Соединения тяжелых металлов механизм действия

Обновлено: 27.09.2024

Механизм токсического действия соединений тяжёлых металлов, а также мышьяка и сурьмы, складывается из местного и резорбтивного эффектов. Местное действие проявляется в деструкции ткани и зависит от способности этих соединений к диссоциации. В результате уплотнения и денатурации белка образуется некроз тканей со струпом. Кислотный остаток (анион) сильной кислоты (хлороводородной, азотной) в составе молекулы металлического яда приводит к более выраженному деструктивному действию, чем действие соединений с кислотным остатком слабой кислоты (уксусной, угольной и др.).

В основе резорбтивного действия лежит блокирование функционально активных групп белков–ферментов, структурных белков и вытеснение специфического металла в металлсодержащих ферментах.

Функции рецепторов могут выполнять сульфгидрильные, гидроксильные, карбоксильные, амино- и фосфорсодержащие группы белковых и других жизненно важных соединений в организме. Свойствами рецепторов также могут обладать некоторые аминокислоты, нуклеиновые кислоты, ферменты, витамины, гормоны и ряд других веществ.

В зависимости от химического строения и свойств ядовитых металлов и соответствующих им рецепторов прочность химической связи между ними может быть различной. Взаимодействие рецепторов с ядовитыми веществами может осуществляться за счёт образования ковалентных, ионных, ион - дипольных и водородных связей, а также за счёт сил Ван–дер–Ваальса. Из этих связей наиболее прочными являются ковалентные. Непрочными являются ионные связи, затем водородные, а менее прочными являются связи, обусловленные силами Ван-дер-Ваальса.

Отравление солями тяжёлых металлов и другими неорганическими веществами обусловлено связыванием катионов указанных соединений с сульфгидрильными группами (рецепторами), содержащимися в молекулах белков. Связь между катионами некоторых металлов и сульфгидрильными группами является довольно прочной (ковалентной). Сульфгидрильные группы белковых веществ особенно прочно связываются с ионами мышьяка, сурьмы, ртути, висмута и некоторых других металлов.

В результате потери протеидами многих физико-химических и биологических свойств нарушается белковый, углеводный и жировой обмен. Разрушается структура клеточных оболочек, что приводит к выходу из клеток калия и проникновение внутрь натрия и воды.

Соединения тяжёлых металлов, а также мышьяка и сурьмы избирательно токсичны в основном для специфического эпителия почек, печени, кишечника, эритроцитов и нервных клеток, где наблюдается повышенная концентрация этих веществ.

Соединения тяжёлых металлов, мышьяка и сурьмы могут поступать в организм пероральным, ингаляционным путём, через кожу и слизистые оболочки, при парентеральном введении.

Основной путь поступления - пероральный. При попадании в желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) эти вещества всасываются в ионизированном виде, чему способствует присутствие хлоридов в желудочном соке и щелочная реакция кишечного сока.

Всасывание из ЖКТ является суммой сложных реакций, в процессе которых соединения металлов могут подвергаться разнообразным превращениям, способствующим их проникновению через клеточные мембраны. Под влиянием пищеварительных соков может меняться форма всасывания соединений.

Всасывание металлов и неметаллов в ЖКТ происходит в разных его отделах и в различной степени, но преимущественно в верхнем отделе тонкой кишки.

В то же время, много металлов, которые мало или почти не сорбируются в пищеварительном тракте. Это обычно связано с образованием в последнем плохо растворимых соединений. Всасывание кадмия в пищеварительном тракте составляет менее 30 %.

Известную роль играет также форма, в которой минеральные соединения поступают в организм. Хорошо усваиваются соединения металлов из пищи, где они находятся обычно в виде комплексов с органическими соединениями.

Проникновение металлов и их соединений через кожу, как правило не имеет практического значения, хотя известно, что многие из них могут резорбтироваться этим путём. Однако определённую опасность интоксикации при всасывании через кожу могут оказывать металлы, такие как ртуть, таллий, хром и некоторые другие.

Ещё реже металлы попадают в организм ингаляционным путём. Такой путь поступления возможен в обычных условиях для паров ртути, либо для паров других металлов при плавлении. Таким же образом могут проникать в организм соединения металлов и других веществ, находящихся в аэрозолях и некоторых других формах.

Превращения. Металлы, неметаллы и их соединения в организме обычно переходят из одной формы в другую. Это происходит на всём пути пребывания яда в организме: всасывании, транспорте, распределении, выделении. Металлы, преимущественно с переменной валентностью, подвергаются в организме восстановлению и окислению. Так, 5-ти валентный мышьяк восстанавливается в организме до более токсичного 3-х валентного, 6-ти валентный хром - до 3-х валентного, легко вступающего в реакции комплексообразования с белками. Предполагается также восстановление в организме марганца и свинца. Металлическая ртуть, как известно, окисляется до одновалентной. Наибольшее разнообразие характерно при образовании комплексов.

Большую часть пребывания в организме металлы существуют в виде комплексов с белками, пептидами и аминокислотами.

Транспорт. Металлы и их соединения переносятся кровью и тканевой жидкостью в различном состоянии. Хорошо растворимые соли металлов находятся в крови в истинном водном растворе, то есть в виде ионов, однако, в том случае, если диссоциация идёт не до конца, в крови одновременно присутствуют ионы (катионы) и нейтральные молекулы. В ионной форме циркулируют в крови и тканевой жидкости определённая часть бария, марганца, свинца и ртути.

Для большинства металлов характерна циркуляция, как в свободном, так и в связанном состоянии с разнообразными биокомплексонами. Особенно велика транспортная роль плазменных белков, обратимо связывающих многие металлы.

В транспорте многих металлов и неметаллов большую роль играет их способность накопления в клетках крови, главным образом, в эритроцитах. В эритроцитах находится почти весь мышьяк крови, значительная часть селена, основная часть свинца.

Длительная циркуляция в крови определяется формой, в которой находится металл. Свободные ионы очень скоро удаляются из крови, крупные коллоидные - также быстро захватываются ретикуло-эндотелиальной системой, в основном, печени и селезёнки, дисперсные коллоидные комплексы циркулируют в крови значительно дольше.

Распределение. На пути проникновения в клетки металлы преодолевают ряд пограничных мембран. По современным представлениям клеточные мембраны имеют белково-липидную структуру и активно участвуют в процессах транспорта и обмена веществ, благодаря присоединению к ним ряда энзимных систем. Перенос металлов в виде катионов осуществляется при помощи ферментных систем, включённых в структуру мембран.

Распределение металлов по органам и тканям в известной мере определяется физико – химическими свойствами, образующихся в крови соединений. Крупные коллоидные частицы, как упоминалось, захватываются ретикулоэндотелиальной системой печени, селезёнки, почек, костного мозга, где они временно задерживаются. Несравненно более прочным депо является скелетная система, где, как правило, откладываются металлы, поступающие преимущественно в виде хорошо растворимых соединений.

Избирательное накопление металлов в некоторых органах объясняется большим содержанием в них лигандов, с которыми металлы образуют комплексы. Таким критическим органом для ртути, кадмия и таллия являются почки, белки которых богаты тиоловыми группами. Относительно высокое содержание многих металлов в железах внутренней секреции связано с интенсивным кровоснабжением и специфическими функциями.

Выделение. При вдыхании аэрозолей металлов выделение последних происходит при помощи мерцательного эпителия верхних дыхательных путей и фагоцитов, в основном до резорбции в кровь.

Выделение из организма металлов и их соединений происходит, в основном, через почки и ЖКТ. Наиболее быстро выделяются металлы, находящиеся в ионной форме, затем лабильно связанные и, в последнюю очередь, – фракция металлов, образующих прочные комплексы. Путь преимущественной элиминации резорбированного металла через почки или ЖКТ в определённой степени зависит от формы его циркуляции и депонирования. Металлы, находящиеся в крови в молекулярно – дисперсном состоянии, в виде ионов или в виде слабых комплексов, выделяются преимущественно с мочой. Это, в первую очередь, щелочные металлы. Выше упоминалось, что многие тяжёлые металлы, в том числе свинец, марганец, ртуть и др. частично циркулируют в крови и тканевой жидкости в виде ионов и слабых комплексов и образуют в тканях лабильные соединения. Таким образом, даже тяжёлые металлы, выделение которых происходит в основном через пищеварительный тракт, частично элиминируют и через почки.

Преимущественно экскретируются с мочой некоторые металлы, откладывающиеся в значительных количествах в почках, хотя это не является общим правилом. Как показано на примере многих радиоактивных изотопов, металлы, откладывающиеся преимущественно в печени, характеризуются низким выделением с мочой и высоким – через кишечник.

Выделение из мягких тканей, как правило, происходит значительно быстрее, чем из скелета.

При попадании в организм человека или животного высоких доз соединений металлов, а также мышьяка и сурьмы, происходит их связывание со многими биологически активными веществами организма, что приводит к нарушению протекания биохимических и физиологических процессов. В ряде случаев это заканчивается не только тяжёлыми отравлениями, но и смертью пострадавшего.

Как уже отмечалось выше, в организме «металлические» яды образуют с белками, пептидами, аминокислотами и некоторыми другими веществами очень прочные комплексы. Чтобы обнаружить металлы, необходимо разрушить органические вещества, содержащиеся в исследуемых объектах, и перевести «металлические» яды в ионное состояние. Для этой цели используется окисление (сжигание) органического вещества, составляющего объект исследования, которое приводит к освобождению искомых неорганических веществ. Вероятно, поэтому процесс окисления называется минерализацией.

Объектами исследования на «металлические яды» являются органы и ткани организма человека, чаще всего это печень, почки, желудок и др. Количество исследуемого материала зависит от общей массы объекта, от обстоятельств дела и других факторов. В среднем навеска биоматериала составляет 100 г. Минерализацию разнохарактерных объектов проводят отдельно, не смешивая. Это необходимо для получения объективных результатов анализа и правильной судебно-медицинской оценки.

Механизм токсического действия тяжелых металлов

Всем известно, что загрязнение окружающей среды соединениями тяжелых металлов: ртути, свинца, кадмия, хрома, никеля и др. металлов – может привести к тяжелым отравлениям.

Механизм токсического действия таких соединений объясняется взаимодействием катионов тяжелых металлов (М_т) с бионеорганическими комплексами. Это можно записать в виде реакции:

Где М_бL – комплекс иона биогенного металла М_б (Fe, Zn, Cu, Co) с биоорганическим лигандом L (например порфирином); М_т – ион тяжелого металла.

Если устойчивость комплекса М_тL больше, чем устойчивость М_бL, происходит смещение равновесия вправо и в организме накапливаются соединения М_тL, что приводит к нарушению нормальной работы организма.

Значение комплексных соединений в медицине.

Комплексообразование имеет большое значение для многих биологических процессов. В виде аквакомплексов находятся в крови, лимфе и тканевых жидкостях ионы щелочных и щелочноземельных металлов, выполняющих в организме важные и многообразные физиологические функции. Ионы d – элементов в результате высокой комплексообразующей способности находятся в организме исключительно в виде комплексов с белками и входят в состав гормонов, ферментов, витаминов и других жизненно важных соединений. Некоторые комплексные соединения обладают биологической активностью и применяются в качестве лекарственных препаратов - например витамин В₁₂ , участвующий в процессах кроветворения, является комплексом кобальта.

Токсические свойства некоторых веществ обусловлены их высокой комплексообразующей способностью. Например, токсическое действие на организм цианидов и оксида углерода объясняется их способностью образовывать прочные комплексы с катионами железа. Цианиды блокируют атомы железа, входящие в состав дыхательного фермента цитохромоксидазы, в результате прекращается клеточное дыхание. Оксид углерода (СО) связывает железо гемоглобина, вследствие этого гемоглобин утрачивает способность осуществлять транспорт кислорода.

В медицинской практике при лечении многих заболеваний в качестве лекарственных препаратов используются соединения меди, серебра, цинка, кобальта, хрома, золота, платины, ртути и др.

Вопросы для самоконтроля

1. Основные положения и понятия координационной теории

2. Классификация комплексных соединений.

3. Комплексообразующая способностьs-р-иd- элементов. Её причины.

4. Природа химической связи в комплексных соединениях с позиций метода валентных связей.

5. Влияние природы комплексообразователя на распределение электронов в ионе - комплексообразователе. Внешнеорбитальные и внутриорбитальные комплексные соединения.

6. Представления о строении металлоферментов и других биокомплексных соединений (гемоглобин, цитохромы, кобаламины).

7. Устойчивость комплексных соединений. Константа нестойкости комплексных соединений, её связь с константой устойчивости.

8. Конкуренция за лиганд или за комплексообразователь: изолированное и совмещенное равновесия замещения лигандов.

9. Общая константа совмещенного равновесия замещения лигандов. инертные и лабильные комплексы.

10. Физико – химические принципы транспорта кислорода гемоглобином.

11. Металло – лигандный гомеостаз и причины его нарушения.

12. Механизм токсического действия тяжелых металлов и мышьяка на основе теории жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО.

13. Термодинамические принципы хелатотерапии.

14. Механизм цитотоксического действия соединений платины.

15. Значение комплексных соединений

Упражнения

1. Вычислите заряды следующих комплексных ионов, образованных

Дайте названия этих комплексных соединений.

2. Составьте комплексное соединение, если: а) комплексообразователь Zn 2+ , лиганды ОН - , координационное число (к.ч.) 4, внешнюю сферу подберите сами. Дайте название этому КС; б) комплексообразователь Аg + , лиганды NH₃,

к.ч.= 2, внешнюю сферу подберите сами. Дайте название этому КС; в) комплексообразователь Fe +2 , лиганды СN, к.ч. = 6, внешнюю сферу подберите сами. Дайте название этому КС. Напишите для всех комплексов первичную и вторичную диссоциацию, покажите выражение константы нестойкости комплексов.

4. Напишите формулы комплексных неэлектролитов: а) тетраамминофосфатхром, б) диаминодихлорплатина, в) триамминотрихлорокобальт, г) диамминотетрахлорплатина. В каждом из комплексов укажите степень окисления комплексообразователя

6. Напишите выражение для константы нестойкости следующих комплексных ионов: [Cd(NH₃)₄] +2 , [Co(NH₃)₆] +3 , [AlF₆] -3 .

7. Константы нестойкости для некоторых комплексных ионов равны: а) 1·10 -37 , б) 8·10 -16 , в) 1·10 -44 . Какой из указанных ионов менее устойчив к диссоциации?

Лабораторные работы

Работа 1.Получение и cвойства комплексных соединений.

Опыт 1.Различие между простыми и комплексными ионами.

В одну пробирку поместите 3-4 капли раствора хлорида железа (111), в другую – 3-4 кап. К₃[Fe(CN)₆]. В обе пробирки добавьте 2-3 кап. роданида аммония (NH₄CNS) или роданида калия (КCNS). Что наблюдаете? Напишите уравнения реакций и объясните данное явление.

K₃[Fe(CN)₆] + KCNS → реакции нет, почему?

Опыт 2. Комплексные соединения в реакциях обмена

а) Поместите в одну пробирку 2-3 капли раствора К₃[Fe(CN)₆], в другую 2-3 капли раствора FeCl₃. В обе пробирки добавьте по 2-3 капли FeSO₄ Что происходит? Напишите уравнение реакции обмена.

Опыт 3.Образование комплексной соли меди при взаимодействии с раствором аммиака.

В пробирку внесите 10-15 капель раствора сульфата меди (ІІ) и по каплям добавьте 25% раствора ΝН₄ОН. Наблюдайте растворение выпавшего вначале осадка основного сульфата меди и изменение цвета раствора при образовании комплексного сульфата тетраамин меди (ІІ).

Работа 2.Получение катионных комплексных соединений

а) Комплексное основание никеля.

В пробирку внести 3-4 капли раствора сульфата никеля и такой же объём раствора гидроксида натрия. К осадку добавьте 5-6 капель 25% раствора гидроксида аммония. Что происходит? Сравните окраску ионов Ni +2 в растворе сульфата никеля с окраской полученного раствора. Напишите все уравнения реакций получения комплексного иона, если координационное число Ni +2 равно шести.

б) Образование комплексного иона серебра

к 3-4 каплям раствора нитрата серебра прибавьте 2-3 кали раствора НС1. что наблюдаете? К части полученного осадка прибавьте 10-12 кап. раствора аммиака. Что происходит? К полученному раствору добавьте раствор азотной кислоты до получения кислой среды. Какой эффект наблюдаете? Опишите все процессы в уравнениях реакций.

Работа 3. Получение анионных комплексных соединений

Опыт 5.Получение гидроксокомплексов цинка, хрома и алюминия.

В три пробирки поместите раздельно растворы солей цинка, хрома (ІІІ), алюминия и в каждую пробирку добавьте по каплям раствор гидроксида натрия. Наблюдайте вначале выпадение осадков гидроксидов, а затем их растворение в избытке щелочи. Напишите уравнения реакций, учитывая, что образуются растворимые гидроксокомплексы, содержащие ионы [Zn(OH)₄] -2 , [Cr(OH)₄] - , [Al(OH)₄] - .

Опыт 6.Получение тетраиодвисмута калия

В пробирку к 3-4 каплям раствора нитрата висмута прибавьте по каплям раствор иодида калия до выпадения осадка темно-бурого цвета иодида висмута. Растворите этот осадок, прибавив избыток раствора иодида калия. Напишите уравнения реакций образования комплекса висмута (ІІІ), если координационное число его равно 4. Определите заряд комплексного иона.

Опыт 7.Получение внутрикомплексного соединения оксалата железа (ІІІ).

В две пробирки внести по 5-7 капель раствора хлорида железа (ІІІ). Одну пробирку оставить для контроля. В другую пробирку добавить раствор гидроксида натрия до начала выпадения осадка. К полученному осадку прибавьте насыщенный раствор щавелевой кислоты. Наблюдается растворение осадка и обесцвечивание раствора. Проверьте присутствие ионов железа (ІІІ) в обоих пробирках, прибавлением раствора роданида калия. Во всех ли пробирках наблюдается образование окрашенного раствора? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, если формула комплексного иона железа имеет вид [Fe(C₂O₄)₃] -3 .

Опыт 8.Разрушение комплекса при разбавлении раствора.

Внести в пробирку 3 капли раствора нитрата серебра и добавить к нему раствор иодида калия по каплям до выпадения осадка, постоянно встряхивая пробирку. Выпавший вначале осадок растворяется. К полученному раствору добавьте 4-6 капель воды. что наблюдаете? Дайте объяснение и напишите уравнение реакций. Аналогичный опыт проделайте с раствором соли алюминия, получив вначале гидроксид алюминия.

Опыт 9.Сравнение устойчивости аквакомплексов меди.

в) В пробирку поместите небольшое количество безводного порошка сульфата меди и добавьте воды до половины пробирки. Раствор приобретает окраску за счет образования аквакомплекса меди. Составьте формулу этого комплекса и укажите составные части.

Полученный раствор разделите на 3 пробирки. Одну оставьте для контроля. Во вторую по каплям добавьте раствор NH₄OH, встряхивая каждый раз пробирку для лучшего перемешивания ее содержимого. В третью пробирку добавьте небольшое количество сухого хлорида натрия. Отметьте изменение цвета в обоих пробирках, напишите уравнения соответствующих реакций.

Растворы во второй и третьей пробирках разбавьте водой. Что наблюдаете? Сделайте вывод об устойчивости аква-, амиачного и галогенидного комплексов меди.

Тяжелые металлы

Среди химических веществ, загрязняющих окружающую среду (воздух, воду, почву) тяжелые металлы и их соединения образуют значительную группу веществ, оказывающих существенное неблагоприятное воздействие на человека. Высокая токсичность и опасность тяжелых металлов для здоровья человека, возможность их рассеяния в окружающей среде диктует необходимость контроля и разработки мер защиты от них.

Источники загрязнения биосферы тяжелыми металлами :

-предприятия черной и цветной металлургии (аэрозольные выбросы, загрязняющие атмосферу, промышленные стоки, загрязняющие поверхностные воды);

- машиностроения (гальванические ванны меднения, никелирования, хромирования, кадмирования);

-заводы по переработке аккумуляторных батарей, -автомобильный транспорт.

Опасность тяжелых металлов обусловлена их устойчивостью в окружающей среде, растворимостью в воде, сорбцией (поглощением) почвой, растениями, что в совокупности приводит к накоплению тяжелых металлов в среде обитания человека.

Согласно прогнозам, тяжелые металлы могут стать более опасными загрязнителями, чем отходы АЭС.

К тяжелым металлам относят более 40 химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева с атомными массами более 50 а.е.м. Число наиболее опасных тяжелых металлов, если учитывать их токсичность, стойкость, способность накапливаться в окружающей среде, а так же масштабы распространения значительно меньше указанного

( Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.)

В организм человека они попадают с продуктами питания и водой, а также через органы дыхания. В организме человека тяжелые металлы образуют сложные соединения, которые вызывают поражение живой ткани, что приводит к нарушениям работы отдельных систем или организма в целом.

О вредности тяжелых металлов можно судить по ПДК, значения которых для наиболее опасных элементов приведено в таблице

Наименование	Условное обозначение	Среднесуточная ПДК, мг/м 3	№ группы опасности
Свинец	Pb	0,0003
Ртуть	Hg	0,0003
Никель	Ni	0,0002
Селен	Se	0,00005
Мышьяк	As	0,0003
Кадмий	Cd	0,001
Медь	Cu	0,002
Марганец	Mn	0,001
Цинк	Zn	0,05
Олово	Sn	0,05

В то же время некоторые тяжелые металлы крайне необходимы организму.

Железо входит в состав гемоглобина крови и многих окислительных ферментов. Его недостаток в организме может вызвать такое заболевание, как анемия (малокровие). Суточная норма поступления железа в организм – 15 мг. Из продуктов много железа содержится в печени (особенно в свиной), зелени петрушки, яичном желтке, фруктах и овощах.

Медь входит в состав окислительных ферментов. Функции меди тесно связаны с функциями железа. Медь необходима, она влияет на процесс роста. Суточное поступление меди в организм – 2-5 мг. Наиболее богаты медью говяжья печень, печень палтуса и трески.

Кроме того, организм постоянно нуждается в ничтожно малых следовых количествах кобальта, стронция, марганца, цинка, цезия и других металлов. Но роль их в обмене веществ очень велика.

В качестве примера рассмотрим наиболее распространенные из тяжелых металлов, такие как свинец и ртуть.

Свинец Pb

 Плотность — 11,3415 г/см³ (при 20 °C)

 Температура плавления — 327,4 °C

 Температура кипения — 1740 °C

Значительное повышение содержания свинца в окружающей среде (в т.ч. и в поверхностных водах) связано со сжиганием углей, применением тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе, с выносом в водные объекты со сточными водами рудообогатительных фабрик, некоторых металлургических заводов, химических производств, шахт и т.д

В организм человека проникает главным образом через органы дыхания и пищеварения. Удаляется из организма очень медленно, вследствие чего накапливается в костях, печени и почках.

Отравление свинцом называется “сатурнизм”. Свинец и его соединения являются политропными ядами (т.е. действуют на разные органы и системы организма) и вызывают в основном изменения в нервной и сердечно-сосудистой системах, а также нарушения ферментативных реакций, витаминного обмена, снижают иммунобиологическую активность человека.

Высокая степень риска свинцового отравления отмечается у детей младшего возраста. Это объясняется тем, что детский организм сорбирует до 40 % поглощенного с пищей свинца, в то время как организм взрослого человека — всего от 5 до 10 %. Все соединения свинца очень ядовиты, особенно его органические производные. Соединения свинца откладываются в костях, а также в мышцах и печени. Действие свинца связано с глубоким нарушением обменных процессов, в первую очередь белкового обмена, минерального (кальция и фосфора) обмена и витаминного обмена. Наиболее частыми формами отравления свинцом являются малокровие, свинцовые колики, плеврит, гепатит. Уже при небольших дозах наступают нарушение кроветворных функций костного мозга и разрушение эритроцитов, что ведет к малокровию.

Ртуть – жидкий металл серебристо-белого цвета. Плотность – 13,52 г/см 3 , Т_ПЛ=-39°C, Т_ИСП=22-23°C, Т_К=357°C. Он находит широкое применение при изготовлении термометров, светильников, ламп дневного света, измерительных приборов (манометров, барометров), в приготовлении препаратов для защиты дерева от гниения.

Пары ртути проникают в пористые материалы и там оседают, ртуть переходит в жидкое состояние. При повышении температуры ртуть вновь испаряется и этот процесс может повторяться многократно. При этом ПДК может превышаться в десятки тысяч раз.

Например, если в комнате площадью S=12 м 2 (объем комнаты составит V = 30 м 3 ) разбить градусник, в котором содержится 0,6 г ртути, и не удалить ртуть, то при температуры выше 23° С произойдет ее испарение и концентрация ртути превысит ПДК в

Средства защиты от ртути:

для органов дыхания:

- при незначительных концентрациях, необходимо пользоваться промышленным противогазом, оснащенным противогазовой коробкой черного цвета, имеющей маркировку буквы «Г» или респиратором РПГ-60Г;

- при повышенной концентрации, более 1мг/м 3 , необходимо пользоваться только изолирующим противогазом;

для кожи: специальная одежда.

Первая помощь при отравлении ртутью:

- при попадании ртути в желудочно-кишечный тракт необходимо промыть желудок водой с добавлением 20 – 30 г. активированного угля или водой с яичным белком, после чего дать молоко, а затем слабительное;

- при отравлении через органы дыхания больному необходим покой и немедленная медицинская помощь.

Основные методы удаления пролитой ртути (демеркуризация):

- механический: используя пластинку станиоля (бумагу) ртуть тщательно собрать и удалить в безопасное место;

- химический: приготовить раствор из 10 л воды, 20 мг марганцовокислого калия, 50 мг соляной кислоты и обильно смочить место разлива ртути; после высыхания это место промыть мыльной водой; вместо марганцовокислого калия для удаления ртути может быть использовано хлорное железо.

Тяжелые металлы в организм человека очень часто попадают с продуктами питания при использовании эмалированной посуды. Если эмаль имеет матовый цвет или сколы, то в пищу могут попадать кадмий, сурьма, цинк, кобальт, хром, свинец, медь, мышьяк и др. Такая посуда практическому использованию не подлежит.

Лекция 20. Препараты 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.

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.

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. –

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), 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.

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 инъецировании 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 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.

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.

Читайте также: