Влияние химических элементов на организм человека (Свинец, медь, хром, мышьяк, алюминий, ртуть, никель, селен, цинк, молибден)

Железо Fe - необходимый элемент в жизни человека. Оно задействовано в процессах кроветворения, участвует в образовании гемоглобина. Железо также входит в состав ферментов пероксидазы и каталазы, является неотъемлемой составной частью цитохромной системы организма, участвует в процессе дыхания. Железо присутствует в организме человека в количестве 4-5 г. Недостаток его в рационе приводит к тяжелому заболеванию - железодефицитной анемии (низкий гемоглобин, малокровие).  
Дефицит железа нередко наблюдается у людей, использующих в пищу хлеб, преимущественно из муки высшего сорта, содержащей мало железа. Следует вообще учитывать, что зерновые продукты богаты фосфатами, которые образуют с железом труднорастворимые соединения, плохо усваивающиеся организмом человека. Ведь из зерновых продуктов усваивается человеком всего 5-10% железа, тогда как из мясных до 30% этого элемента. Другими словами, люди, страдающие железодефицитной анемией, должны потреблять больше мяса. Суточная потребность в железе составляет 12-15 мг.  
Осведомленность населения о железодефицитной анемии привела к популярности и широкому использованию препаратов и пищевых добавок, содержащих железо. Однако следует помнить, что избыточный прием таких железосодержащих веществ может вызвать тяжелую интоксикацию, особенно у детей (гемохроматоз). При гемохроматозе нарушаются механизмы, ограничивающие всасывание железа. В результате железо распределяется и накапливается во всех органах, особенно в печени и поджелудочной железе. В связи с этим возникают нарушения в работе печени (цирроз), развивается сахарный диабет, сердечная недостаточность и другие столь же неприятные болезни. Железо становится опасным при потреблении его более 200 мг в день.  
Железо окисляет пищевые продукты гораздо сильнее, чем медь, и его избыток в продуктах портит их внешний вид и вкус. В связи с высокой окислительной способностью железа его содержание, как и меди, в продуктах нормируют на более низком уровне, чем это необходимо по токсикологическим свойствам

Предположение о том, что никель Ni играет определенную роль в жизни человека, до последнего времени основывалось на его присутствии в живых тканях, на связывании с ?-глобулином плазмы и его способности активизировать некоторые ферменты в организме. Сегодня существует мнение, что дозы 0,3-0,6 мг/сутки необходимы для человека, а также получены убедительные доказательства жизненной необходимости никеля для животного организма.  
Признаки недостаточности никеля во всех случаях были аналогичными: задержка роста, снижение уровня гемоглобина, изменение наружных покровов. В то же время имеются сообщения о канцерогенных свойствах никеля и его производных.  
Безусловно доказана незаменимость трехвалентного хрома Cr (содержание которого преобладает перед другими его формами в продуктах питания) в процессах обмена углеводов, липидов, утилизации глюкозы в организме. Хром усиливает эффект действия инсулина в периферических тканях организма человека. Дефицит хрома проявляется у подопытных животных угнетением роста и признаками нарушения обмена глюкозы, что приводит к развитию симптомов диабета.  
Хром и его соединения широко используются в современной промышленности - при хромировании металлических изделий, производстве стекла и фарфора, на кожевенных, текстильных, химических и других предприятиях. Сам хром и его двухвалентные соединения малотоксичны. Наиболее ядовиты соединения шестивалентного хрома. Они характеризуются раздражающим и прижигающим действием на слизистые оболочки и кожу, вызывая их изъязвления. Хром, поступая через дыхательные пути и кожу, может накапливаться в печени, почках, эндокринных железах. В отличие от цинка и меди хром очень медленно выводится из организма.  
При незначительных концентрациях хрома в воздухе возникает раздражение слизистой оболочки верхних дыхательных путей, что вызывает насморк, першение в горле, сухой кашель. При более высоких концентрациях могут появиться кровотечения из носа и даже разрушение носовой перегородки. Наряду со специфическим действием на слизистые оболочки соединения хрома обладают общетоксическим действием, поражая желудочно-кишечный тракт. Хронические отравления хромом сопровождаются головными болями, исхуданием, поражением почек. Организм приобретает большую склонность к воспалительным и язвенным изменениям желудочно-кишечного тракта и катаральному воспалению легких.  
По современным данным, токсическое действие избытка селена Se проявляется в нарушении им обмена серы в организме. Селен вытесняет серу из серосодержащих аминокислот - метионина, цистина и др. Наряду с этим отрицательное действие избытка селена зависит от свойственного ему химического сродства с гемоглобином. Селен нарушает функции гемоглобина и снижает уровень тканевого дыхания в организме. Имеются сообщения о канцерогенных свойствах селена для человека и животных.  
Алюминий Al - элемент, который с недавних пор обнаруживает неприятные для человека свойства. Например, проведенные в Англии исследования показали наличие связи между содержанием алюминия в питьевой воде и болезнью Альцгеймера (дегенерация нервных клеток). Другие исследования свидетельствуют - при хранении или тепловой обработке продуктов, особенно кислых, в алюминиевой таре содержание этого элемента может увеличиться в них почти в два раза. Впрочем, хорошие хозяйки никогда не солят капусту в алюминиевой посуде, и этот опыт надо учитывать.  
При недостатке фтора F у человека развивается кариес зубов. Избыток фтора вызывает обесцвечивание, появление пятен и повышенную хрупкость зубной эмали. Общая потребность в этом элементе составляет около 3 мг/сутки. Основное количество его поступает с водой. Поступление фтора может колебаться в широких пределах, в зависимости от региона и содержания его в питьевой воде. Организм защищается от потенциально токсичных количеств фторидов путем увеличения его вывода с мочой и отложения в костях. Избыток фтора в костях может с возрастом приводить к их кальцификации и к другим нежелательным склеротическим изменениям. Избыток фтора в питьевой воде приводит к такому заболеванию, как эндемический флюороз, при котором поражаются печень, почки и центральная нервная система. А такая распространенная болезнь, как кариес, является следствием концентрации фтора в воде ниже оптимальной. Механизм действия фтора на организм обусловлен образованием его комплексных соединений с кальцием, магнием и другими элементами - активаторами ферментных систем. Угнетающее действие фтора на ферменты приводит к тому, что он может быть "конкурентом номер один" в синтезе гормонов щитовидной железы и, следовательно, влиять на ее функцию. В результате исследований о влиянии фтора при комплексном поступлении в организм получено, что безопасное комплексное суточное поступление фтора в организм человека составляет около 4 мг/сут  
Иногда фтор в значительных количествах может накапливаться в продуктах растительного происхождения, поэтому так необходим контроль за продуктами. 

Свинец Pb является одним из весьма распространенных в окружающей среде токсичных элементов, в связи с чем действие его избытка на организм человека изучено наиболее подробно.  
Свинец незаменим во многих отраслях промышленности. Изготовление аккумуляторов для автомобилей, использование содержащих свинец сплавов в типографском деле, производство кабелей и многие другие отрасли промышленности являются потребителями этого элемента. Профессиональные отравления свинцом людей, работающих в этих отраслях, происходят в основном путем ингаляции. Случаи острого отравления в настоящее время встречаются редко.  
Хронические отравления наблюдаются при вдыхании воздуха с высоким содержанием свинца (например, выхлопные газы), а также при поступлении с пищей и питьевой водой небольших количеств свинца в течение длительного времени. При хронических отравлениях отмечается общая слабость, бледность кожных покровов, боли в животе, "свинцовая кайма" по краям десен, анемия, нарушение функции почек. Отмечены также снижение умственных способностей, агрессивное поведение и другие симптомы. Установлено, что хроническая интоксикация наступает при потреблении 1-8 мг свинца в сутки.  
Свинец, подобно ртути, обладает кумулятивными свойствами. Поглощенный свинец содержится в крови и других жидкостях организма, накапливается в костях в виде нерастворимых трехосновных фосфатов. Свинец, отложившийся в костях в виде нерастворимого соединения, не оказывает непосредственного ядовитого действия. Однако под влиянием определенных условий запасы его в костях становятся мобильными, свинец переходит в кровь и может вызвать отравление даже в острой форме. К факторам, способствующим мобилизации свинца, относятся повышенная кислотность, недостаток кальция в пище, злоупотребление спиртными напитками. В свете сказанного весьма вероятно, что многие из нас являются носителями свинца и только правильное функционирование организма, рациональная диета препятствуют отравлениям. Комитет экспертов ФАО и ВОЗ установил, что допустимый еженедельный прием свинца для человека составляет 3 мг. Это основано на данных о токсичности для взрослых людей и на предположении, что поглощается только 10% принятого с пищей свинца. Установленная величина не относится к грудным и маленьким детям, поскольку не известна степень отрицательного воздействия свинца на эту возрастную группу. ПДК свинца в воздухе так же, как и для ртути, составляет 0,003 мг/м3.  
Особенно опасны для человека отравления, вызванные органическим соединением свинца - тетраэтилсвинцом Pb(C2H5)4, который представляет собой маслянистую бесцветную жидкость со специфическим резким запахом, более токсичную, чем сам свинец. Тетраэтилсвинец, добавленный в бензин в количестве 0,1% для повышения его октанового числа, при сгорании моторного топлива выбрасывается в атмосферу. Он легко попадает в почву и загрязняет пищевые продукты, поэтому продукты сельского хозяйства, выращенные вдоль автострад, содержат повышенное количество свинца. В зависимости от интенсивности движения эта опасная зона может простираться от 10 до 500 м. Вдоль дорог следует выращивать только лесные породы деревьев. Однако этим иногда пренебрегают и часто вдоль дорог высаживают плодовые деревья, которые дают загрязненные свинцом плоды. 

Роль Молибдена  в организме:

Молибден способствует метаболизму углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за усвоение железа, в связи с чем помогает предупредить анемию. Этот минерал является одним из важных компонентом  в ферментах, участвующих в синтезе РНК и ДНК, входит в состав ведущего прооксидантного фермента ксантиноксидазы,энзима, участвующего в преобразовании нуклеиновой кислоты в мочевую кислоту - продукт жизнедеятельности, выводимый с мочой. Производство этого необходимого кофактора в ряде ферментативных реакций, проходящих в организме, считается одной из самой важной функцией для предотвращения подагры. Ксантиноксидаза способна генерировать активные формы кислорода, в частности, супероксидный анионрадикал, участвовать в активировании перекисного окисления липидов. Молибден также помогает утилизации железа в печени и устранению последствий отравления алкоголем и сульфитами. Как антиоксидант молибден играет важную роль в нормализации мужской половой функции. Молибден регулирует обмен белков, жиров, углеводов и меди и противостоит токсичному накоплению этого микроэлемента. Защищает зубы от разрушения, способствует нормальному росту и развитию организма в целом. Молибден в организме человека постоянно присутствует как микроэлемент, участвующий преимущественно в азотном обмене. Он необходим для активности ряда окислительно-восстановительных ферментов (флавопротеидов), участвует в тканевом дыхании и синтезе аскорбиновой кислоты, задерживает фтор в организме человека и предупреждает кариес зубов

Молибден — необходимый микроэлемент. В среднем организм взрослого человека содержит около 9 мг молибдена, который в основном концентрируется в печени, почках, костях, зубной эмали и коже. Повышенное потребление серы приводит к снижению концентрации молибдена.

Недостаток Молибдена  в организме приводит к:

• нарушениям белкового обмена – отеки, снижение иммунитета, снижение массы тела, дряблость мышц и кожи.
• нарушениям со стороны нервной системы – повышенная утомляемость, раздражительность, плохое настроение, бессонница. В редких случаях возможно нарушение чувствительности.
• общеорганизменным нарушениям – задержка роста и развития, облысение, поражение ногтей, редко могут возникать дерматиты (поражение кожи).

Дефицит микроэлемента молибдена  в крови может означать проблемы с легкими, вплоть до рака легких, горла, пищевода, желудка. Дефицит наблюдается при  подагре, импотенции, может привести к образованию кариеса. Перебои в сердцебиении, беспокойство, обмороки с бледной кожей, нарушения в образовании мочевой кислоты, старческая импотенция, сульфатная разновидность аллергии - все это является симптомами нехватки молибдена в крови человека.

Следствием повышенного  содержания молибдена в организме  является  увеличение концентрации мочевой кислоты, заболевание подагрой, подавление  усвоения меди, нарушение обмена веществ, задержка роста костей.

Основные источники:Из пищевых продуктов максимально богаты Молибденом злаковые и бобовые культуры. Несколько меньше его содержится в морепродуктах, таких как икра, рыба, кальмары.

Суточная потребность:Организму взрослого человека в сутки необходимо 50 – 100 мкг Молибдена.

Список использованной литературы:

1)http://www.hr-portal.ru

2) http://www.medichelp.ru/posts/view/5998

3)  Авцын А.П. и др. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. - М.: Медицина, 1999, 496 с.

4)Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые  концентрации химических веществ  в окружающей среде. Справочник. - Л.: Химия, 1985. - 528 с.