Сульфгидрильные группы биомолекул

РТУТЬ. В чистом виде ртуть применяется в производстве некоторых медицинских и других препаратов, взрывчатых веществ (гремучая ртуть), ядохимикатов (гранозан), а также для заполнения термометров, барометров и других измерительных приборов. Промышленное значение имеют высокотоксичные неорганические соединения ртути, в частности сулема (HgCl₂), из которой получают другие ртутные соединения и которая применяется при травлении стали. Сулема вызывает смертельные отравления при приеме внутрь в количестве 0,2 - 0,3 г. Пары ртути, пыль ее соединений, проникая в организм с вдыхаемым воздухом (частично и через кожу), поражают желудочно-кишечный тракт, почки, нервную систему с характерным развитием при тяжелых интоксикациях психических и двигательных расстройств. Ртуть и ее соединения постепенно выводятся из организма (элиминируются) почками и железами внешней секреции, в том числе молочными. Оценивая динамику выведения ртути, можно, во-первых, судить о течении интоксикации, а во-вторых, - об эффективности проводимого лечения. Выведение из организма осуществляется очень медленно (даже через 2 недели после острого отравления значительное количество ртути обнаруживается в отдельных тканях).

Наибольшие количества ртутных соединений поступают в водные бассейны со сточными водами. Вещества, включающие ртуть, в воде метилируются микроорганизмами и превращаются в метилртуть - высокотоксичное жирорастворимое стойкое соединение. Эти соединения метилртути включаются в пищевую цепь. Рыбы могут накапливать ртуть в 3000 раз больше, чем ее первоначальная концентрация. Помимо общетоксического действия, метилртуть обладает способностью вызывать деструкцию хромосом и нарушать митотическую активность клеток, что объясняет необычно высокую частоту уродств у детей с врожденными ртутными интоксикациями.

Признаки острого тяжелого отравления ртутью через несколько часов после попадания ртути в организм развивается общая слабость, потеря аппетита, головная боль, психические и двигательные расстройства, рвота, металлический вкус во рту. В дальнейшем происходит снижение кровяного давления, отек голосовых связок и тяжелые поражения почек.

СВИНЕЦ. Производство аккумуляторов, полиграфическое дело, изготовление свинцовых красок, эмалей, глазури основаны на использовании свинца, поэтому можно представить, насколько реальна опасность, связанная с этим металлом. Источником бытовых отравлений, к примеру, могут стать пища и вода, длительно хранившиеся в посуде, покрытой свинцовой глазурью. Много свинца попадает в воздух при сгорании бензина.

Тяжелое отравление возникает при приеме внутрь от 2 до 3 г солей свинца, среди которых наиболее токсичны арсенат, ацетат, карбонат, хлорид и ряд других. Проникший в организм свинец быстро распространяется почти во все органы и ткани, но основная его часть фиксируется в эритроцитах и костях. В наибольшей степени свинец поражает нервную систему, кроветворение, желудочно-кишечный тракт, печень. Особенно характерны свинцовые полиневриты и параличи, анемия, схваткообразные боли в животе ("свинцовая колика"), спазм кровеносных сосудов.

Около 90% свинца, попавшего в организм, связываются эритроцитами. Соли свинца долго не выводятся из организма, тем самым вызывая хронические отравления. Элиминация свинца осуществляется, подобно ртути, главным образом через почки и кишечник.

МЫШЬЯК. Соединения мышьяка применяются в стекольной, красильной, кожевенной, фармацевтической и других отраслях промышленности. Чистый металлический мышьяк малотоксичен, но его оксиды и соли - сильные яды. Особенно ядовит мышьяковистый ангидрид, или белый мышьяк (Аs₂O₃), который вызывает смертельное отравление в дозе 60 - 70 мг. Высокотоксичны также арсениты и хлориды мышьяка. Чаще всего соединения мышьяка проникают в организм в виде пыли и с зараженной пищей и водой. Они могут длительно фиксироваться в костях, печени, волосах, коже. Мышьяковая интоксикация в основном проявляется нарастающим снижением кровяного давления, повышением проницаемости стенок сосудов для форменных элементов крови, различными признаками поражения центральной нервной системы, вплоть до развития судорожнопара-литического синдрома, а также резкими расстройствами обменных процессов.

Выделяется мышьяк медленно, чем и обусловлена возможность его кумуляции и развития патологических процессов.

КАДМИЙ. Чистый кадмий, его соли и кислоты широко применяются в электроплавильном, аккумуляторном, электролитическом производстве, при изготовлении красок, люминофоров, а также в ядерных энергетических установках как поглотитель нейронов. 50 - 60 мг кадмия при приеме внутрь вызывают смертельное отравление. Особо токсичны оксиды (CdO) и соли кадмия (СdSO₄), которые, поступая в организм в виде паров, дыма или пыли, поражают органы дыхания (судорожный кашель, одышка, отек легких), желудочно-кишечный тракт (рвота, понос), печень и почки. При этом нарушается фосфорно-кальциевый и белковый обмен, что, в частности, снижает прочность костей и приводит к выведению белков плазмы через почки (протеинурия).

СУРЬМА. В чистом виде применяется при изготовлении различных сплавов. Оксиды сурьмы используются для изготовления огнестойких текстильных материалов, огнеупорных красок, эмали, керамики, а различные ее соли (сульфиты, хлориды) - для окрашивания металлических изделий, вулканизации каучука, производства спичек, в пиротехнике. При обработке кислотами металлов, содержащих сурьму, выделяется ядовитый газ - стибин (SbH₃). Сурьма и ее соединения поступают в организм главным образом через органы дыхания, они могут длительно задерживаться в печени, коже, волосах. Острое отравление проявляется в виде сильного раздражения слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, может наблюдаться поражение желудочно-кишечного тракта, центральной нервной системы, печени, почек. Соединения трехвалентной сурьмы, в первую очередь стибин, вызывают поражение крови (анемия), желтуху.

Следует отметить, что одним из источников опасного воздействия названных и других ядовитых тяжелых металлов на организм человека является все возрастающее загрязнение водоемов промышленными сточными водами. В отчетах Всемирной организации здравоохранения указывается на постоянно увеличивающееся содержание в реках и озерах таких ядовитых химических элементов, как мышьяк, кадмий, хром, свинец, ртуть, селен, ванадий. Так, например, одна из наиболее крупных рек Западной Европы - Рейн, протекающая по территории шести государств, настолько загрязнена, что вода ее мало пригодна для питья и хозяйственных целей, а большинство городов, расположенных на берегах этой реки, снабжается подрусловыми водами. Подобная ситуация сложилась в Великих озерах и реке Миссисипи в США и многих других водоемах. В наибольшей степени от загрязнения водоемов сточными водами страдают жители Японии, где экономическая плотность, т.е. отношение выпуска промышленной продукции к площади удобной земли, в 10 - 12 раз превосходит аналогичный показатель других высокоразвитых стран. В этой стране, в частности, были отмечены массовые ртутные отравления из-за употребления в пищу зараженной рыбы (залив Минамата), а также тяжелые поражения нескольких сотен людей кадмием, который проник в почву и воду (бассейн р. Джинцу) из расположенных по близости шахт.

Громадное количество токсичных веществ проникает в Мировой океан из атмосферы. На его поверхность выпадает, в частности, ежегодно до 200 тыс. тонн свинца и 5 тыс. тонн ртути, что приводит к неблагоприятному воздействию на животные и растительные морские организмы. Так, например, в прибрежных водах Скандинавских стран отмечено значительное увеличение содержания ртути (до 1 мг на 1 кг биомассы), что делает ограниченно пригодными к употреблению многие виды рыб (рыбы могут накапливать соединения ртути в 3000 раз больше, чем их концентрация в воде). Критическая ситуация складывается также в заливах и морях, омывающих Японские острова, США и другие промышленно развитые страны.