вышеизложенное, для любого медика очень важно знать симптомы отравления тяжелыми металлами и методы лечения отравлений. Необходим экологический контроль за содержанием почвы, воздуха и пищевых продуктов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. - М.: Агропромиздат. Ленингр. от-ние 1987. - 142 с.

2. Ашихмина Т. Я. Экологический мониторинг: Учебн. - методическое пособие / Т.Я. Ашихмина, Н.Б. Зубкина; под ред. Т.Я. Ашихминой - М.: Академический проект, 2005. - 205 с.

3. Кощура А. В., Отарашвили З. А. Экологический вызов: выживет ли человечество. - М.: М3 Пресс, 2005. - 80 с.

4. Лушников Е.К. Клиническая токсикология. - М.: Медицина, 1990. - 325 с.

5. Матюхина, З.П. Основы физиологии питания, гигиены и санитарии. - М.: Медицина, 1981. - 287 с.

6. Мельников, Н.Н. Пестициды и окружающая среда / Н.Н. Мельников. - М.: Химия, 1977. - 180с.

7. Некрасов, Б.В. Основы общей химии / Б.В. Некрасов. - М.: Химия, 1969. - Т.I. - 300 с.

8. Хотунцев Ю. Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений. - 2-е изд. перераб. - М.: Издательский центр "Академия", 2004. - 480 с.

9. Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. - Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. - 463 с.

Размещено на Allbest.ru