Характеристика солей тяжелых металлов

Обновлено: 16.05.2024

- 1 - Общая характеристика препаратов тяжелых металлов

Тяжелые металлы образуют особую группу лекарственных веществ, весьма сходных по свойствам и действию. Фармакологическое значение имеют некоторые металлы в чистом виде, в форме окисных соединений, солей и в коллоидальном состоянии.

Наибольшее практическое значение имеют соли, при этом действие каждой из них обусловлено как катионом, так и анионом.

Тяжелые металлы оказывают на организм местное и общее действие.

Местное действие их основано, главным образом, на способности образовывать альбуминаты при соединении с белками. В зависимости от характера ткани и от концентрации препарата это действие может проявляться неполным свертыванием белков - вяжущее действие (процесс обратимый), раздражающим (альбуминаты в цитоплазме) и полным сворачиванием белков - прижигающее действие (процесс необратимый).

Таким образом, на некоторую глубину тканей образуется защитная оболочка. Помимо этого они вызывают дегидратацию клеток.

Вяжущее действие сопровождается понижением чувствительности и болезненности и проявляется после нанесения их на слизистые оболочки, раны, а также на кожу. При увеличении концентрации они уже в небольших количествах всасываются клетками и вступают в типичные для них соединения с белками. Альбуминаты действуют как сильные раздражители цитоплазмы и вяжущее действие сменяется на раздражающее, что сопровождается повышением чувствительности нервных окончаний, расширением сосудов, увеличением серозного выпота и другими признаками воспаления.

При дальнейшем увеличении концентрации растворов белки коагулируют, клетки гибнут - прижигающее действие.

Одни тяжелые металлы влияют преимущественно вяжуще, другие - раздражающе и прижигающе. Если расположить в один ряд металлы Al, Pb, Bi, Fe, Zn, Cu, Ag, Hg, то вяжущее действие будет наиболее полно проявляться у веществ с левой стороны ряда, а прижигающее - у веществ - с правой стороны.

Все соли тяжелых металлов действуют бактериолитически или бактериостатически. Это влияние тем сильнее выражено, чем лучше диссоциирует соль, и чем выше ее концентрация.

Соли легко всасываются с раневой поверхности. При подкожном введении вызывают воспаление и омертвение тканей.

Неорганические соли тяжелых металлов, веденные рег os, в пищеварительном тракте легко соединяются с белками, образуя альбуминаты. Из этих альбуминатов всасываются только растворимые в воде. Из крови металлы быстро исчезают, адсорбируясь в печени, селезенке, в стенке кишок, в почках, костном мозге и значительно меньше в других органах.

Выделяются очень медленно, а после повторного приема возможно накопление их в организме с проявлением кумулятивного действия. Основной путь выделения солей - толстый отдел кишечника. Выводятся они в форме органических соединений, поэтому вяжущего действия не оказывают, но длительное выделение обуславливает катаральное воспаление толстых кишок. Частично выводятся почками, а некоторые из них (ртуть) - преимущественно почками. Очень небольшое количество металла выделяется слюнными, потовыми и молочными железами.

Общее действие на организм неодинаково.

Одни из них влияют на кроветворные органы (медь, железо), другие - противомикробно и противопироплазмидозно (серебро, висмут, ртуть), некоторые не оказывают никакого заметного действия (цинк, алюминий) или оказывают только токсическое (свинец).

Тяжелые металлы, введенные через рот, влияют главным образом местно. Развивается воспаление всего отдела тонких кишок и передней части толстых кишок; при длительном применении металлов отмечают гемморагический характер воспаления с изъязвлением и некрозом слизистой оболочки.

При всасывании солей тяжелых металлов их токсичность проявляется постепенно после длительного скрытого периода и только после введения препарата в кровь быстро и резко.

Токсическое действие выражается угнетением, а затем полным параличом центральной нервной системы; повышением диуреза; нарушением сердечной деятельности, расширением мелких сосудов, разрушением эритроцитов, перерождением печени, почек, сердца. При явлениях изнурительных поносов, общего угнетения, малокровия и истощения животные гибнут.

Общая характеристика препаратов тяжелых металлов

Субботин В.М., Субботина С.Г., Александров И.Д. Современные лекарственные средства в ветеринарии. / Серия “Ветеринария и животноводство”, Ростов-на-Дону: “Феникс” , 2000. - 592 с.

Фармакология / В.Д. Соколов, М.И. Рабинович, Г.И. Горшков и др. Под. ред. В.Д. Соколова. - М. : Колос, 1997. - 543 с.

И.Е. Мозгов. Фармакология. - М. : Агропромиздат, 1985. - 445 с.

Д.К. Червяков, П.Д. Евдокимов, А.С. Вишкер. Лекарственные средства в ветеринарии. - М. : Колос, 1977. - 496 с.

М.И. Рабинович. Практикум по ветеринарной фармакологии и рецептуре. - М. : Агропромиздат, 1988. - 239 с.

5. М.Д. Машковский. Лекарственные средства. - Москва: “Новая Волна” , 2000 том 1 - 530 с., том 2 - 608 с.

6. Д.А. Харкевич. Фармакология. - М. : Медицина, 2004. - 735 с.

7. В.Н. Жуленко, О.И. Волкова, Б.В. Уша и др. Общая и клиническая ветеринарная рецептура. - М. : Колос, 1998. - 551 с.

8. И.Ф. Кленова, Н.А. Еременко. Ветеринарные препараты в России. Справочник. - Сельхозиздат, 2000. - 543 с.

9. Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентиов по общей и частной фармакологии / Толкач Н.Г., Арестов И.Г. Голубицкая А.В., Жолнерович З.М. и др. - Витебск, 2000. -37 с.

Современные фармакологические средства и способы их применения: учебно-методическое пособие по частной фармакологии. /Толкач Н.Г., Арестов И.Г., Голубицкая А.В. и др. - Витебск 2001 г.- 64 с.

11. М.Д. Машковский. Лекарственные средства. М.: «Новая волна», 2005 – 1015 с.

12. Лекарственные средства в ветеринарии. Справочник. Ятусевич А.И., Толкач Н.Г., Ятусевич И.А. и др. Минск, 2006. –

Местное действие их основано главным образом на способности образовывать альбуминаты при соединении с белками. В зависимости от характера ткани и от концентрации препарата это действие может проявляться неполным свертыванием белков - вяжущее действие (процесс обратимый), раздражающее (сльбуминаты в цитоплазме) и полным - прижигающее действие (процесс необратимый).

Таким образом на некоторую глубину тканей образуется защитная оболочка. Помимо этого они вызывают дегидратацию клеток.

Все соли тяжелых металлов действуют бактериолитически или бактериостатически. Это влияние тем сильнее выражено, чем лучше диссоциирует соль и чем выше ее концентрация.

Соли легко всасываются с раневой поверхности. При подкожном инъецировании вызывают воспаление и омертвение тканей.

Выделяются очень медленно, а после повторного приема возможно накопление их в организме с проявлением кумулятивного действия. Основной путь выделения солей - толстый отдел кишечника. Выводятся они в форме органических соединений, поэтому вяжущего действия не оказывают, но длительное выделение обусловливает катаральное воспаление толстых кишок. Частично выводятся почками, а некоторые из них (ртуть) - преимущественно почками. Очень небольшое количество металла выделяется слюнными, потовыми и молочными железами.

Общее действие на организм неодинаково.

Соли тяжелых металлов

Известно более 40 элементов, которые относят к тяжелым металлам. Они имеют атомную массу больше 50 а.е. Как не странно именно эти элементы обладают большой токсичностью даже при малой кумуляции для живых организмов. V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo. Pb, Hg, U, Th. все они входят в эту категорию. Даже при их токсичности, многие из них являются важными микроэлементами, кроме кадмия, ртути, свинца и висмута для которых не нашли биологическую роль.

Откуда же поступают тяжелые металлы в нашу среду обитания? Причины присутствия таких элементов могут быть сточные воды с разных промышленных объектов занимающийся черной и цветной металлургией, машиностроением, гальванизацией. Некоторые химические элементы входят в состав пестицидов и удобрений и таким образом могут быть источником загрязнения местных прудов.

Многие тяжелые металлы, такие как железо, медь, цинк, молибден, участвуют в биологических процессах и в определенных количествах являются необходимыми для функционирования растений, животных и человека микроэлементами. С другой стороны, тяжёлые металлы и их соединения могут оказывать вредное воздействие на организм человека, способны накапливаться в тканях, вызывая ряд заболеваний. Не имеющие полезной роли в биологических процессах металлы, такие как свинец и ртуть, определяются как токсичные металлы. Некоторые элементы, такие как ванадий или кадмий, обычно имеющие токсичное влияние на живые организмы, могут быть полезны для некоторых видов.

Ртуть, свинец, кадмий входят в общий перечень наиболее важных загрязняющих веществ окружающей среды, согласованный странами, входящими в ООН.

Кадмий является относительно редким и рассеянным элементом, в природе концентрируется в минералах цинка. Поступает в природные воды в результате смыва почв, выветривания полиметаллических и медных руд, и со сточными водами рудообогатительных, металлургических и химических производств. Кадмий в норме присутствует в организме человека в микроскопических количествах. Загрязнение кадмием может возникнуть во время выщелачивания почв, при разложения разных микроорганизмов которые его накапливают, а также из-за миграции из медных и полиметаллических руд.

Уровень кадмия в чистых реках и озерах колеблется на уровне меньше микрограмма на литр, в загрязнённых водах уровень этого элемента доходит до нескольких микрограммов на литр.

Некоторые исследователи считают, что кадмий, в малых количествах, может быть важным для нормального развития животных и человека. Повышенные концентрации кадмия очень опасных для живых организмов. При накоплении организмом соединений кадмия поражается нервная система, нарушается фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей. Хроническое отравление кадмием разрушает печень и почки, приводя к сильнейшему нарушению функции почек. Избыток кадмия нарушает метаболизм металлов, нарушает синтез ДНК.

Загрязнены мышьяком в основном районы, которые находятся близко к минеральным рудников с высоким содержанием этого элемента (вольфрамовые, медно-кобальтовые, полиметаллические руды). Очень малое количество мышьяка может произойти при разложении живых организмов. Благодаря водным организмам, он может усваиваться этими. Интенсивное усваивание мышьяка из раствора замечается в период бурного развития планктона.

В реках, как правило, содержание мышьяка очень низкое (на уровне мкг/л), а в морях - в среднем 3 мкг/л. Некоторые минеральные воды могут содержать большие количества мышьяка (до несколько миллиграммов на литр).

Больше всего мышьяка могут, содержат подземные водохранилища - до несколько десяток миллиграммов на литр.

Его соединения очень токсичны для всех животных и для человека. В больших количествах, нарушаются процессы окисления и транспорт кислорода к клеткам.

Мышьяк относится к числу наиболее сильных и опасных ядов. В присутствии кислорода быстро образует очень ядовитый мышьяковистый ангидрид. При пероральном отравлении высокая концентрация мышьяка наблюдается в желудке, кишечнике, печени, почках и поджелудочной железе, при хроническом отравлении постепенно накапливается в коже, волосах и ногтях. Процессе отравления приводит к периферическойнейропатии и параличу конечностей. Мышьяк считается канцерогенным для человека.

Ртуть переносится в океан с материковым стоком (прежде всего — из стока промышленных вод) и через атмосферу. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс. т. ртути. До трети от этого количества образуется при выветривании пород, содержащих ртуть. Ртуть антропогенного происхождения попадает в атмосферу в первую очередь при сжигании угля на электростанциях. Около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс. тонн) попадает в океан. Некоторые бактерии переводят токсичные хлориды ртутив ещё более токсичную метилртуть. Соединения ртути накапливается многими морскими и пресноводными организмами в концентрациях, во много раз превышающих содержание её в воде.

Употребление в пищу рыбы и морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению населения. Так, к 1977 году насчитывалось 2800 жертв болезни Минамата, причиной которой послужило поступление в залив со сточными водами отходов предприятий, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Соединения ртути высокотоксичны для человека.

Ртуть поступает в окружающую среду при производстве и использовании ртути в химической и электрохимической промышленности. Металлическая ртуть попадает в комнатный воздух из разбитых градусников и люминесцентных ламп.

Ртуть токсична в любой своей форме. Ртуть в природных условиях довольно быстро превращается в летучее токсическое соединение — хлорид метилртути. В организме ионы метилртути быстро попадают в эритроциты, печень и почки, оседают в мозге, вызывая серьезные необратимые кумулятивные нарушения ЦНС. Это приводит, к конце концов, к общему и церебральному параличу, деформации конечностей, особенно пальцев, затрудненному глотанию, конвульсиям и смерти.

Свинец— рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Помимо того, свинец поступает в окружающую среду в результате хозяйственной деятельности человека. До запрета на использование в топливе в качестве антидетонатора тетраэтилсвинца в начале XXI века, выхлопные газы транспорта были заметным источником свинца в атмосфере. С континентальной пылью в атмосфере океан получает 20-30 тысяч тонн свинца в год.

В организм человека свинец попадает как с пищей и водой, так и из воздуха. Свинец может выводиться из организма, однако малая скорость выведения может приводить к накоплению в костях, печени и почках.

Свинец известен как токсическое вещество почти 5 тысяч лет среди греческих и арабских ученыхХроническое отравление свинцом постепенно приводит к нарушениям функций почек, нервной системы, анемии. Токсичность свинца увеличивается при недостатке в организме кальция и железа.

Наиболее восприимчива к свинцу гематопоэтическая система, особенно у детей. Для женщин свинец представляет особую опасность, так как этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в грудном молоке. Свинец вызывает обширные патологические изменения в нервной системе, крови, сосудах, активно влияет на синтез белка, энергетический обмен клетки и ее генетический аппарат. Он угнетает окисление жирных кислот, нарушает белковый, липидный и углеводный обмены, способен занимать кальций в костях. Свинец нарушает деятельность сердечно-сосудистой системы, вызывая изменения электрической и механической активности сердечной мышцы. Воздействие свинца нарушает женскую и мужскую репродуктивную систему.

Исследователи изучили процесс накопления свинца в почве. Из атмосферы в почву свинец попадает чаще всего в форме оксидов, где постепенно растворяется, переходя в гидроксиды, карбонаты или форму катионов.

Установлено, что в слое глубиной до 5 см свинец накапливается более интенсивно, чем медь, молибден, железо, никель и хром. И это плохо, поскольку из всего этого ряда свинец – самый ядовитый. Отмечена интересная особенность растений – различных своих частях накоплять различное количество свинца. Например, салат и сельдерей в листьях накапливают значительно больше свинца, чем в корнях, а морковь и одуванчик – наоборот.

Отмечено активное накопление свинца в капусте и корнеплодах, причем именно в тех, которые повсеместно употребляются в пищу; например, отмечают большое содержание свинца в картофеле.

Но рекордсменом среди растений по стойкости к соединениям свинца являются дрожжи. Биологи утверждают, что дрожжи могут поглощать огромные количества свинца в виде уксуснокислой соли – до 15 тысяч частей на миллион частей веса дрожжей – без всякого угнетения обмена веществ. Так может быть дрожжи помогут в борьбе с загрязнением солями свинца? Хлористый и йодистый свинец угнетают брожение. Но - нет, дрожжи – рекордсмен по «свинцовостойкости». Этим замечательным свойством обладают не все растения.

Тяжелые металлы относятся к приоритетным загрязняющим веществам, контроль за содержанием которых является обязательным для объектов окружающей среды (вода, воздух, почва, отходы), промышленной продукции, пищевых продуктов и сырья.

Заведующая санитарно-гигиенической лабораторией филиала Центра гигиены и эпидемиологии в Республике Марий Эл в Советском районе

Механизм антимикробного действия солей тяжелых металлов в низких концентрациях связан с блокадой SH-групп ферментов микроорганизмов, что ведет к нарушению метаболизма. В высоких концентрациях соли металлов оказывают вяжущее, раздражающее и прижигающее действие. Местный эффект солей тяжелых металлов связан с денатурацией белков и образованием альбуминатов, которые могут быть плотные и рыхлые. Антидотом при отравлении солями тяжелых металлов является донатор SH-групп – унитиол.

препараты серебраобладают антимикробным, вяжущим, противовоспалительным, в высоких концентрациях – прижигающим действием.

В качестве прижигающего средства при эрозиях, язвах, избыточных грануляциях используется нитрат серебрав высоких концентрациях.

Колларгол (серебро коллоидальное) и протаргол ( серебра протеинат) применяются в ЛОР-практике при лечении ринитов, аденоидов; в офтальмологии – при гнойных конъюнктивитах; для промывания гнойных ран, при рожистом воспалении.

Цинка сульфатприменяют в форме растворов глазных капель,цинка оксидвходит в состав сложных официнальных мазей и присыпок, обладает противовоспалительным и подсушивающим действием.

препараты ртути– высокоактивные противомикробные средства, но обладают высокой токсичностью, поэтому в настоящее время их используют крайне редко. Соли ртути входят в состав различных мазей и применяются в дерматологии для лечения паразитарных заболеваний, сифилиса (серая ртутная мазь), пиодермии (белая ртутная мазь), блефаритов, конъюнктивитов, себореи (желтая ртутная мазь). При резорбции солей ртути может развиться острое отравление, проявляющееся химическим ожогом слизистой пищеварительного тракта, возбуждением, а затем угнетением ЦНС, ослабление сердечной деятельности, коллапсом, тяжелым поражением почек и печени. Помощь при отравлении: осторожное промывание желудка раствором унитиола, активированный уголь, внутрь назначают молоко, яичный белок. Слабительные средства. Парентерально применяют унитиол или натрия тиосульфат. Проводят гемодиализ, перитонеальный диализ. Средства симптоматической терапии (сердечные гликозиды, сосудосуживающие средства, наркотические анальгетики).

Органические соединения фенолы

Обладают дезинфицирующим, антисептическим действием. Сохраняют активность в белковой среде. Блокируют активность дегидрогеназ и обладают свойствами детергентов, вызывают денатурацию белка.

фенол используется в качестве дезинфицирующего средства для обработки инструментов, предметов обихода. Обладает высокой липофильностью, легко проникает в ткани, оказывая токсическое действие. На ткани оказывают раздражающее действие, сменяющееся анестезией.

Резорцинол– по антибактериальной активности уступает фенолу, но менее токсичен. В малых концентрациях оказывает кератопластическое действие, в больших – кератолитическое и раздражающее. Используется наружно при бактериальных и грибковых заболеваниях кожи (экземе, себорее), конъюнктивитах.

деготь березовый– продукт сухой перегонки наружной части коры березы. Содержит фенол, толуол, ксилол, смолы. Оказывает антимикробное, кератопластическое, кератолитическое и раздражающее действие. Используется в виде мазей и линиментов для лечения кожных заболеваний, экземы, псориаза, чесотки.

Является частью мази Вишневского (обладает антисептическим действием, способствует регенерации), мази Вилькинсона (антисептическое, противогрибковое, противопаразитарное действие, используется при чесотке и грибковых поражениях кожи).

ихтиол оказывает противовоспалительное, местноанестезирующее и слабое антисептическое действие. Используется при заболеваниях кожи (ожоги, экзема). При воспалительных заболеваниях органов малого таза – ректально.

Фенилсалицилат(салол)применяют внутрь при воспалительных заболеваниях кишечника.

Лекция 20. Препараты тяжелых металлов

М.Д. Машковский. Лекарственные средства. - Москва: “Новая Волна” , 2000 том 1 - 530 с., том 2 - 608 с.

Д.А. Харкевич. Фармакология. - М. : Медицина, 2004. - 735 с.

В.Н. Жуленко, О.И. Волкова, Б.В. Уша и др. Общая и клиническая ветеринарная рецептура. - М. : Колос, 1998. - 551 с.

И.Ф. Кленова, Н.А. Еременко. Ветеринарные препараты в России. Справочник. - Сельхозиздат, 2000. - 543 с.

Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентиов по общей и частной фармакологии / Толкач Н.Г., Арестов И.Г. Голубицкая А.В., Жолнерович З.М. и др. - Витебск, 2000. -37 с.

1. Общая характеристика препаратов тяжелых металлов

Читайте также: