Чем полезен свинец для организма человека
В сегодняшней статье речь пойдет о роли свинца в организме человека. Всем известно, что свинец представляет собой мягкий, сравнительно легкоплавкий серый металл. Он широко применяется в разных отраслях промышленности. Давайте узнаем, чем еще он важен и интересен для человека и как этот металл участвует в наших жизненных процессах.
Описание и характеристика
Выплавка и переработка свинца — это первый освоенный людьми металлургический процесс. Связано это с тем, что данный материал легко извлекается из руды, прост в обработке и широко распространен в естественной среде. О ядовитости этого вещества и его соединений стало известно далеко не сразу, поэтому опасный металл многие века накапливался в организме человека.
Большинство металлических изделий наши предки производили именно из свинца — к примеру, трубы для подачи воды, лезвия, пули. Свинцовой эмалью обрабатывались гончарные сосуды, а свинцовые минеральные краски широко применялись в изготовлении косметических средств. В Римской империи свинцовая интоксикация была весьма распространенным явлением, что подтверждают исследования останков жителей. Причем отравления в большинстве случаев встречались у людей с достатком, пользовавшиеся водопроводом и косметикой, хранившие дорогостоящие продукты (вино, оливковое масло) в освинцованной посуде.
Свинец (Pb) — химический элемент с атомным номером 82. В цепи химических соединений он является предпоследним, который имеет нерадиоактивные (стойкие) изотопы (последним является висмут). В простом виде представляет собой мягкий серовато-белый с синеватым отливом металл.
Концентрация элемента в земной коре равна 1,6 х 10-3 % по массе. Изредка в скальных породах можно встретить самородный металл, а иногда он формирует интерметаллические соединения.
В результате переработки свинца на фабриках загрязняется окружающая среда, отравляются подземные и наземные воды. По причине своей высокой токсичности, в медицине этот элемент применяется редко. Основной сферой его использования в медицинских целях является защита пациентов от рентгеновского излучения при диагностике.
Сегодня основными производителями свинца остаются США, страны Евросоюза, а также Китай.
Знаете ли вы? Как показали исследования, проведенные в США, число преступлений в районах с максимальной по стране концентрацией свинца в четыре раза превышает показатели в городах, где отравление окружающей среды находится на минимальном уровне. Ряд ученых связывает такую необычную статистику со способностью данного металла разрушать гормоны и химические соединения в мозгу человека.
Функции и роль в организме
В организме человека концентрируется примерно 2 мг свинца. Максимальное его количество наблюдается в печени, почках, головном мозгу и в костной системе.
Нужная доза химического элемента производит следующее воздействие на наш организм:
- активизирует процессы роста и регенерации тканей;
- принимает участие в кальциевом обмене, а также обмене железа;
- контролирует концентрацию гемоглобина в крови;
- стимулирует или сдерживает активность ряда ферментов.
Свинец достаточно долго выводится из организма, главным образом с калом (до 90%) и мочой.
В чем содержится свинец: продукты-источники
Продукты питания, где содержится свинец, получаются из растительных культур, выращенных на загрязненном этим металлом грунте.
Узнайте, для чего нужны такие витамины, как селен, метионин, биофлавоноиды, липоевая кислота, филлохинон, холекальциферол, пангамовая кислота, метоксантин, оротовая кислота, цианокобаламин, левокарнитин.
Микроэлемент также может легко проникнуть вместе с питьевой водой, если она контактировала со свинцом. Одного миллиграмма этого металла в одном литре воды достаточно, чтобы употребление жидкости стало весьма вредоносным. Однако такая концентрация настолько незначительна, что вы не почувствуете у воды постороннего запаха или вкуса. Лишь высокоточные современные аппараты могут выявить наличие тяжелого металла. Выявленный переизбыток канцерогенного вещества превращает такую воду в техническую жидкость.
Важно! Свинцовые соединения особенно опасны для детей, поскольку приводят к нарушениям в развитии. В детский организм свинец проникает посредством загрязненных продуктов питания (немытых овощей и фруктов). Но главной причиной свинцового отравления у детей являются попадающие в рот краски. Также серьезную опасность представляют земля и песок на детских игровых площадках, аккумуляторные батарейки, газеты и журналы с цветной печатью.
Опасные для человека соединения свинца также способны накапливаться в грибах. В самих грибах металла может присутствовать больше, чем в земле, на которой они произрастают.
Суточная потребность и нормы
На протяжении одного дня свинцовые соединения проникают в человеческий организм в незначительных дозах — от 5 до 15 микрограммов. При этом дневная потребность взрослого человека в этом химическом элементе по разным подсчетам равна 10-20 микрограммов.
Дефицит и переизбыток: причины и симптомы
Далее рассмотрим причины и возможные последствия нехватки или же превышения допустимой нормы свинца в человеческом организме.
Бывает ли нехватка
Недостаток свинцовых соединений в организме является весьма редким явлением. Данных о случаях дефицита этого элемента в организме очень мало, подобные исследования не проводились. Поэтому в современной медицинской практике отсутствует описание симптомов, связанных с дефицитом данного микроэлемента.
Однако гипотетически дефицит свинца возможен вследствие недостаточного поступления элемента с пищей.
Избыток свинца
Совсем по-иному обстоят дела с превышением в теле нормы этого металла. Порция, превосходящая 1 миллиграмм, может спровоцировать целый список сопутствующих негативных явлений. Если же количество вещества, попадающего в организм на протяжении дня, превосходит 10 мг — интоксикация приводит к летальному исходу.
Соединения тяжелых металлов оказываются в нашем теле посредством проникновения через желудочно-кишечный тракт или органы дыхания. Далее они рассеиваются кровью по всему телу. Рассмотрим, в чем еще, кроме растительной пищи и воды, содержится токсичный свинец. Некоторую дозу этого вещества мы получаем через городскую пыль в воздухе. Вдыхание свинцовой пыли намного страшнее наличия метала в еде.
У людей, вынужденных каждодневно находиться в контакте со свинцовыми соединениями на производствах, усугубляются хронические недуги. Металл постепенно скапливается в костной ткани. Просачиваясь в мягкие ткани, вещество приводит к болезни под названием плюмбизм. Кроме того, происходит блокирование деятельности ряда ферментов.
Знаете ли вы? Анализы образцов волос Людвига ван Бетховена позволили ученым сделать удивившие многих выводы — причиной, приведшей к смерти великого композитора, могли стать лекарственные средства, которые ему прописывал доктор Андреас Ваврук (лечащий врач Бетховена). Вместе с препаратами в организм композитора проникали канцерогенные соли свинца.
Итак, приведем список главных признаков хронического отравления свинцом:
- расстройство нервной системы (астения, апатия, переутомление);
- депрессивные состояния;
- ухудшение памяти;
- мигрень;
- атеросклероз;
- болевые ощущения в ногах и руках;
- свинцовый налет в ротовой полости (десна и зубы становятся бледно-серыми);
- разрушение тканей зубов;
- поражения костной системы;
- артериальная гипертензия;
- боли в кишечнике;
- спазматическая констипация;
- резкая потеря веса тела;
- разлад порфиринового обмена;
- развивающаяся почечная недостаточность;
- половое бессилие;
- увеличение числа незрелых эритроцитов в крови;
- малокровие;
- ухудшение защитных сил организма;
- синдром сатурнизма (хроническая интоксикация тяжелым металлом);
- уменьшение в организме количества цинка, кальция и селена;
- сверхактивное поведение;
- снижение коэффициента интеллекта;
- патологические процессы в мышцах кистей рук;
- задержка развития у детей;
- органическое поражение головного мозга.
Важно! Лечение свинцовых отравлений может быть разным — от изменений в рационе питания до лекарственного вмешательства или длительного пребывания в стационаре. Поэтому, при обнаружении у себя перечисленных выше симптомов, не медлите с обращением за профессиональной медицинской помощью.
Взаимодействие с другими веществами
Противниками этого тяжелого металла служат кальций, кремний, железо, магний, цинк, фосфор, селен, витамины А, С, Е, органические вещества группы В. Все эти элементы благоприятствуют выведению токсинов из организма.
Важно знать норму, значение и роль витаминов А, В1, В2, В5, В6, В9, В12, С, Е, D, Н, К, РР, U в организме человека.
Противоядием при интоксикации может быть кальциевая соль четырехосновной карбоновой кислоты. В зараженных внутренних органах осуществляется замена кальция на ионы свинца. Эти ионы сохраняются в кальциевой соли весьма устойчиво, и в таком же виде затем устраняются.
Таким образом, вопреки тому, что свинцовые соединения являются токсинами, а также опасными загрязнителями природы, — в умеренных дозах этот металл жизненно необходим человеческому организму. Однако его поступление происходит естественным путем и беспокоиться о его нехватке не стоит. А вот избыток свинца — повод для экстренных действий.
Источник
История человечества неразрывно связана с металлургией. Бронзовый век, железная эра, все эти названия связаны с этапами развития промышленности. Вот только о свинце, самом древнем из известных металлов находящихся в использовании человечеством обычно стараются не упоминать. Просто для этого металла выпала настолько сложная и противоречивая судьба, что каждый исторический факт, связанный с ним требует глубокого осмысления и изучения.
Роль свинца в организме человека
Несмотря на широкое распространение на планете, в отличие от других веществ в организме взрослого человека его содержится немного – 2 миллиграмма. Свинец в организме человека содержится в печени, почках, костях и в головном мозгу. В крови взрослого человека содержится около 0,21 мг/л вещества. В костной ткани содержание свинца достигает (3,6-30)х 10–4 %, а в мышечной ткани – (0,23-3,3)х 10–4 %. В волосах, ногтях и зубах человека он может быть выявлен при превышении его нормы в организме.
Свинец – тяжелый металл, предпоследний в ряду нерадиоактивных металлов, и он легко впитывается тканями организма. Нужно отметить, что свинец медленно выводится из организма человека, наибольшее количество выходит с калом – до 90% , около 10 % выводится с мочой, с потом или слюной свинец практически не выводится. Особую опасность вызывает отравление женщин в период грудного вскармливания – 8% синца выводится с грудным молоком матери.
Роль свинца в организме человека определяется влиянием на следующие процессы:
- Процесс роста организма человека;
- Естественное обновление тканей;
- Стимулирование обмена железа и калия;
- Влияет на содержание гемоглобина в организме;
- Имеет непосредственное влияние на выработку отдельных гормонов и их активность
В человеческом теле с содержанием свинца активно взаимодействуют, способствуя его выведению наружу кальций, фосфор, цинк, магний, железо, витамины группы А, С, большая часть группы В и Е. В процессе обмена веществ благодаря активной реакции они способствуют реакция, направленных на поддержание необходимого количества вещества в организме.
Слитки свинца
Суточная потребность и нормы
При нормальных условиях среднесуточная потребность составляет 0,06-0,5 мг. Максимальное потребление вещества, без угрозы отравления составляет до 10 мкг. Для того чтобы получить сильнейшее отравление достаточно одной дозы в 1мг. Смерть наступает при приеме 10 грамм.
Места накопления в организме и способы выведения
Согласно медицинской классификации свинец является ядом кумулятивного действия. При попадании в организм большая часть вещества аккумулируется в трабекулах костей, вытесняя, таким образом калийные соли. Следующим по насыщенности местом выступают мышцы, печень и почки. Меньше всего наблюдается накопление свинца и других соединений, в состав которых он входит в головном мозге, селезенке, лимфатических узлах.
Одним из методов выведения свинца из организма человека выступает комплексная терапия. После определения наличия в моче и крови повышенного содержания свинца назначается терапия в ходе которой стимулируется выведение вещества естественным путем.
В ходе первого этапа проводится лечебное голодание. В этот период печень расходует запасы необходимых веществ и начинает активизировать метаболическую активность. Этап, длящийся около 3 суток, позволяет мобилизовать организм к очищению.
Вторым этапом выступает водная нагрузка на человека. В этот период вместо обычной воды для питья используется дистиллированная вода. Доказано, что употребление 1,5 литра воды способствует растворению многих соединений. Дальнейшее их выделение почками позволяет в первые сутки снизить содержание тяжелых металлов, в том числе и свинца на 15-20% по сравнению с начальным исследованием крови и мочи.
Тренировка в виде подъема по лестнице способствует выведению свинца из организма
Третьим этапом терапии является умеренная физическая нагрузка на нижние конечности, в ходе которого рекомендуется делать длительные прогулки. Как альтернатива прогулкам может проводиться тренировка в виде подъема в среднем темпе по ступеням до 3 этажа. Размер нагрузки на мужчину в возрасте 30-35 лет без хронических заболеваний 20 подъемов в день. Такой нагрузки достаточно, чтобы мобилизовать организм на активизацию обмена веществ в костях нижних конечностей.
Кроме, перечисленных мероприятий в терапию включается введение в организм комплексонов и мочегонных веществ.
Источники отравления свинцом и характерные симптомы проявления
В современной классификации различают две основных причины отравления организма человека свинцом – производственный и бытовой. В первом случае свинец попадает в организм при выполнении работ, связанных с переработкой материалов содержащих свинец. Во втором случае металл попадает в организм вне производства, чаще всего это бытовые ситуации, когда нарушаются правил обращения с металлом.
Наука указывает на два основные пути, поступления свинца в организм человека – дыхательный и с приемом пищи.
Пути попадания свинца в организм
Основной путь, при котором частицы металла попадают в организм это вдыхание мельчайших частиц. Далее пыль, содержащая чистый металл или его соли, поступает через легкие в кровь. Для производственных условий чаще всего проходит вдыхание мельчайших частиц размеров менее 5 мкм. Большому риску получить отравление свинцом подвергаются работники, занятые на производстве тяжелым физическим трудом. Чем больше нагрузка на организм и тяжелей работа, тем больше работник вдыхает свинцовой пыли.
Вторым не менее важным моментом, связанным с отравлением свинцом, выступает нарушение правил гигиены во время работы. Отсутствие средств защиты дыхания, их несвоевременная смена или замена фильтрующих элементов приводит к тому, что пыль начинает попадать в легкие даже при надетом респираторе. Следующим фактором, способствующим насыщению организма свинцом, выступает низкий уровень личной культуры и гигиены. Частое курение во время работы, грязные руки и лицо только усугубляют положение. Здесь, кроме попадания через органы дыхания может произойти попадание оральным путем.
Особенно остро сегодня стоит проблема бытового пути попадания свинца в организм. Замечено, что даже у людей, не связанных напрямую с производством, где используется свинец, может отмечаться высокие показатели накопления металла в организме. Сегодня ученые связывают это с большим количеством металла находящимся в воздухе. Большая часть такой «заряженной» пыли находится в виде аэрозольных красок, частиц находящихся в выбросах выхлопов двигателей внутреннего сгорания. Наиболее вероятное место, где можно получить наибольшую дозу пыли с этим тяжелым металлом в городе это обычная автобусная остановка.
Пути распространения свинца в организме человека
Чтобы понять симптомы и последствия отравления металлом необходимо понимать механизм распределения его в органах человека после попадания свинца в организм. Неорганический свинец, попавший в организм, практически не претерпевает метаболических превращений и в чистом виде всасывается и далее распределяется в органы. Скорость всасывания свинца зависит от многих индивидуальных факторов, например, от конституции тела человека, его возраста, наличия хронических заболеваний.
Металл, попавший в нижние части легких, всасывается и попадает в кровь практически полностью – 99,8% от общего количества, попавшего в легкие свинца. При попадании в желудочно-кишечный тракт у взрослых всасывается 10-15% металла. Исключение составляют беременные, процент всасывания может быть равен 50-54%. Процент усвоения может быть и большим, обычно это наблюдается у тех, кто ограничивает себя в пище, соблюдает пост, испытывает недостаток кальция в организме.
При попадании в кровь свинец атакует три основные группы тканей организма:
- Кровь;
- Мягкие ткани – почки, костный мозг, печень, головной мозг;
- Кости, зубы, ногти и волосы.
Стоит сказать, что на кости и зубы приходится почти 95% всего свинца, попадающего в организм. И именно в этих тканях накопившийся свинец представляет наибольшую угрозу. Для того, чтобы произошло отравление металлом, иногда не требуется одноразовое потребление большой дозы, в несколько раз превышающую дневную или даже недельную норму потребления. Дело в том, что организм слишком медленно выводит металл. Чаще всего отравление наступает вследствие потребления малых, дограничных доз, постепенно накапливающихся в организме.
Исследования показали, что при одноразовом потреблении большой дозы металла срок половинного выведения металла из крови составляет в среднем 25 дней. Из мягких тканей – печени, селезенки, почек выведение составляет 40-45 суток, а из костей срок составляет более 25 лет.
У детей при отравлении свинцом чаще всего возникает общая вялость
Симптомы отравления свинцом
Симптомы отравления свинцом у разных возрастных категорий людей проявляются по-разному. У детей чаще всего проявляется общая вялость, нарушение работы нервной системы, нарушается общая моторика. Впоследствии может быть замечено отставание в развитии, плохая обучаемость, слабая память, агрессивность. В большинстве случаев, у детей, перенесших интоксикацию свинцом наблюдается нарушение речевого развития, слуха, особенно высоких частот. Довольно часто наблюдается глухота. Как правило, такие дети страдают кариесом и пародонтозом.
У взрослых, прежде всего на отравление указывают повышенная утомляемость, слабая концентрация внимания, раздражительность и нарушение моторики. Особенно это выражается в нарушении мелкой моторики рук. Одним из последствий выступает наступление у пострадавших анемии, связанной с уменьшением жизнеспособности эритроцитов. В эндокринной системе наблюдается в изменении метаболических процессов. Как следствие, часто замечается проблемы с зубами, быстрее развивается кариес, на деснах образуется «свинцовый налет».
Изменение окраски зубной эмали – характерный признак отравления свинцом
Меры профилактики
Опасный своим воздействием на организм свинец, кроме острой интоксикации, имеет не менее тяжелые последствия, в виде обострения хронических заболеваний. По мнению большинства ученых, предотвратить последствие отравления наиболее эффективно можно использовав методы профилактики отравлений. Поскольку большинство случаев отравления связано с вдыханием насыщенной свинцом пыли через рот самым эффективным способом защиты является ношение защитных масок или респираторов.
Самым эффективным способом защиты от отравления свинцом является ношение респираторов
В производственных цехах необходимо проводить тщательные уборки помещений, во время работ кроме респираторов, необходимо использовать еще и спецодежду.
Источник