Воздействие радиации и вредных химических элементов на организм человека. Химические элементы в организме и их влияние на здоровье человека


Химикаты входят в разряд веществ, способных нанести существенный ущерб экологии и человеческому организму. На данный момент, существуют различные классы потенциальной опасности химических веществ, как природного, так и искусственного происхождения.

Стоит помнить, что ежегодно происходит несколько крупномасштабных событий, связанных с выбросом активных химикатов.

Из этого следует вывод, что данные природные и ненатуральные компоненты могут принести существенный вред человечеству и экологии, если вовремя не обеспечить должное устранения халатного обращения с химическими компонентами.

Как классифицируются вредные химические элементы

Существует специальная таблица, в которой предписаны все имеющиеся химикаты, а также их воздействие с окружающим миром и возможная степень опасности.

Стоит помнить, что данные вещества опасны тем, что наносят не внешний урон человеческому телу (хотя присутствуют и такие разновидности), а поражают человеческий организм изнутри, агрессивное воздействую на клетки и обменные процессы, что приводит к неконтролируемым последствиям.

Существуют следующие разновидности опасных химических веществ:

  • Вещества, содержащие повышенный уровень токсинов. Способны вызвать серьезные отравления, поспособствовать разрушению желудочно-кишечного тракта, а также стать причиной преждевременных родов у женщин и мертворождения.
  • Раздражающие компоненты. Одни из немногих компонентов, которые наносят больше вреда физически, нежели внутренне. Сюда относятся практически все разновидности кислот, активная щелочь и т.д. Любое взаимодействие с кожным покровом вызывает его незамедлительное разрушение, а также оставляет серьезные раны, которые очень долго затягиваются.
  • Вещества – канцерогены , способны поспособствовать развитию злокачественных опухолей в любой части тела. Очень опасные искусственные компоненты, которые обладают немалой дозировкой токсических веществ.

Особую внимательность стоит проявлять с элементами, которые способствуют последующей мутации детей. Это мутагенные вещества. Проникая в организм, они прямым образом воздействуют на геном человека, изменяя клеточную структуру неизвестным образом.

В результате, после рождения ребенка у человека, который был поражен данными элементами, могут быть серьезные физиологические отклонения или патологические заболевания.

Влияние природных и искусственных химических элементов


Как известно, химикаты делятся на природные (естественные) и антропогенные (искусственно полученный продукт). Они совершенно по-разному взаимодействуют с человеческим организмом, нанося совершенно различный вред.

К примеру, взять любые действующие кислоты. Они расщепляют кожный покров и оставляют раны, которые практически не заживают даже после длительных медицинских манипуляций.

Среди кислот множество опасных компонентов, которые способны проникнуть гораздо глубже кожи буквально «разъедая» человеческое тело. Они относятся к природным, то есть естественным химическим компонентам, ПДК которых значительно выше, нежели у техногенных химикатов.

Что касается антропогенных химических веществ, то при должном обращении они не несут прямой угрозы для человека, хоть и представляют опасность.

Некоторые элементы, которые присутствуют в тяжелой металлургии, обладают общей токсичностью.

Токсичность – это возможный вред человеческому здоровью, который ему способны нанести химически элементы. Иными словами, чем больше токсичность (наиболее высокие показатели называются общей, природной), тем больше шанс быть пораженным человеческому телу.

Вернемся к примеру с металлургией. Большинство элементов, присутствующих там обладают общей токсичностью, которая классифицируется как яд.

При халатном отношении, а также несоблюдении правил безопасности, может возникнуть ситуация несущая угрозу для человеческой жизни.

Поэтому, прежде чем устраиваться на подобную работу, а также каким-либо образом взаимодействовать с химикатами стоит провериться у специалиста, на наличие раковых новообразований. Опасные химические компоненты приведут к дальнейшему развитию опухоли.

Наряду с полезными элементами, жизненно необходимыми для человека, существуют такие, которые полезны лишь в малых дозах или вообще наносят вред нашему организму. Что же это за элементы? При каких обстоятельствах мы с ними сталкиваемся? И как они влияют на наш организм. Обсудим подробно.

К числу распространенных вредных элементов относят кадмий, алюминий, ртуть, свинец. Они особо опасны, так как способны накапливаться в организме год за годом, что в дальнейшем приводит к кошмарным последствиям для здоровья.

Кадмий

Кадмий накапливается в почках. Он ослабляет иммунитет, вызывает гипертонию, что существенно снижает продолжительность человеческой жизни. Также кадмий способствует ухудшению умственных способностей, так как препятствует усвоению цинка.

Кадмий содержится в удобрениях, питьевой воде, загрязненном воздухе и сигаретном дыме. Соответственно, в категории риска находятся курильщики и люди, употребляющие в пищу овощи и фрукты, выращенные на удобрении с кадмием.

Ртуть

Ртуть вызывает артрит, аллергию, нарушает мозговую деятельность и структуру соединительной ткани в коленях и локтях. Ухудшает зрение, поражает почки. Приводит к выпадению зубов и так же, как и кадмий, ослабляет иммунную систему. К тому же ртуть оказывает негативное воздействие на развитие плода у беременных.

Ртуть может входить в состав химических удобрений, зубных пломб. Она содержится в мастике, краске на основе водной эмульсии, пластмассе.

Свинец

Содержание свинца встречается во фруктах, овощах и ягодах, выращенных рядом с автомобильными дорогами и аэропортом. Ведь свинец входит в состав выхлопных газов авиационных и автомобильных двигателей. В связи с этим выращивание овощей, лечебных трав, съедобных растений и грибов ближе, чем в 100 метрах от автомагистралей запрещено. Свинец часто становится причиной возникновения артрита, анемии, нарушения деятельности головного мозга, повышения возбудимости и нарушения у женщин функции деторождения. Также при употреблении пищи с содержанием свинца возникают боли в животе. Свинец, как и кадмий с ртутью, ослабляет иммунитет, вызывает слабость, способствует возникновению психических расстройств. Поражает почки, печень, препятствует усвоению кальция, что приводит к ослаблению костной системы.

В особой категории риска находятся дети от 2 до 5 лет, живущие в домах старой постройки на первом этаже поблизости с бензоколонками, и пьющие воду из-под крана . Также опасно находиться в домах с опадающей со стен краской.

Алюминий

Алюминий накапливается в организме. Накопление этого элемента может привести к слабоумию, повышенной возбудимости, нарушению моторных реакций у детей, анемии, головным болям, заболеваниям печени и почек, колитам, неврологическим изменениям и даже болезни Паркинсона. Алюминий часто используется в производстве кухонной посуды и пищевой фольги, пивных банок. Также возможно содержание алюминия в дезодорантах, поваренной соли и даже питьевой воде.

Будьте бдительны. Следите за своим здоровьем и здоровьем ваших детей.

«Химические вещества являются частью нашей повседневной жизни. Вся одушевленная и неодушевленная материя состоит из химических веществ, а изготовление практически каждого промышленного товара предполагает их использование. Многие из них, если они используются надлежащим образом, в значительной степени способствуют улучшению качества нашей жизни, здоровья и повышению уровня благополучия. Но есть чрезвычайно опасные химические вещества, которые в случае их ненадлежащего регулирования могут пагубно влиять на наше здоровье и окружающую среду», - говорится в отчете ВОЗ.

По оценкам ВОЗ, в некоторых странах, где население занято рыбной ловлей, от 1,5 до 17 детей на каждую тысячу страдают от когнитивных нарушений. Все они вызваны употреблением рыбы, содержащей ртуть. Это вещество попадает в окружающую среду при сжигании угля на угольных электростанциях, в домашних отопительных системах, при использовании мусоросжигательных установок, а также в результате добычи ртути, золота и других металлов. Попав в окружающую среду, элементарная ртуть естественным образом трансформируется в метилртуть, которая биоаккумулируется в рыбе и моллюсках.

Свинец

Широкое привело к сильному загрязнению окружающей среды и возникновению проблем со здоровьем у жителей многих стран. Свинец накапливается в организме человека и оказывает токсическое воздействие на мозг и нервную систему, систему крови, желудочно-кишечную и сердечно-сосудистую систему, а также почки. В некоторых случаях свинец может вызвать необратимые неврологические последствия для детского организма.

Согласно оценкам, 0,6% всех болезней в мире вызваны воздействием свинца, при этом самый высокий процент отмечен в развивающихся странах. Ежегодно в результате воздействия свинца возникает примерно 600 тысяч новых случаев нарушения умственных способностей у детей.

Доктор Питер

  1. Влияние химических веществ на агроэкосистемы

    Курсовая работа >> Экология

    И права (г. Казань) Экономический факультет «Влияние химических веществ на агроэкосистемы» Курсовая работа Барышева Е. М. 2 курс... в себя химические компоненты, синтезируемые человеком . Хотя для исследования воздействия химических веществ необходимы огромные...

  2. Влияние химическими веществами на здоровье населения

    Реферат >> Промышленность, производство

    Влияние техногенного загрязнения питьевой воды химическими веществами на здоровье населения В настоящее... химическими веществами , образовавшимися на промышленных предприятиях. Вредное влияние на здоровье техногенных веществ , поступающих в организм человека ...

  3. Влияние вредных веществ на организм человека

    Реферат >> Экология

    ВЛИЯНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА . Химические вредные производственные факторы по характеру действия на организм человека подразделяются на ... отравлений токсическое дей­ствие вредных химических веществ может способствовать общему ослаблению...

  4. Влияние токсических химических веществ на здоровье человека

    Курсовая работа >> Экология

    Курсовая работа по экологии ВЛИЯНИЕ ТОКСИЧНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА 2010 Введение В результате... краткую характеристику химических веществ , опасных для здоровья человека ; изучить влияние токсических веществ на организм человека ; выявить...

  5. Последствия действия загрязняющих веществ на живые организмы зависит от четырех групп факторов: 1) химических и физических свойств соединений; 2) дозы загрязняющих веществ; 3) времени их воздействия; 4) индивидуальных особенностей организма.

    Химические вещества, окружающие обитателей планеты Земля, можно разделить на две группы: вещества, свойственные природе и чуждые ей (ксенобиотики). Природе свойственны все химические элементы естественного происхождения периодической системы Д. И. Менделеева. Они присутствуют во всех природных сферах, где распределяются в соответствии с их химическими свойствами и с особенностями той или иной среды (воздушной, водной, литологической), в том числе и биотической. Будучи естественными составляющими организмов животных, растений, человека, микроорганизмов, грибов, они не могут быть названы токсичными.

    Что касается ксенобиотиков (пестицидов, препаратов бытовой химии и пр.), они призваны выполнять те функции, для которых они были созданы (уничтожение вредителей сельскохозяйственных растений, нежелательных для производственной и бытовой сферы человека грызунов, насекомых и других живых организмов). Так как они по существу являются биоцидами (от слов «био» - жизнь и «цидо» - убивать), то их остаточные количества в природных средах не должны попадать в живые организмы, не являющиеся мишенями для них. Эффект их токсичного действия на живые организмы (особенно возможность его закрепления на генетическом уровне) нуждается в тщательном изучении.

    Токсичность химического вещества - это присущая ему внутренняя способность в определенных концентрациях оказывать вредное влияние на живые организмы, которое проявляется только при взаимодействии с ними. Представляется важным в определение понятия токсичности введение указания на концентрацию веществ. Ведь среди веществ природного происхождения токсичных веществ нет, есть токсичные концентрации Эти идеи высказывали В. И. Вернадский, А. П. Виноградов, В. В. Ковальский.

    Механизмы действия на живые организмы химических веществ, присутствующих в окружающей среде, целесообразно рассмотреть на примере микроэлементов Микроэлементами называют химические элементы, имеющие распространение в природе в микроколичествах (10 3 -10 6 %) Для многих микроэлементов доказано их участие в важнейших биохимических процессах.

    Необходимость микроэлементов в оптимальных количествах живым организмам обусловлена их присутствием в составе многих ферментов, катализирующих важные биохимические реакции Высокая биохимическая активность микроэлементов связана со строением их атомов. Все они относятся к переходным элементам d-семейства (Ni, V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu), в нейтральных свободных атомах которых d-подуровни частично заполнены электронами. Близки к ним по свойствам и элементы р-семейства (As, Se, Ga, Ge) Стремление к полностью завершенному d-подуровню определяет химические свойства этих элементов. Для участия в важнейших биохимических процессах важна их способность иметь разную степень окисления (Cu, Fe, Hg), высокую склонность к гидролизу (Zn, Cu), способность к комплексообразованию (Cu, Zn, Pb, Hg).

    Микроэлементы являются активаторами многих ферментов. Ферменты обеспечивают реакции синтеза, распада и обмена веществ в живых организмах.

    Без требуемых количеств микроэлементов в воде, воздухе, пище нормальное функционирование живых организмов невозможно.

    Главные реакции, связанные с токсичным действием избытка элементов, следующие (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

    1) изменение проницаемости клеточных мембран Ag, Au, Br, Cd, Cu, F, Hg, I, Pb;

    2) реакции тиольных групп с катионами: Ag, Hg, Pb,

    3) конкуренция с жизненно важными метаболитами: As, Sb, Se, Те, W, F;

    4) большое сродство к фосфатным группам и активным центрам в АДФ и АТФ Al, Be, Sc, Y, Zr, лантаноиды, тяжелые металлы;

    5) замещение жизненно важных ионов (главным образом макрокатионов) Cs, Li, Rb, Se, Sr;

    6) захват в молекулах позиций, занимаемых жизненно важными функциональными группами, такими, как фосфат и нитрат, арсенат, фторид, борат, селенат, теллурат, вольфрамат.

    В настоящее время установлена прямая связь между содержанием в окружающей среде (в почве, в воде) микроэлементов (Mn, Cu, Zn, Мо, В и др.) и фотосинтезом, белковым обменом, ростовыми процессами, устойчивостью растений к неблагоприятным факторам внешней среды, таким, как недостаток влаги, повышенные или пониженные температуры, устойчивость к болезням.

    Так как микроэлементы играют важную роль в судьбе живых организмов, последние чутко реагируют как на недостаток, так и на избыток их в окружающей среде. Выделяется три типа геохимических (биогеохимических) ситуаций, вызывающих нарушения функционирования живых организмов и в крайних случаях приводящих к возникновению эндемических заболеваний: 1) дефицит микроэлемента (или микроэлементов) в компонентах среды; 2) повышенное содержание микроэлемента (или микроэлементов); 3) нарушение оптимального соотношения микроэлементов.

    Эти геохимические ситуации оказывают специфическое влияние на живые организмы.

    Специфическое действие обусловлено участием химических элементов в определенных биохимических реакциях в живых организмах. Проявляется оно, как правило, при резком дефиците или при воздействии высоких концентраций этих элементов. Виды специфического действия химических веществ на живые организмы разнообразны. Они оказывают:

    1) канцерогенное влияние, т. е. вызывают злокачественные образования. Различают истинные канцерогены, канцероподобные, коканцерогенные вещества. К истинным канцерогенам относятся те, которые непосредственно ведут к злокачественной трансформации клеток в живых организмах. Такой способностью обладают полиароматические углеводороды, нитрозосоединения и один из самых сильных канцерогенов - бенз(а)пирен. Проканцерогены - вещества, метаболиты которых оказывают канцерогенное действие. Коканцерогены - вещества, которые оказывают влияние на развитие злокачественного процесса (смолы, кротоновые масла, эмульгаторы, фенолы, некоторые фракции табачного дыма и перегретых жиров);

    2) тератогенное действие, с которым связаны пороки индивидуального развития, а также уродства в различных организмах. Эти изменения могут наблюдаться на уровне индивидуума, но могут быть закреплены и на генетическом уровне (определенного вида клеток или генотипа организма в целом). Примером могут служить гигантизм, карликовость растений в зоне геохимических аномалий. Наличие морфологических изменений растений используется при поиске металлических руд в регионе. Тератогенный эффект может вызвать избыток, недостаток элементов в окружающей среде или нарушение их соотношения. Он может быть спровоцирован также ксенобиотиками, например, пестицидами;

    3) эмбриотропное действие (применительно к позвоночным животным его называют бластогенным), состоящее в нарушении развития эмбриона и вследствие этого возникновение уродств, различных аномалий живых организмов. Под влиянием алкоголя, свинца, ртути, недостаточно изученных лекарственных препаратов возможны внутриутробные пороки плода на разных стадиях его развития и даже гибель. Примером может быть лекарственный препарат талидомид, который был рекомендован как снотворное средство, но вскоре был запрещен, так как вызывал заболевание нервной системы, общую задержку роста, кожные язвы;

    4) аллергическое действие состоит в нарушении реакции организмов на повторное воздействие на них микробов, чужеродных белков, которое ведет к снижению иммунитета. Вызывают различные вещества природного и техногенного происхождения.

    Возможно и неспецифическое влияние химических веществ на живые организмы, которое наблюдается при воздействии малых концентраций этих веществ в течение длительного времени. Оно вызывает у живых организмов обострение болезней, вызванных причинами, не связанными с нарушением биохимических процессов, протекающих с участием этих веществ. Они усугубляют действие прямых источников болезни, что ведет к обострению хронических болезней, нарушению функционирования системы в ее наиболее слабом звене или к дисгармонии системы в целом.

    В. В. Ковальским была разработана теория о взаимосвязи между химическим составом живых организмов и содержанием химических элементов в окружающей среде. Согласно этой теории, для живых организмов благоприятны оптимальные концентрации химических элементов во внешней среде, опасны для них как пониженные, так и повышенные концентрации этих веществ.

    Из концепции о пределах возможного нормального развития живых организмов следует, что все химические элементы, созданные природой, необходимы для живых организмов. Еще относительно недавно (50-60-е гг.) специалисты выясняли причины недостатка в почвах таких микроэлементов, как Cu, Zn, Мо, Mn, и разрабатывали приемы его устранения. В настоящее время, напротив, в центре внимания оказались ситуации, связанные с избытком в окружающей среде этих и других элементов, которые стали называть тяжелыми металлами. Если на данный момент убедительные доказательства необходимости каких-то из элементов отсутствуют, то это может быть связано с недостатком сведений о них, обусловленным несовершенством современных методов анализа.

    Патологические процессы в живых организмах, вызванные избытком или недостатком некоторых химических элементов, были известны за несколько тысяч лет до открытия самих элементов.

    Одно из первых, давно известных заболеваний - эндемический зоб - упоминалось в китайской литературе еще 4000 лет тому назад. Для лечения этой болезни в древности рекомендовались морские водоросли. Только в середине XIX в. было установлено, что недостаток йода в почвах, водах, продуктах может вызывать у позвоночных болезнь щитовидной железы. Поэтому и было эффективным лечение болезни морскими водорослями, богатыми йодом, и другими йодистыми препаратами.

    Внимание к Se проявилось в 1931 г., когда было установлено, что при отравлении селеном у животных развивается хромота. Спустя 25 лет было выявлено, что недостаток селена ведет к мышечной дистрофии животных. В настоящее время признано, что Se обеспечивает сопротивляемость живых организмов токсичному действию химических веществ, обладает сильным антиканцерогенным действием.

    Что касается мышьяка, издавна считалось, что это яд. Но в 1975 г. была признана его необходимость для обеспечения нормальных функций живых организмов, в том числе репродуктивных. Ядовитыми являются продукты биотрансформации As, такие как триметиларсин, диметиларсин, которые могут образовывать плесневые грибы в анаэробных условиях.

    Влияние на здоровье человека загрязняющих веществ почв имеет свои особенности. Химические вещества почвы, как правило, поступают в организм человека не непосредственно, а по пищевым цепочкам: почва-вода-человек, почва-вода-растения-человек, почва-растения-животное-человек. Это обстоятельство должно быть принято во внимание при оценке опасности химических веществ почв для человека.

    Органические поллютанты проявляют канцерогенную активность. Особенно опасны метилзамещенные ПАУ, бенз(а)пирен, бенз(а)флуорантен. Канцерогенный эффект их зависит от путей поступления в организм. На примере бенз(а)пирена показано, что при пероральном воздействии у подопытных животных опухоли развивались в желудке, при интратекальном - в легких. Бластомогенный эффект, как правило, не зависел от пути поступления токсиканта.

    Рассмотрим на примере кобальта связь между содержанием элемента в окружающей среде и состоянием живых организмов.

    Кобальт - существенный и незаменимый компонент витамина В 12 , молекула которого содержит одни атом Co. Простетическая группа витамина В 12 имеет гемоподобную структуру, причем Co находится в ней в трехвалентном состоянии. Окончательно вопрос о механизме действия кобальта на живые организмы не решен. Биологическая активность Co, по-видимому, связана с его способностью образовывать комплексы с ферментами за счет образования связей с сульфгидрильными и N-гистидиновыми группами. Простетическая группа в живых организмах играет важную роль как метилирующий агент и как кофермент мутаз, катализирующих перенос водорода. Элемент незаменим для дыхания клеток, производства энергии и при окислительных реакциях. Недостаток Co, например у жвачных животных, вызывает болезнь, называемую в разных странах «береговой болезнью», «кустарниковой болезнью», чаще - «изнурением». Излечение или предотвращение болезни у животных достигалось введением солей кобальта.

    Повышенные дозы Co опасны для живых организмов. Токсичность Со изучалась, летальные дозы его отрабатывались на различных подопытных животных при различных способах воздействии на них солями элемента. Наиболее важные клинические и физические симптомы острого отравления кобальтом - это нарушение дыхания, сердечной деятельности, заторможенность, внутриглазное кровоизлияние, паралич задних конечностей. Эти симптомы наблюдались при ингаляции Co — содержащих аэрозольных частиц кроликам, хомячкам, крысам. Введение солей Co с кормами свиньям вызывало у них анорексию, нарушение координации, тремор конечностей. У крыс, собак, мышей, кроликов они вызвали гипергликемию, нарушение функции поджелудочной железы, гипертрофию легких, селезенки и сердца. У морских свинок, крыс, кроликов, собак, которым давали корм с повышенным содержанием Co, отмечена кардиомиопатия. Подкожные инъекции растворов солей Co вызывали образование раковых опухолей у подопытных мышей. В опытах с введением Co солей крысам отмечено токсическое действие их на размножение и развитие, в опытах с бактериями и дрожжами отмечены мутагенные эффекты.

    В организме человека кобальт - обязательный элемент. В среднем в организме человека содержится около 1 мг кобальта, почти половина - в мускулах. Близко к этой величине и среднее суточное потребление человеком этого элемента. Главные источники витамина В 12 для человека - мясо, фрукты, овощи, зерновые. При нарушении оптимального уровня содержания Co в организме человека наблюдаются патологические изменения.

    Выявлено токсическое действие солей кобальта на здоровье людей, в частности, потреблявших продукты, к которым, в соответствии с технологией, добавляли соли кобальта. Эффект проявлялся в патологии сердца. Получены подтверждения того, что Co - это металл с выраженным аллергическим потенциалом. Влияние воздействия его солей на кожу человека вызывает вспышку дерматита. Установлены последствия производственного контакта людей с кобальтом. К таковым относятся производство вольфрама и цементированных карбидов. Выявлены многочисленные заболевания работников этих отраслей легочными болезнями, среди них и бронхиальная астма - «кобальтовое легкое» и альвеолит, а также одышка, потеря обоняния, желудочно-кишечная патология.

    На основании представлений о механизмах формирования биологической активности кобальта, которую связывают с его способностью к образованию комплексов с ферментами, разрабатываются противоядия для людей при отравлении их кобальтом. В частности, получен положительный эффект от применения конкурирующего комплексообразования. В качестве лечебных средств при заболеваниях, вызванных избытком кобальта, предложены препараты, содержащие ЭДТА, ДТПА, N-ацетил-L-цистин, которые должны обеспечить распад комплексных соединений кобальта, вызывающих токсический эффект (Проблемы загрязнения окружающей среды. 1993).

    Результаты теоретических и экспериментальных исследований проблем токсикологии и влияния химических веществ на живые организмы в конце XX - начале XXI в. только подтвердили гениальную мысль, которую еще в первой половине XVI в. сформулировал великий немецкий медик и естествоиспытатель Парацельс, сказав: «Что является и что не является ядом? Все вещества являются ядами, и не бывает веществ без ядовитости. Только доза определяет ядовитость».

    Вконтакте