Токсическое действие микроэлементов

Токсическое действие микроэлементов.

Отравление элементами: токсическое действие Be, Sr, Ba.

Микроэлементы (синоним: следовые элементы, трейс-элементы) — химические элементы, присутствующие в тканях человека, животных и растений в так называемых следовых количествах (тысячные доли процента и ниже). Микроэлементы, содержание которых в тканях живых организмов ниже 10^-5 весовых % (золото, ртуть, уран, радий и некоторые другие), называют ультрамикроэлементами. Микроэлементами называют также химические элементы, содержащиеся в следовых количествах в водах, почвах, горных породах.

Биологическая роль М. определяется их участием практически во всех видах  обмена веществ организма; они являются кофакторами многих ферментов (Ферменты), витаминов(Витамины), гормонов, участвуют в процессах кроветворения, роста, размножения, дифференцировки и стабилизации клеточных мембран, тканевом дыхании, иммунных реакциях и многих других процессах, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность организма. В организме человека обнаружено около 70 химических элементов (в т.ч. микроэлементов), из которых 43 считаются эссенциальными (незаменимыми). Кроме эссенциальных М., являющихся незаменимыми факторами питания, дефицит которых приводит к различным патологическим состояниям, существуют токсичные М., представляющие собой основные загрязнители окружающей среды и вызывающие у человека заболевания и интоксикации.   

Большая часть М. поступает  в организм-с пищевыми продуктами растительного происхождения. В молочных и мясных продуктах содержание М. невысоко. В коровьем молоке обнаружено 22 микроэлемента (железо, марганец, медь, цинк, кобальт, молибден, кремний, фтор, йод и др.), однако концентрация их в молоке очень низкая. В мясных продуктах в умеренных количествах присутствуют серебро, молибден, медь, титан, цинк. В продуктах моря содержатся довольно в больших количествах серебро, мышьяк, кадмий, фтор, литий, никель. 

Итак, мы расскажем вам  о некоторых токсичных микроэлементах, а именно: Be, Sr, Ba.

Физиологическая роль стронция

Вместе с пищей в организм взрослого человека поступает 0,8-3,0 мг стронция в сутки. При избыточном поступлении стронция возникает так называемый «стронциевый рахит» или «уровс кая болезнь». Это эндемическое заболевание, впервые обнаруженное у населения, проживающего вблизи реки Уров в Восточной Сибири. «Уровская болезнь» возникает вследствие вытеснения ионов кальция ионами стронция из костной ткани.  Ионы стронция в костной ткани не задерживаются, поэтому происходит ее декальцификация  У человека при этом заболевании изменяются суставы, отмечается ограничение их подвижности, истончение, рассасывание и изъязвление суставных хрящей, нарушение роста и деформация костной ткани. В тяжёлых случаях обнаруживаются разволокнение суставного хряща, образование очагов обнаженной кости. Изменения в суставах соответствуют своеобразному симметричному деформирующему остеоартрозу. Основными симптомами болезни являются короткопалость, уплотнение и деформация межфаланговых суставов, поражение поясничных позвонков, атрофия мышц, ограничение подвижности суставов. Стронций вытесняет из организма не только кальций, но и цинк. Допускается возможность отрицательного влияния стронция на хромосомный аппарат и развитие в результате этого наследственных форм хондроплазии.

Почвы уровской биогеохимической провинции содержат кальция в 21 раз, стронция – в 3-7 раз, бария – в 4,6 раза больше, чем в чернозёме. Обнаружено также избыточное содержание солей марганца и фосфата.

Стронций, поступающий с пищей, относительно плохо усваивается организмом (около 5-10%). В основном богаты стронцием растительные продукты, а также кости и хрящи. Абсорбция стронция происходит в основной, 12-перстной и подвздошной кишке. Абсорбированный в организме стронций затем выводится, в основном с мочой, в меньшей степени с желчью. В фекалиях находится неабсорбированный стронций.

В организме взрослого человека массой 70 кг находится около 320 мг стронция, причем его основное количество (до 99%) депонировано в костях. Относительно высоки концентрации стронция в лимфатических узлах (0,30±0,08 мкг/г), легких (0,20±0,02), яичниках (0,14±0,06), печени и почках (0,1±0,03). В цельной крови обнаружено около 0,03 мг/л стронция.

Соединения стронция ядовиты незначительно.

Физиологическая роль бериллия

Бериллий относится к токсичным  химическим элементам. В организм человека бериллий может поступать как  с пищей, так и через легкие. Среднесуточное поступление бериллия составляет 10-20 мкг. При поступлении в растворимой форме в желудочно-кишечный тракт, бериллий взаимодействует с фосфатами и образует плохо растворимый Ве₃(РО₄)2 или связывается белками эпителиальных клеток в прочные протеинаты. Поэтому всасываемость бериллия в желудочно-кишечном тракте невелика и колеблется от 4 до 10% от поступившего количества. Следует отметить, что этот показатель зависит также и от кислотности желудочного сока.

Общее количество бериллия в теле взрослого человека колеблется (по различным данным) от 0,4 до 40 мкг. Бериллий постоянно присутствует в крови, костной и мышечной ткани (0,001-0,003 мкг/г) и других органах. Установлено, что бериллий может депонироваться в легких, печени, лимфатических узлах, костях, миокарде. Выводится бериллий из организма преимущественно с мочой (более 90%).

Физиологическая роль бериллия недостаточно изучена, однако известно, что бериллий может принимать участие в регуляции фосфорно-кальциевого обмена, поддержании иммунного статуса организма. Установлено, что активность соединений бериллия отчетливо проявляется в различных биохимических превращениях, связанных с участием неорганических фосфатов. Все соединения бериллия ядовиты. Тканями-мишенями для бериллия являются слизистые оболочки человека (легкие, верхние дыхательные пути), а также кожные покровы.

Физиологическое действие Ba

Все растворимые соли бария  обладают достаточно высокой токсичностью для теплокровных животных и человека. Углекислый барий используется в  приманках для уничтожения крыс и мышей. Углекислый барий в воде не растворяется, но, попадая в желудок, превращается в ядовитый хлористый  барий. Токсическая доза углекислого  бария 0,2–0,5 г, смертельная – 2–4 г. Смертельная  доза хлористого бария 0,8–0,9 г.  
Нерастворимый сульфат бария (BaSO₄) обычно безвреден и применяется в медицине в качестве рентгеноконтрастного средства для введения внутрь или в виде клизмы. В зарубежной литературе имеются сообщения о токсическом действии сульфата бария в случае его применения в клизмах у больных преклонного возраста.  
Клиническая картина отравления. После попадания растворимых солей бария внутрь очень быстро появляются чувство жжения в полости рта и в пищеводе, тошнота, рвота, понос, схваткообразные боли в животе, резкая слабость, головокружение, звон в ушах, расстройство зрения (двоение), тремор, могут разниться судороги. Пульс вначале редкий, твердый, затем неправильный, учащенный, артериальное давление повышено. Смерть может наступить от паралича дыхания или от остановки сердца.  
При попадании солей бария внутрь необходимо промыть желудок через зонд 1% раствором сульфата магния или сульфата натрия для образования нерастворимого сульфата бария. Затем сульфат магния или натрия вводят внутрь (по 30 г в 100 мл воды).  
В тяжелых случаях отравления барием может оказаться полезным внутривенное введение сульфата магния (5 мл 5% раствора) или сульфата натрия (10– 20 мл 3% раствора). Применяют также тетацин-кальций внутривенно капельно 20 мл 10% раствора в 500 мл 5% раствора глюкозы. 
Для ускорения выведения бария из организма используют форсированный диурез, гемодиализ. Для уменьшения кишечных колик назначают промедол (1 мл 2% раствора подкожно), папаверин (2 мл 2% раствора подкожно) или но-шпу (2 мл 2% раствора подкожно). 
Показана витаминотерапия, в частности витамины B1 и В₆, сердечно-сосудистые средства, оксигенотерапия. Однако сердечные гликозиды противопоказаны. При выраженном нарушении сердечного ритма необходимо ввести 0,5% раствор хлорида калия внутривенно капельно. 

Используемая  литература:

1. http://www.elm.su/zhizn-i-periodicheskaya-sistema/199-biologicheskaya-rol-toksicheskikh-mikroelementov.html - Биологическая роль токсических микроэлементов
2. http://www.wellnesstoday.ru/articles/catalog/23/ - Тайная жизнь микроэлементов
3. http://www.medkursor.ru/biblioteka/poisoning/industrial/3574.html - Барий