Токсические микроэлементы и тяжелые металлы (Hg, Cd, As, Li, Pb, Al) в Чернушка

ОПИСАНИЕ

Количественное определение концентрации токсических микроэлементов и тяжелых металлов для диагностики острого и хронического отравления этими металлами.

Проблема загрязнения окружающей среды - одна из наиболее острых глобальных экологических проблем современности. Среди большого разнообразия факторов окружающей среды, влияющих на организм человека, ведущее место занимают тяжелые металлы, поступающие в основном в окружающую среду в результате деятельности человека. Среди химических загрязнителей тяжёлые металлы рассматриваются как фактор, несущий тяжёлые экологические и биологические последствия. Тяжёлые металлы благодаря миграционной способности, склонности к биоаккумуляции, специфическому токсическому действию, попадая в продукты питания, ухудшают их санитарные качества, а при содержании выше допустимых уровней они представляют опасность для здоровья человека. Соединения тяжелых металлов, обладающих высокой токсичностью по отношению к живым организмам не разрушаются в почве, воде, растениях и организме животных, могут длительное время сохраняться в объектах окружающей среды, накапливаться в организме человека, вызывая изменения в органах и тканях и наносить непоправимый вред здоровью. Многие тяжелые металлы и их соединения помимо токсического действия, оказывают канцерогенное и мутагенное и становятся причиной серьёзных отдалённых последствий. В числе этих соединений одно из первы х мест занимает свинец. Основная опасность токсичных элементов для организма заключается не в проявлении острого отравления, а в постоянной кумуляции их в органах и тканях на протяжении всей жизни. При этом возникают патологические процессы различной тяжести в органах и системах организма, зависящие от количества соединений тяжелых металлов, поступивших в него.

Основные пути воздействия ртути (Hg) на человека связаны с воздухом (дыхание), с пищевыми продуктами, питьевой водой. Особое значение имеет профессиональное воздействие, которое значимо в тех отраслях промышленности, где ртуть используется в технологических процессах. По классу опасности ртуть относится к первому классу, то есть считается чрезвычайно опасным химическим веществом. Органические формы ртути являются наиболее токсичными. Известно, что метилртуть способна нарушать деление нейронных клеток и их миграцию при развитии мозга. Из-за способности этого соединения проходить через плацентарный барьер, метилртуть представляет особую опасность для развития плода, с ее перенатальным воздействием связывают задержку развития и перестройку вегетативной нервной системы плода. Хроническое воздействие ртути и метилртути может иметь пагубные последствия для неврологической деятельности и взрослого человека.

Для организма человека кадмий (Cd) – токсичный элемент, который характеризуется отсутствием эффективного механизма гомеостатического контроля, длительным присутствием в организме, накоплением в почках и печени, взаимодействием с другими двухвалентными металлами, как в процессе всасывания, так и на тканевом уровне. Органом-мишенью токсического действия кадмия являются почки. Механизм токсического действия связан с блокадой сульфгидрильных групп белков. Большие дозы кадмия влияют на обмен железа и кальция, в костной ткани происходит усиление процессов деминерализации, уменьшение синтеза коллагена, что приводит к развитию остеопороза. Снижение мужской репродуктивной функции может выражаться в дефектах сперматогенеза, снижении либидо, снижении тестостерона в крови, снижении женской репродуктивной функции – в воздействии на яичники и созревании яйцеклеток. Выявлено воздействие кадмия на сердечно-сосудистую систему, где он принимает участие в развитии эндотелиальной дисфункции, в процессах атерогенеза, в клинической картине это может проявиться артериальной гипертензией, ишемической болезнью сердца. Кроме этого, соединения кадмия признаны канцерогенными.

Мышьяк (As) и многие его соединения ядовиты и канцерогенны. Неорганические соединения мышьяка относятся к 1 категории канцерогенов. Источниками мышьяка могут служить выбросы предприятий стекольной, радиоэлектронной (полупроводниковой), металлургической промышленности, ТЭЦ, автомобилей. Поступая в организм человека в повышенных количествах, мышьяк, в первую очередь, может вызвать нарушение функций печени, аллергические реакции, изменения состояния кожи (гиперкератоз, дерматит), поражение сосудов (в первую очередь, нижних конечностей), снижение слуха, повышенную возбудимость ЦНС, раздражительность, головные боли, угнетение иммунитета, кроветворения. Повреждения головного мозга редки. Больше страдают периферические нервы, в которых резко выражены явления демиелинизации вплоть до деструкции осевых цилиндров. Характерны темно-коричневые пигментации в виде изолированных или сливающихся пятен на коже. На ладонях и стопах развивается гиперкератоз. В этих участках часто возникают эпидермоидные карциномы. Главными осложнениями острой интоксикации являются внутрисосудистый гемолиз, острая почечная, печеночная недостаточность, кардиогенный шок. Отдаленными последствиями острых отравлений у детей может быть значительное снижение остроты слуха. Поражение нервной системы проявляется в виде токсической энцефалопатии (нарушение речи, координации движений, эпилептиформных судорог, психозов).

Литий (Li) в умеренных количествах необходим организму человека. Преимущественно в организме литий находится в щитовидной железе, лимфоузлах, сердце, печени, лёгких, кишечнике, плазме крови, надпочечниках. Под влиянием лития увеличивается внутриклеточное дезаминирование норадрелина и уменьшается количество свободного норадреналина, действующего на адренорецепторы в тканях мозга. Ионы лития повышают чувствительность нейронов гиппокампа и других областей мозга к действию допамина (фенамина), влияют на транспорт ионов натрия в нервных и мышечных клетках, вследствие чего литий выступает как антагонист ионов натрия. Соли лития уже более 60 лет используются в психиатрической практике для лечения биполярных расстройств. В настоящее время основным медицинским показанием для применения лития является лечение биполярного аффективного расстройства, также соли лития применяются в качестве препарата второго ряда для лечения депрессии. Кроме того, препараты лития имеют антисуицидальные свойства. При хронической интоксикации литием отмечаются поражения почек: токсическое повреждение гломерулярного и тубулярного аппарата почек, угнетение активности антидиуретического гормона, протеинурия и полиурия. Отмечаются нарушения функционирования сердечно-сосудистой системы (развиваются аритмия и гипотония) и щитовидной железы (угнетение выработки тиреоидных гормонов).  Острое отравление солями лития проявляется общей заторможенностью, угнетением реакции на внешние раздражители, судорогами в первые часы после отравления и параличами в последующий период.

Опасность свинца (Pb) для человека определяется его значительной токсичностью и способностью накапливаться в организме. Большая часть свинца поступает с продуктами питания, а также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном попадании в пищевод кусочков свинецсодержащей краски или загрязненной свинцом почвы. Среди профессиональных интоксикаций свинцовая занимает первое место. 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. Свинец, попадая в организм, через несколько минут проникает в клетки крови и быстро связывается с эритроцитами, в которых содержание свинца в 16 раз выше, чем в плазме крови. Депонируется в костной системе, включая зубы. Свинец является конкурентным биометаллом по отношению к кальцию и может его вытеснить из избирательных мест связывания с фосфатными, карбоксильными и сульфатными лигандами в тканях и на клеточных мембранах, реализуя его повреждающее действие через нарушение пассивного транспорта кальция. Поражает все внутренние органы, в том числе почки. На фоне длительного контакта со свинцом развиваются нарушения функционального состояния почек, заканчивающиеся необратимой хронической нефропатией. Повышенные уровни свинца в крови представляют особую опасность для беременных женщин, поскольку свинец свободно проникает через плаценту, оказывая отравляющее действие на плод.

В настоящее время алюминий (Al) относится к жизненно важным элементам, обнаруживаемым в следовых количествах. Алюминий может поступать в животный организм с питьевой водой, воздухом, а также с растительной пищей. Одним из специфических источников поступления алюминия в организм человека является все возрастающее использование его в пищевой промышленности (посуда, упаковочный материал, пищевые добавки)  и фармакологии. Алюминий входит в состав медицинских препаратов, которые обладают обезболивающим, адсорбирующим и антацидным действием, помогая снизить кислотность желудочного сока. Несмотря на распространенность алюминий относится к токсическим элементам.  Органами-мишенями при избыточных концентрациях алюминия в организме являются почки, центральная нервная система, кости, легкие, костный мозг, яичники, матка и молочные железы. Достаточно выражены и многообразны биохимические проявления интоксикации алюминием. Высокая способность алюминия образовывать комплексные соединений обуславливает его роль в снижении активности многих ферментов и их систем. Токсичность алюминия во многом связана с его антагонизмом по отношению к кальцию  и магнию, фосфору, цинку и меди, а также способностью влиять на функции околощитовидных желез, легко образовывать соединения с белками, накапливаться в почках, костной и нервной ткани. Алюминий тормозит усвоение кальция, магния, железа, витаминов В6 и С и некоторых серосодержащих аминокислот. Установлено, что соединения алюминия проявляют гемолитический эффект. Алюминий изменяет энергообмен в клетках, в результате чего клетки теряют способность к нормальному размножению, начинают делиться хаотично, порождая опухоли. При интоксикации алюминием существенно снижается уровень АТФ, нарушается всасывание глюкозы из кишечника, нарушается холинэргическая передача нервного импульса, нарушается транспорт железа в организме, снижается усвоение фосфора. В результате накопления алюминия в ткани головного мозга развивается энцефлопатия, характеризующаяся выраженными психическими нарушениями.

 

ПОДГОТОВКА К ИССЛЕДОВАНИЮ

 

ПОКАЗАНИЯ

 

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

 

ПОДГОТОВКА К ИССЛЕДОВАНИЮ

Кровь можно сдавать утром натощак или не ранее чем через 3 часа после приема пищи. Чистую воду можно пить в обычном режиме. Исключить прием витаминных добавок за 3-4 дня до сдачи анализа.Не курить за 30 минут до исследования.

 

Материал для исследования: сыворотка крови.

 

ПОКАЗАНИЯ

• Диагностика хронических отравлений токсическими микроэлементами и тяжелыми металлами.
• Дифференциальная диагностика отравлений химическими веществами (с одновременным определением уровня других токсических металлов).
• Профилактический осмотр пациентов, профессиональная деятельность которых связана с металлургическим производством или место жительство которых находится вблизи с металлургическими производствами.
• Профилактический осмотр пациентов, принимающих в терапевтических целях препараты, содержащие литий, алюминий, мышьяк.
• Обследование людей, проживающих в экологически неблагоприятных условиях.

 

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

Интерпретация результатов содержит аналитическую информацию для лечащего врача. Лабораторные данные входят в комплекс всестороннего обследования пациента, проводимого врачом и не могут быть использованы для самодиагностики и самолечения.

 

Повышение уровня:

• острое или хроническое отравление токсическими микроэлементами и тяжелыми  металлами.

 

Понижение уровня токсических микроэлементов не имеет диагностического значения.