Учебно-методическое пособие для студентов естественных специальностей Павлодар

Вид материала

Учебно-методическое пособие

Содержание Пути поступления свинца в организм человека Свинец и здоровье детей Характеристика городов

Подобный материал:

• Учебно-методическое пособие для студентов естественных специальностей Павлодар, 1215.72kb.
• Учебное пособие для студентов естественных специальностей Павлодар, 2290.94kb.
• Методика обучения техники легкоатлетических прыжков учебно-методическое пособие для, 695.99kb.
• Методика проведения круговой тренировки учебно-методическое пособие для студентов всех, 493.53kb.
• История зарубежной социологии Учебно-методическое пособие для студентов всех специальностей, 725.22kb.
• Республики казахстан, 1486.93kb.
• Учебно-методическое пособие для учителей и студентов Павлодар, 666.39kb.
• Учебно-методическое пособие по дипломному проектированию для студентов специальности, 532.3kb.
• Учебно-методическое пособие для студентов филологических специальностей Павлодар, 1306.55kb.
• Учебно-методическое пособие Рекомендовано методической комиссией финансового факультета, 556.98kb.

2.5.4 Олово

Относится к токсичным микроэлементам. За сутки в организм человека поступает до 50 мг олова, в основном с пищей. Концентрируется олово в костной ткани, сердце, почках и тонком кишечнике.

Повышенное содержание олова в волосах может быть следствием контакта с этим элементом на производстве и в быту. С избытком олова в организме может быть связано снижение аппетита, металлический привкус во рту, боли в животе, поносы, тошнота, хотя в целом олово не относится к особо токсичным металлам.

Олово входит в состав специальных ферментов, влияющих на рост.

Пути попадания в организм:

- консервы;

- упаковочная фольга;

- фторсодержащие зубные пасты.

Органические соединения олова, особенно ди- и триалкильные, обладают выраженным действием на центральную нервную систему. Признаки отравления триалкильными соединениями: головная боль, рвота, головокружение, судороги, парезы, параличи, зрительные расстройства. Нередко развиваются коматозное состояние, нарушения сердечной деятельности и дыхания со смертельным исходом. Токсичность диалкильных соединений несколько ниже, в клинической картине отравлений преобладают симптомы поражения печени и желчевыводящих путей.

Отдельные случаи отравлений, описанные в литературе, по-видимому, вызваны выделением AsH₃ при случайном попадании воды на отходы его очистки от мышьяка. У рабочих оловоплавильных заводов при длительном воздействии пыли окиси Sn (чёрное олово - SnO) могут развиться пневмокониозы, у рабочих, занятых изготовлением оловянной фольги, иногда отмечаются случаи хронической экземы.

Тетрахлорид олова (SnCl₄·5H₂O) при концентрации его в воздухе свыше 90 мг/м³ раздражающе действует на верхние дыхательные пути, вызывая кашель, попадая на кожу, хлорид Sn вызывает её изъязвления. Сильный судорожный яд - оловянистый водород (станнометан - SnH₄), но вероятность образования его в производственных условиях ничтожна. Тяжёлые отравления при употреблении в пищу давно изготовленных консервов могут быть связаны с образованием в консервных банках SnH₄ (за счёт действия на полуду банок органических кислот содержимого). Для острых отравлений оловянистым водородом характерны судороги, нарушение равновесия, возможен смертельный исход.

2.5.5 Свинец

В организм человека он попадает с пищей (около 0,22 мг), водой (0,1 мг), пылью (0,08 мг). Безопасный суточный уровень поступления для человека 0,2-2 мг. Выделяется главным образом с калом (0,22-0,32 мг), меньше с мочой (0,03-0,05 мг). В теле человека содержится в среднем около 2 мг свинца (в отдельных случаях - до 200 мг). У жителей промышленно развитых стран содержание в организме выше, чем у жителей аграрных стран, у горожан выше, чем у сельских жителей.

Основное депо свинца - скелет (90% всего пула организма): в печени накапливается 0,2-1,9 мкг/г, в крови - 0,15-0,40 мкг/мл, в волосах - 24 мкг/г, в молоке -0,005-0,15 мкг/мл, содержится также в поджелудочной железе, почках, головном мозге и др. органах. Концентрация и распределение свинца в организме животных близки к показателям, установленным для человека. При повышении уровня в окружающей среде возрастает его отложение в костях, волосах, печени. Биологические функции не установлены.

Роль свинца в жизнедеятельности организма изучена не достаточно. С одной стороны свинец участвует в обменных процессах костной ткани, с другой – является канцерогеном и тератогеном. При избытке свинца поражаются органы сердечно-сосудистой системы и кроветворения, большой урон наносится нервной системе. У мужчин удержание свинца в организме выше, чем у женщин.

Токсическая доза для человека 1 мг.

Пути попадания свинца в организм:

- выхлопные газы;

- краски;

- керамика;

- питьевая вода;

- при производстве аккумуляторов, кабелей, цветная металлургия, защита от облучения, типографские работы;

- медицинские средства (свинцовые пластыри, ацетат свинца);

- морская пища, печень, почки животных, красное вино.

Дисбаланс свинца отражается на работе:

- эритропоэтической системы;

- периферической и центральной нервных системах;

- почек;

- гладкой мускулатуры;

- репродуктивной системы.

Концентрация свинца в костях современного человека в 700,-1200 раз превышает его содержание в скелетах людей живших 1600 лет назад.

При изучении циркуляции свинца в пищевых цепях было показано, что перенос на биоту взвешенного в воздухе свинца может происходить прямым (за счет выпадения осадков через надземные части растений) и/или косвенным путем (через почву), - растения получают свинец из воздуха и из почвы, хотя межвидовые различия при этом весьма значительны. Перенос этого тяжелого металла от растений животным недостаточно прослежен. Люди подвергаются воздействию свинца при потреблении загрязненных пищи и воды, а также и при дыхании. Кроме того, дети могут получать свинец и через краски, и грудное молоко, а также при употреблении продуктов, не предназначенных для питания.

Свинец характеризуется широким спектром вызываемых им токсических эффектов на различных представителей биоты. Механизм его действия обусловлен ингибированием ферментов детоксикации ксенобиотиков и таким образом воздействие свинца приводит к биохимическим сдвигам, в частности к нарушению функции ряда митохондриальных или цитозольных ферментов (гемосинтетазы, копропорфириногеноксидазы, омега-аминолевулинатдегидратазы), свинец угнетает образование цитохома Р-450 и цитохромоксидазы.

В картине свинцового отравления можно выделить ряд клинических синдромов:

- изменения со стороны нервной системы включают в себя:

а) астенический синдром,- функциональные расстройства ЦНС (головные боли, утомляемость, ухудшение памяти);

б) энцефалопатии (от головных болей и эпилептических припадков до "свинцовых менингитов" и нарушений речевой и слуховой функций);

в) двигательные расстройства,- парезы и параличи, полиневриты с преимущественным поражением мышц, - разгибателей, г) поражение зрительных анализаторов.

- изменения системы крови, - от ретикулоцитоза, анизоцитоза и микроцитоза до свинцовой анемии, чаще олигохромной;

- эндокринные и обменные нарушения (ферментативные расстройства, нарушения обмена порфиринов, менструальной и детородной функций);

- изменения со стороны желудочно-кишечного тракта (от тошноты, изжоги до свинцовых колик);

- изменения со стороны сердечно-сосудистой системы (аритмия, синусовая брадикардия или тахикардия, вазоневроз);

- нарушения функции почек.

Эпидемиологические исследования среди рабочих плавильных и аккумуляторных заводов не показали канцерогенности свинца. Вместе с тем в ряде исследований были обнаружены хромосомные аберрации в крови лиц, профессионально контактирующих с солями свинца, однако в других работах кластогенных эффектов не обнаружено.


Пути поступления свинца в организм человека

Опасность свинца для человека определяется его значительной токсичностью и способностью накапливаться в организме. Различные соединения свинца обладают разной токсичностью: малотоксичен стеарат свинца, токсичны соли неорганических кислот (хлорид свинца, сульфат свинца), высокотоксичны алкилированные соединения, в частности, тетраэтилсвинец. Однако на практике, как правило, анализируется только общее содержание свинца в различных компонентах окружающей среды, продовольственном сырье и пищевых продуктах, без дифференциации на фракции и идентификации вида соединений.

В организм человека большая часть свинца поступает с продуктами питания (от 40 до 70% в разных странах и по различным возрастным группам), а также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном попадании в пищевод кусочков свинец содержащей краски или загрязненной свинцом почвы.

С атмосферным воздухом поступает незначительное количество свинца - всего 1-2%, но при этом большая часть свинца абсорбируется в организме человека. В атмосферном воздухе большинства городов, среднегодовая концентрация варьирует в пределах 0,01-0,05 мкг/м³, что значительно ниже ПДК - 0,3 мкг/м^з. В таких условиях живет ориентировочно до 44 млн. горожан. Около 10 млн. человек проживает в городах с более высоким содержанием свинца - от 0,1 до 0,2 мкг/м³.

В питьевой воде различных стран мира содержание свинца изменяется в пределах 1- 60 мкг/л и в большинстве европейских стран не превышает 20 мкг/л. Возможно, что существует проблема загрязнения питьевых вод в районах расположения плавильных заводов или мест складирования промышленных отходов с высоким содержанием свинца.

Загрязненная свинцом почва является источником его поступления в продовольственное сырье и непосредственно в организм человека, особенно детей. Наиболее высокие концентрации свинца обнаруживаются в почве городов, где расположены предприятия по выплавке свинца, производству свинец содержащих аккумуляторов или стекла.

В продовольственное сырье и пищевые продукты свинец может поступать из почвы, воды, воздуха, кормов сельскохозяйственных животных по ходу пищевой цепи. Кроме того, определенное значение имеет и возможность прямого загрязнения при производстве готовых изделий. Наиболее высокие уровни содержания свинца отмечаются в консервах в жестяной таре, рыбе свежей и мороженной, пшеничных отрубях, желатине, моллюсках и ракообразных. Высокое содержание свинца наблюдается в корнеплодах и других растительных продуктах, выращенных на землях вблизи промышленных районов и вдоль дорог.

Загрязнение продуктов в сборной жестяной банке объясняется тем, что припой, используемый при сварке швов, содержит до 60% свинца, а используемые покрытия не выдерживают "агрессивной" среды продукта.

Расчетное поступление свинца в среднем на душу населения в постсоветском пространстве за год составляет 65,25 мг или 1,25 мг на одного человека в неделю. В некоторых промышленных городах поступление свинца с продуктами питания несколько выше: у 10% обследуемого населения превышает величину 2 мг/чел. в неделю. В суточном рационе детей в возрасте 1-3 года, потребление свинца составляет 14 мкг, в возрасте 4-6 лет - 64 мкг, 7-14 лет - 68 мкг и в возрасте 14-17 лет -87 мкг, следовательно, поступление свинца с продуктами питания для детей до 7 лет изменяется в зависимости от возраста в пределах 14-68 мкг/сутки.

По результатам официальной статистики среди профессиональных интоксикаций - свинцовая занимает первое место. Так, в 1994 г. среди всех острых и хронических профессиональных отравлений удельный вес свинцовой интоксикации составил 11,7%. Количество пострадавших составило 7,5 чел. на 10 000 работающих, из них 3,54 - с утратой трудоспособности. Удельный вес свинцовой интоксикации в структуре профессиональных отравлений, диагностированных в России, увеличился с 9,4% в 1991 г. до 11,6% в 1995 г.

Среди рабочих, пострадавших от воздействия свинца, около 40% составляют женщины. Для женщин свинец представляет особую опасность, так как этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в грудном молоке. ВОЗ отмечает возможность риска спонтанных абортов при повышенной концентрации свинца в крови беременных работниц и увеличения числа хромосомных аберраций у рабочих при высоком содержании свинца в крови.

Отравления свинцом и его соединениями возможны при добыче руд, выплавке винца, при производстве свинцовых красок, в полиграфии, гончарном, кабельном производствах, при получении и применении тетраэтилсвинца и др. Бытовые отравления возникают редко и наблюдаются при употреблении в пищу продуктов, которые длительно хранили в глиняной посуде, покрытой глазурью, содержащей свинцовый сурик или глёт.

Свинец и его неорганические соединения в виде аэрозолей проникают в организм в основном через дыхательные пути, в меньшей степени, - через желудочно-кишечный тракт и кожу. В крови он циркулирует в виде высокодисперсных коллоидов, - фосфата и альбумината. Выделяется свинец в основном через кишечник и почки. В развитии интоксикации играют роль нарушение порфиринового, белкового, углеводного и фосфатного обменов, дефицит витаминов С и B₁, функциональные и органические изменения центральной и вегетативной нервной системы, токсическое влияние свинца на костный мозг. Отравления могут быть скрытыми (т. н. носительство), протекать в лёгкой, средней тяжести и тяжёлой формах.

Наиболее частые признаки отравления свинца:

- кайма (полоска лиловато-аспидного цвета) по краю дёсен;

- землисто-бледная окраска кожных покровов;

- ретикулоцитоз и другие изменения крови;

- повышенное содержание порфиринов в моче;

- наличие свинца в моче в количествах 0,04,-0,08 мг/л и более и т. д.

Поражение нервной системы проявляется астенией, при выраженных формах, - энцефалопатией, параличами (преимущественно разгибателей кисти и пальцев рук), полиневритом. При т. н. свинцовой колике возникают резкие схваткообразные боли в животе, запор, продолжающиеся от нескольких часов до 2,-3 недель, нередко колика сопровождается тошнотой, рвотой, подъёмом артериального давления, температуры тела до 37,5,-38 °С. При хронической интоксикации возможны поражения печени, сердечно-сосудистой системы, нарушение эндокринных функций (например, у женщин, - выкидыши, дисменорея, меноррагии и др.). Угнетение иммунобиологической реактивности способствует повышенной общей заболеваемости.

Лечение:

- специфические (комплексонообразователи и др.) и общеукрепляющие (глюкоза, витамины и др.) средства;

- физиотерапия;

- санаторно-курортное лечение.

Профилактика:

- замена свинца менее токсичными веществами (например, цинковые и титановые белила вместо свинцовых);

- автоматизация и механизация операций в производстве свинца;

- эффективная вытяжная вентиляция;

- индивидуальная защита рабочих;

- лечебное питание, периодическая витаминизация;

- предварительные и периодические медицинские осмотры.

Препараты свинца используют в медицинской практике (только наружно) как вяжущие и антисептические средства. Применяют: свинцовую воду (при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек), простой и сложный свинцовые пластыри (при гнойно-воспалительных заболеваниях кожи, фурункулах) и др.


Свинец и здоровье детей

Основным показателем воздействия свинца на здоровье детей является уровень его содержания в крови, причем происходит постоянный пересмотр рекомендуемого нормативного содержания свинца в крови. Результаты ряда крупных международных и национальных проектов подтвердили, что при увеличении концентрации свинца в крови ребенка с 10 до 20 мкг/дл происходит снижение коэффициента умственного развития (IQ).

Допустимый уровень содержания свинца в волосах - 8-9 мкг/г. Систематические исследования по определению накопления свинца в волосах населения проводятся в различных городах на территории бывшего Советского Союза с 1980 г. с использованием современных инструментальных методов. За последние 15 лет проведено исследование около 5 тыс. образцов волос детского населения, проживающего в городах с различными источниками свинцовых выбросов.

Эффекты воздействия свинца на здоровье детского населения рассмотрены по отдельным системам организма, на состояние которых этот металл оказывает наиболее выраженное влияние.

Неврологические эффекты. У маленьких детей изменения психомоторных реакций связывают с повышенным поступлением свинца в организм при облизывании пальцев рук и игрушек, побывавших на загрязненной почве. Для детей школьного возраста характерно изменение показателя IQ. Влияние свинца проявляется также в изменениях двигательной активности, координации движений, времени зрительно- и слухомоторной реакции, слухового восприятия и памяти. Эти изменения в психоневрологическом статусе ребенка возможны и в более старшем возрасте, что выражается в трудностях обучения и поступления в высшие учебные заведения.

Наиболее выражены изменения психоневрологического статуса у детей, проживающих вблизи аккумуляторных заводов металлургических заводов, при среднем содержании свинца в крови детей 9,9 ± 0,5 мкг/дл, показатель тревожности детей встречается чаще, чем в других городах, болезни нервной системы у детей первого года жизни в этом городе представлены преимущественно энцефалопатиями и судорожным синдромом, а у детей старшего возраста (неврозами, энурезами, эписиндромом. При среднем содержании свинца в крови детей 13,1 ± 0,5 мкг/дл у 76% детей отмечается задержка психического развития.

При длительном поступлении свинца возникают также нефрологические эффекты. Так, среди детей дошкольного возраста, проживающих вблизи Саранского электролампового завода, являющегося источником загрязнения окружающей среды свинцом и ртутью, распространенность заболеваний мочевой системы в три раза выше, чем в контрольном районе этого же города.

Воздействие свинца вызывает изменения в сердечно-сосудистой системе, патогенез поражения сердца при действии свинца связывается с поражением митохондрий, в частности с ингибированием поглощения ионов кальция. У детей с повышенным содержанием cвинца в крови (более 20 мкг/дл), проживающих вблизи аккумуляторного завода в С.-Петербурге, выявлены функциональные изменения сердечно-сосудистой системы.

Загрязнение окружающей среды свинцом оказывает влияние на состояние здоровья новорожденных. Новорожденные в городах Белово Кемеровской области и Карабаш Челябинской области имеют более низкие показатели физического развития, чем в контрольном районе. В другом городе с металлургическим производством -Владикавказе - у женщин увеличено число случаев бесплодия, самопроизвольных абортов, токсикозов, рождения мертвых детей и детей с уродствами: дефектами развития костно-суставной системы, врожденными пороками сердца и др. Частота врожденных пороков развития выше среди детей, родители которых работают на металлургическом комбинате. В этом же городе у рабочих плавильных производств выявлено увеличение числа хромосомных аберраций.

Расчеты вклада путей поступления в формируемую свинцовую нагрузку для детей, проживающих в городах России, показали преобладающую роль загрязнения продуктов питания: более 85% от общего поступления свинца в организм - таблица 12. Среднее прогнозное содержание свинца в крови детей для городов с невысоким содержанием свинца в окружающей среде близко к контрольному нормативу. В городах с высоким содержанием свинца в окружающей среде норматив может быть превышен почти вдвое.


Таблица 12 - Пути поступления свинца в организм детей дошкольного возраста в городах

Характеристика городов	Общее поступление, мкг/сут	Пути поступления свинца в организм, %
		воздух	питьевая вода	почва и пыль	продукты питания
Города с относительно низким и средним уровнем загрязнения	23-33	0,3	1,5	11,3	86,9
Города с повышенным уровнем загрязнения	24-67	0,7	2,8	10,7	85,8