Курсовая: Химизм токсичности металлов - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Химизм токсичности металлов

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 190 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

19 Вступление. Отравления соединениями тяжелых металлов известны с древних времен. Упоминание об отравлениях « живым серебром» (сулема) встречается в IV веке. В середине века сулема и мыш ьяк были наиболее распространенными неорганическими ядами, которые ис пользовались с криминальной целью в политической борьбе и в быту. Отравл ения соединениями тяжелых металлов часто встречались в нашей стране: в 1924-1925 гг. Было зарегистрировано 963 смертельных исхода от отравлений сулемой . Отравления соединениями меди преобладают в районах садоводства и вино делия, где для борьбы с вредителями используется медный купорос. В после дние годы наиболее распространены отравления ртутью, входящей в состав серой ртутной мази, применяемой для лечения педикулеза. Нередки случаи м ассовых отравлений, например, гранозаном после употребления семян подс олнечника, обработанного этим средством. Летальность при отравлениях соединениями тяжелых металлов и мышьяка, р анее достигавшая 64-84%, при современных методах лечения равна 15-19%. Корреляция ряда физических, хим ических, физико-химических свойств с токсичностью металлов. Уже давно, еще в прошлом веке, делались попытки связать токсическое действие металлов с отдельными их свойствами. Так, Richet (1882) сопоставил токсичность со лей металлов в опытах на изолированном сердце лягушки и на рыбах. В его оп ытах степень токсичности металлов (судя по действующим концентрациям р астворов) и их атомные веса расположились следующим образом: Выяснилось, однако, что строгого соответствия между атомным весом и дейс твующей концентрацией нет. Кроме того, токсичность одних и тех же металл ов была неодинаковой в зависимости от объекта действия. Автор пришел к з аключению, что токсичность металлов не строго соответствует их атомном у весу даже для металлов одного семейства. Например, палладий токсичнее платины (при сопоставлении действия их солей), цезий менее токсичен, чем р убидий, и т.д. На связь токсичности металлов с их атомным весом и на нараст ание силы действия с увеличением атомного веса указывал также Rambuteau (1892). Но в се же имеется тенденция к увеличению токсичности с увеличением атомног о веса, хотя есть и явные исключения, например бериллий, медь. Последняя дл я многих клеток много токсичнее, чем такие металлы, как барий, стронций и д р., несмотря на меньший атомный вес. Различна и сила действия железа в двух - и трехатомном состоянии, несмотря на одинаковый в обоих случаях атомны й вес элемента, что также говорит против преимущественного значения ато много веса для токсичности металлов. М.П.Николаев (1948), анализируя и суммируя литературные данные о связи ядовит ого действия металлов с их атомным весом, не нашел достаточно убедительн ых доказательств существования общей закономерности увеличения токси чности с ростом атомного веса. Другие авторы видели связь действия метал лов с их атомным весом в том, что по мере увеличения последнего в данной гр уппе элементов уменьшается их содержание в животном организме и увелич ивается токсичность (В.И.Вернадский, 1940; А.И. Войнар, 1960). Действительно, токсич ность металлов с большим атомным весом, таких, как свинец, ртуть, золото, с еребро и др., велика, а наличие их в животном организме либо оспаривается, либо очень невысоко. В основу классификации элементов и периодической системы легли характ еристики, вытекающие из самой природы элемента и его основного, «фундаме нтального», свойства. Таким свойством является положительный заряд ато ма. Malstrom и Rosenberg (1959) считали такие показатели, как электроотрицательность, ионный р адиус, наиболее надежными параметрами в характеристике элементов. Эти ж е свойства, по мнению авторов, могут иметь влияние на биологическую акти вность металлов или связаны с последней, в частности при образовании ими комплексов в биосредах, так как стабильность комплексов, в свою очередь, является функцией электронных свойств металлов. Одним из первых Mathews (1904) сделал попытку связать токсичность металлов с физи ческими свойствами, иными, чем их атомный вес. Он предположил, что физиоло гическая активность металла определяется легкостью, с которой он отдае т свой электрон, степенью сродства последнего к заряду элемента. Более п рочная связь обуславливает малую активность элемента. В качестве физич еского показателя этой связи Mathews избрал нормальный потенциал. Последний характеризует способность металла переходить в раствор в виде ионов. Но рмальный потенциал определяется как разность потенциалов между металл ом в напряженном состоянии и раствором, содержащим его ионы при активнос ти, равной единице. Чем отрицательнее нормальный потенциал металла, тем легче этот металл растворяется. Связь нормального потенциала металлов с вилой их действия Mathews проверял в опытах по изучению влияния растворов хлоридов разных металлов на изоли рованный нерв и яйца морского ежа. В результате изучения действия 27 метал лов автор пришел к заключению, что их токсичность меняется обратно значе нию нормального потенциала. В ре зультате своих расследований Mathews предложил эмпирическую формулу для рас чета силы действия раствора любой соли, если известна ядовитость раство ра какой-нибудь иной соли: где Vа – искомая концентрация неизвестной соли, вызывающая нужный эффе кт; Vо – эффективная концентрация известной соли; Еа – нормальный потен циал металла неизвестной соли; Ео – нормальный потенциал металла извес тной соли; 0,14 – разница нормальных потенциалов двух последовательных со лей. Mathews обнаружил также обратную зависимость между токсичностью металлов и величиной их атомных объемов. Так как значение нормальных потенциалов и атомных объемов изменяются периодически, то и в токсичности металлов до лжна отмечаться такая же периодичность. Соли металлов в растворах могут образовывать ионы, гидраты, комплексы. В свою очередь последние могут вновь диссоциировать, образуя ионы. Поэтом у токсичность прежде всего может быть связана с действием ионов и со сво йствами атомов и ионов металлов, характеризующими их активность, способ ность вступать в связь с протоплазмой, с отдельными ее компонентами. Seifritz (1949) показал, что действие солей связано с рядом свойств именно ионов (ка тионов), с некоторыми характеристиками металлов как атомов или ионов. Эт ими характеристиками, по его данным, были атомный вес, радиус ионов, элект роотрицательность, а также степень гидратации ионов. Последняя играет к ак бы защитную роль, создавая вокруг ионов оболочку, препятствующую реак ции с компонентами окружающей среды, но не влияет на токсичность самого металла. Порядок токсичности обратен степени гидратации. Так, литий гидр атирован сильно, а цезий – мало; последний и более токсичен. Так как и степень гидратации, и подвижность ионов снижаются с повышением атомного веса, то для более тяжелых элементов эти характеристики имеют меньшее значение. По мнению Seifritz, наиболее вероятным физическим фактором, с которым связана большая токсичность тяжелых металлов, является электроотрицательност ь: она может влиять на легкость взаимодействия металла с протоплазмой. В периодической системе элементов электроотрицательность, в общем, увел ичивается слева направо в каждом периоде; токсичность связана с электро отрицательностью, и таким образом подтверждается общая тенденция к уве личению ядовитости с увеличением атомного веса. Но, по мнению автора, нел ьзя выделить одно доминирующее свойство, не учитывая влияния других и их взаимную связь. Возможно, отдельные характеристики свойств металлов св язаны с их токсическим действием разными путями. Например, с селективнос тью или большим сродством к отдельным химическим группам, таким, как спо собность многих металлов образовывать ковалентные связи с атомом серы. Это может определить механизм действия. Используя накопленные экспериментальные данные о токсичности металло в, некоторые исследователи сделали попытку установить сравнительную т оксичность металлов для теплокровных животных, а также связь между ядов итостью и теми или иными физическими и физико-химическими свойствами ме таллов и их соединений. Так, Lewis (1958) по степени токсичности для белых мышей ра зделил металлы на три группы, взяв в качестве критерия дозы, которые вызы вают гибель половины животных, взятых в опыт (DL 50 ) при внутрибрюшинном или подкожном введении хлористых солей: 1) Hg, In, Tl, Au, As, Cd, V, Ba. 2) Mn, Co, Cu, Fe, Mo, W, Cs, Sr, U. 3) Ca, Li, K, Sm, Ce, Na, Mg. Наиболее ядовитыми оказались катионы ртути, индия, кадмия, меди, сер ебра, таллия, платины и урана, т.е. те же металлы, что и для организмов, обита ющих в водной среде, или для плесеней. Сопоставляя порядок токсичности металлов с их положением в перио дической системе элементов, Bienvenu и соавторы (1963) сделали заключение о период ических изменениях токсичности металлов, связанных с положением после дних в этой системе: Токсичность комплексных соедин ений металлов. Не обнаружено сколько-нибудь значительной корреляции (взаимосвя зи, взаимозависимости) между токсичностью солей металлов и их растворим остью. Однако установлено, что способность к комплексообразованию в изв естной степени характеризует поведение катионов в биологических среда х. Зависимость токсичности хлористых солей от стабильности комплексов ме таллов отмечал также Rolf-Dieter (1962). Токсичность солей в его опытах нарастала в по рядке: Mo а стабильность комплексов этих металлов: Mo < Fe < Co < Zn < Ni < Cu. Константы стабильности металлов с разными лигандами в биологических с убстратах коррелируют в известной мере с константой стабильности мета ллов с ЭДТУ. Это показал Matsushita (1964), а также Williams (1953) для хелатов и комплексов двухва лентных металлов с аспаргиновой кислотой, глицилглицином, триптофаном, аланином и др. Так, например, порядок стабильности комплексов металлов с ЭДТУ таков: Fe > Ga > Cu > Ni > Pb > Y > Cd > Co > Mn > Ca, а порядок стабильности их комплексов с аминоки слотами следующий: Hg > Cu > Ni > Pb > Zn > Co > Cd > Mn > Ca. Прочность комплексов мета ллов с ЭДТУ всегда больше, чем стабильность комплексов тех же металлов с такими комплексонами организма, как белки, аминокислоты, карбоновые кис лоты, гидроксилы (Clement, 1962). Поэтому допустимо переносить закономерности, кас ающиеся корреляции между токсичностью катионов металлов и константой стабильности их хелатов с ЭДТУ, также и на стабильность комплексов метал лов с рядом других лигандов, возникающих в биологических средах, в живых объектах. Для осуществления токсического действия имеют большое значение раство римость, определенная избирательность накопления и действия, степень « сродства» металла к той или иной функциональной группе клеток, к имеющим ся в последних химических группировках и т.д. Однако при достаточной дозе введенного металла большое количество кат ионов поступает в циркуляцию т распределяется по всему организму, вступ ает в контакт со всеми тканями, нарушая их нормальную функцию, чем обусла вливается токсический и летальный эффект. При этом важное значение може т иметь как быстрота, так и прочность образующихся в биологических сред ах комплексов металлов. Поэтому, видимо, острая токсичность и оказываетс я коррелирующей со стабильностью комплексов металлов с ЭДТУ или гидрок силами и др., со степенью нерастворимости сульфидов металлов. Степень пр очности комплексов металлов с ЭДТУ в свою очередь коррелирует со способ ностью металлов образовывать комплексы с такими биологически важными образованиями, как белки, ферменты, субстраты клеточных оболочек. Токсич ность таких сильных ядов, как ртуть, кадмий, индий, линейно возрастает с ув еличением их константы стабильности в комплексах с ЭДТУ, а также с прочн остью их сульфидов. Эти металлы образуют с атомами серы более прочные со единения, чем ионы биометаллов. Они блокируют активные центры ферментов и выключают их из управления метаболизмом. Тяжелые металлы часто называ ют тиоловыми ядами. Стабильность комплексов коррелирует линейно с потенциалом ионизации и поэтому может влиять на степень взатмодействия катионов с биологическ им субстратом. Связана со стабильностью комплексов и электроотрицател ьность, которая является мерой реакции ионов металлов с элементами клет очной мембраны (Danielli, Davis, 1951). Этим может быть объяснена корреляция токсичност и с электроотрицательностью. Но электроотрицательность и потенциал ио низации в свою очередь связаны с положением элемента в периодической си стеме, со строением электронной оболочки. Так, первичный потенциал иониз ации уменьшается по мере увеличения атомного номера элемента в своей гр уппе. В свою очередь потенциал ионизации и атомные радиусы связаны между собой: как правило, потенциал уменьшается при увеличении атомного радиу са (легче происходит отрыв внешнего электрона). Прочность комплексов тем выше, чем меньше радиус как центрального иона, так и аддентов. Устойчивость комплексов связана также и с электронной ко нфигурацией прежде всего металла, но, в известной мере, и лигандов. Конста нта стабильности (или нестабильности) комплексного соединения коррели рует с его электронной структурой: она тем выше, чем больше электросродс тво катиона, чем ниже его потенциал ионизации, меньше атомный радиус. Одн ако наиболее устойчивы соединения с циклическими лигандами, содержащи ми пяти- и шестичленные кольца. На устойчивость комплексов в значительно й степени влияет рН среды. Только в самое п оследнее время сравнительная токсичность металлов в виде комплексных соединений была изучена в прямых опытах. Nofre (1963) определил ядовитость ряда м еталлов в виде хелатов с ЭДТУ при внутрибрюшинном введении белым мышам и сравнил ее с токсичностью солей тех же металлов. Как можно видеть, в больш инстве случаев хелаты металлов менее токсичны, чем соли: Группа металлов, в том числе «тяжелых», по мнению некоторых авторов, може т быть охарактеризована как группа токсических агентов не только с унив ерсальной активностью, но и с индивидуальной специфичностью их действи я (Passow a. oth., 1961). Как уже указывалось выше, токсичность металлов связана как со строением самого металла, так и с функциональной и структурной организацией биоло гического объекта. С другой стороны, каждая функциональная единица, реаг ирующая с металлом, может иметь большее или меньшее значение для нормаль ной жизнедеятельности, что сказывается на силе токсического эффекта. Эт о обстоятельство может определить и особенности действия и таким образ ом объяснить специфичность поражения отдельными металлами. Общетоксическое действие металлов может быть связано с неспецифически м торможением ряда ферементов в силу денатурации белков вообще. Но ряду металлов в то же время свойственно специфическое угнетение определенн ых ферментов уже в очень малых концентрациях. Поэтому особенности отрав ления отдельными металлами выявляются преимущественно при длительном контакте с ними. Уст ановленная корреляционная связь между острой ядовитостью металлов и р ядом физических, физико-химических, химических свойств металлов – их ат омов и ионов – подтверждает наличие таких связей для химических соедин ений разных классов. Такие связи позволят по отдельным характеристикам металла представить силу его токсического действия. Они создают предпо сылки для предвидения сравнительной токсичности неорганических соеди нений металлов, для ориентировочного суждения о силе действия одного ме талла по известной токсичности другого. Разумеется, такие суждения имею т лишь приближенный характер, но они могут быть использованы как в экспе риментальной токсикологии, так и в гигиенической праактике. Математическая обработка данных о корреляционных связях между токсичн остью и той или иной характеристикой атомов или ионов металлов привела к разработке эмпирических уравнений, позволяющих предвидеть токсичесск ие дозы металлов, например, для объектов, находящихся в водной среде (Mathews, 1904; Show, Grushkin, 1957; Somers, 1961). Подобная обработ ка данных о токсичности для теплокровных животных (мышей) позволила Е.И.Л юблиной (1965) предложить эмпирические формулы, связывающие токсичность со лей металлов с такими показателями, как молекулярный вес (М), нормальный п отенциал элемента (Н.П.); растворимость сульфидов в воде (lg S). Предложенные е ю формулы (при значимости коэфициентов коорреляции > 0,999) приводятся ниже: 1) lg DL 50 = 0,9 – 0,006 M, где М – молекулярный вес; 2) lg DL 50 = - 0,67 Н.П. – 1,0, где Н.П. – нормальный поте нциал; 3) lg DL 50 = - 0,2 lg S + 0,75, где lg S – константа стабильнос ти сульфидов и металлов. Такие же эмпирические формулы получены для соотношений между токсично стью и значениями электроотрицательности, работы выхода электрона, пер вого потенциала ионизации, размерами атомных радиусов: 1) lg DL 50 в мА/кг = 2,8 – 0,4 П.И., где П.И. – значение п отенциала ионизации; 2) lg DL 50 мА/кг = 2,8 – 2,2 Э, где Э – значение элект роотрицательности; 3) lg DL 50 мА/кг = 3,6 – А, где А – работа выхода эл ектрона (эв); 4) lg DL 50 мА/кг = - 9,28 + 5,3 AR, где AR – значение атомных радиусов (А). Сравнительная токсичность металлов в в иде катионов анионов. Одни и те же элементы – металлы и неметаллы, последние особенно часто, встреч аются в соединениях и в виде катионов, и в виде анионов. В свое время Н.В.Лаз арев (1938) указывал на возможность неодинаковой токсичности катионов и ани онов одних и тех же элементов, приводя пример разной токсичности бихрома тов и хроматов и солей хрома. Делались попытки сопоставить токсичность одних и тех же элементов в зав исимости от того, играют ли они роль катионов или анионов, в равных услови ях, и учитывая дозы элемента. Полученные данные оказались неравнозначны ми. Только для хрома и мышьяка их токсичность в виде аниона убедительно в ыше, чем при введении в организм в виде катиона. В вопросе по сравнительной токсичности самих элементов в виде анионов м ожно сослаться на данные Nofre (1963), говорящие о том, что сила действия ряда неме таллов – анионов зависит от степени окисления элемента в соединении. Ка к показано в экспериментах, токсичность снижается с повышением степени окисления, исключение составляет бор. Изве стно, что неорганические соединения, как-то: кислоты, основания, большая ч асть солей – типичные электролиты и в разбавленных растворах полность ю распадаются на ионы при любых значениях рН. В зависимости от валентнос ти металла, а также от аниона, от комбинации их в соединении, степень диссо циации может быть различной. Более полно диссоциируют соли олновалентн ых катионов и анионов, слабее – соли, образованные двухвалентными метал лами и анионами. Помимо электролитической диссоциации, происходит и гидролиз солей, а им еннов том случае, когда происходит обменная реакция вещества с водой и и оны растворенного вещества способны образовывать мало диссоциированн ые соединения с Н и ОН [дописать вверху знаки] или с обоими (образуются кис лоты и основания). Таким образом, сила действия металла может быть связана как со степенью диссоциации, так и со способностью его соединений к гидролизу, так как от результата этих процессов будет зависеть число свободных ионов или сто йких соединений металла. Существует несколько точек зрения на значение аниона в неорганической соли. Как уже упоминалось, Mathews (1904) считал, что для действия солей важны оба ио на, а эффект является суммой действия катиона и аниона. По его мнению, дейс твие, например, хлорида, сульфата, нитрата, ацетата натрия примерно одина ково не в силу эффекта, зависящего только от катиона, а потому, что все ука занные анионы имеют одинаковое или близкое значение нормальноно потен циала, а последний связан с токсичностью обратной зависимостью. Loeb (1901), а также Frankel (1928) склонялись скорее к тому, что токсичность солей металлов в основном зависит от катиона, мало изменяясь от наличия того или иного к ислотного радикала соли. Однако, по мнению Frankel, бактерицидное действие сол ей зависит и от анионов, так как здесь вступают в силу различия в степени д иссоциации или гидролиза солей. Позднее Seifritz (1949), анализируя экспериментальные данные, пришел к выводу, что т оксичность соединений металлов (солей) определяется только свободным и оном металла и мало изменяется при замене кислотного радикала. Таким образом, современные даные говорят, что в токсическом действии сол ей металлов основное значение принадлежит самому металлу – катиону. Ки слотный радикал может изменять этот эффект в незначительной степени (в с илу изменения растворимости или степени диссоциации соли). Например, это существенно, когда речь идет о карбонатах. Эти соли менее токсичны в силу слабой растворимости и такой же слаюой диссоциации. Исключение составл яяют карбонаты металлов первой группы. Не только общая токсичность, определяемая по DL 50, но и другие, часто специфические, эффекты сол ей металлов связаны с действием и дозой именно металла. Это показано на п римере специфического эпилирующего действия таллия, которое одинаково при равных дозах металла, введенного в виде разнообразных солей (Vuillaum, 1953). Ка к установлено (Bamann, 1954), специфическое действие редкоземельных элементов на свертываемость крови определяется только ионом металла и не зависит от аниона. Имеются данные, указывающие, что степень окисления овновного элемента в аниона может влиять на токсичность солей. Так, токсичность анионов, соде ржащих галоиды, увеличивается с возрастанием степени окисления галоид а, а ядовитость анионов, включающих элементы V-VI групп периодической систе мы элементов (азот, серу), наоборот, снижается приповышении валентности. Для галоидных соединений металлов большое значение имеет степень дисс оциации и главным образом гидролиза с образованием кислот. Такой гидрол из известен для галогенидов многих металлов: олова, титана, тантала, ниоб ия, германия и др. Их токсическое, а именно раздражающее, действие связано с гидролизом этих соединений как в водных растворах, во влажном воздухе, так и при соприкосновении с влажными средами организма, в первую очередь – на слизистых оболочках дыхательных путей (И.В.Саноцкий, 1961; Н.В.Мезенцев а, 1963). Биологический и токсический эффект солей, как указано выше, может изменя ться в силу специфичности действия анионов, например, галогенов, а также из-за гидролиза, сопровождающегося образованием свободных кислот или о снований. Ведущая же роль принадлежит катиону металла. Не совсем одинаково действие простых и комплексных солей редкоземельн ых элементов. Первые действуют фазно: после депрессии происходит нормал изация состояния животных, но затем наблюдается резкое его ухудшение; ко мплексные же соли сразу вызывают резкую депрессию и быструю гибель живо тных. Однако хелатные комплексы так же, как и цитратные комплексы редкоз емельных металлов, менее токсичны, чем их соли (Kyker, Cress, 1957; Graga и соавт., 1958). Токсическое действие металлов в виде окислов. Большая часть промышленных ядов – металлов встречается в природе и про изводственных условиях в виде окислов. В основном из окислов состоит огр омное количество руд, таких, как железные, марганцовые, ванадиевые, кобал ьтовые, титановые, алюминиевые и целый ряд других. Окислы образуются при процессах электросварки, что связано как с высокой температурой нагрев а свариваемого материала, так и с составом сварочных электродов и флюсов . Окислы металлов образуются, выделяютя в воздушную среду и вдыхаются ча ще всего в виде аэрозолей, характер и степень дисперсности которых весьм а различна. Такие физические свойства, как точка плавления и точка кипения, более ва жны как факторы, определяющие интенсивность испарения и возможность до стижения известных концентраций. Такое же физико-химическое свойство о кислов, как растворимость, имеет непосредственное значение для токсичн ости. Растворимость окислов металлов, проникающих в организм черех дыха тельные пути, влияет на быстроту действия, так как растворение и резорбц ия могут происходить уже при соприкосновении со слизистыми верхних дых ательных путей. Растворимостью же может определяться локализация мест ного действия, как и быстрота и степень резорбции из легочного депо, из же лудка и т.п. Как хорощо изве стно, окислы металлов за малым исключением плохо растворимы. В химически х руководствах они относятся к практически нерастворимым соединениям ( Н.А.Глинка, 1953; Б.Н.Некрасов, 1965). Все же и эта малая растворимость позволяет со здаваться концентрациям, достаточным для биологического, в частности, т оксического эффекта. Обычно растворимость ок ислов в биологических жидкостях, чаще всего в крови, выше, чем в воде. Неко торые данные о растворимости окислов металлов в крови, сыворотке и плазм е. Химические окислы металл ов состоят из положительно заряженных ионов металлов и отрицательных и онов кислорода. При контакте с водой окислы переходят в гидроокислы, кот орые постепенно диссоциируют, освобождая ион металла. Например для окис лов двухвалентных металлов: ЭО + H 2 O Э/ОН 2 Э/ОН + + ОН - Э ++ + ОН — Таким образом, быстрота и степень диссоциации окислов также могут отражаться на ядовитости. Как и ядовитость солей, токсичнос ть окислов коррелирует с рядом физических свойств. Токсичность окислов находится в удовлетворительной зависимости также от стабильности гидр атных комплексов. Ядовитость окислов солей металлов изменяется в одном направлении. Токсичности тех и других линейно связаны. Всасывание, транспорт и распред еление металлов Для токсического действия необходим контакт яда с биологическим субс тратом – объектом этого действия. Контакт может осуществляться при цир куляции яда во всех жидких средах организма (крови, ликворе, межтканевой жидкости и т.п.), а также при непосредственном соприкосновении с оболочка ми клеток, цитоплазмой и её составными элементами. В силу этого в токсическом действии металлов, как и других ядов, большо е значение имеют их транспорт, распределение, концентрация в месте дейст вия, метаболизм, скорость и пути выделения. Вопросы метаболизма ядов, име ющие большое значение для понимания действия органических веществ, мал о изучены в отношении металлов. Однако некоторые данные о превращении ме таллов в живом организме все же имеются. Известны происходящие в организ ме восстановительные процессы, при которых металлы и неметаллы из состо яния высшей валентности переходят в состояние низшей валентности. Это у становлено для железа, марганца, молибдена, ванадия, хрома, мышьяка. Концентрация металлов в месте действия, как ивообще любых ядов или фар макологических средств, является результатом динамических процессов в сасывания из места поступления, проникания в жидкие среды, транспорта, р аспределения в органах и тканях, химических превращений в последних и пр оцессов выведения из организма. Последнее осуществляется с различной скоростью и различными путями. Резорбция и распределение, а также выделение металловы, как и вообще эк зогенных ядов, в конечном итоге схематически представляют как ряд проце ссов распределения между внешней средой(вода, воздух) и биосредами. В сво ю очередь в последних происходит перераспределение между фазами: кровь ю и тканевыми и межклеточными жидкостями, между последними и клетками, м ежду внутриклеточными структурами. Для осуществления непосредственного контакта любого яда с тканями, кл етками, рецепторами и т.д. ему приходится проникать через множество погр аничных поверхностей – биологических мембран . Роль последних играет к ожа, слизистая желудочно-кишечного тракта, эндотелии сосудов, альвеоляр ный эпителий, вообще гистогематические барьеры, оболочка клеток, внутри клеточных структур и т.д. По современным представлениям биологические м ембраны имеют белково-липидную структуру. Клеточные мембраны представ ляют самостоятельный структурный элемент, активно участвующий в проце ссах обмена веществ. Мембраны рассматриваются как биологические, динам ические структуры, содержащие ряд важных энзимных систем. Повреждения, в ызываемые ядами, нарушение функций энзимов приводят к изменению прониц аемости транспорта через эти оболочки(см.Bersin,1963). Поверхность клеточных оболочек несет отрицательный заряд, что показа но на примере эритроцитов, сперматозоидов, многих бактерий; но в тоже вре мя на отдельных участках заряд может меняться. Ионы(катионы), достигнув п оверхности клетки, либо фиксируются на ней, либо отталкиваются в силу од ноименности заряда. Например, полагают, что анионы проходят эритроциты ч ерез положительно заряженные поры; положительно заряженные ионы не мог ут проникнуть через них, с чем связана плохая проницаемость эритроцитов ( и других клеток) для катионов (П.В.Макаров, 1948; Schanker, 1962). Одни анионы (хлор, бром) п роникают в эритроциты почти мгновенно, но ряд других более сложных ( напр имер JO 3 , селеновая кислота) накапливают ся в эритроцитах очень медленно. Схематически транспорт веществ через пограничные поверхности можно разделить на: а) поступление веществ в клетки путем диффузии через водны е и липидные барьеры; б) вода и растворенные в ней вещества как бы фильтрую тся в клетки ( вступают в силу гидродинамические и осмотические законы); в ) перенос липоидонерастворимых веществ объясняется образованием их со единений с компонентами мембраны. Например, полагают, что двухвалентные металлы проникают через пограничные мембраны в виде фосфатных комплек сов. Клеточные оболочки могут играть и защитную роль в отношении вредного д ействия ядов, в частности металлов. Последние в первую очередь фиксируют ся на поверхности и лишь медленно проникают вглубь клетки. Это продемонс трировали Passow и сотр. (1961), а также Rothstein и Clarkson (1959) на примере солей ртути и меди. При д ействии последних первоначально нарушается сорбция глюкозы у мышей, по зже – дыхание. Соли металлов как хорошо растворимые и диссоциирующие соединения, поп адая в организм, распадаются на ионы. Скорость и полнота резорб ции зависят от соотношения между ионизированной и неионизированной ча стью молекулы. Металлы высшей валентности и так называемые тяжелые металлы, склонные к образованию очень трудно растворимых гидроокислов, фосфатов, альбумин атов или весьма стойких комплексов, плохо всасываются из желудочно-кише чного тракта или при любых других путях введения. Плохо растворимые окислы металлов резорбируются относительно медленн о, так как можно полагать, что вначале образуются медленно диссоциирующи е гидроокислы по схеме (Э – означает элемент; ЭО – окислы): ЭО + Н 2 О Э(ОН) 2 Э(ОН) + + ОН - Э ++ ОН — Таким образом, упомянутые свойства металлов и их со единений, способность к диссоциации, образование свободных ионов, гидро окисей, образование прочных альбуминатов, гидратов, фосфатов определяю т количество и состояние металла в организме, в первую очередь в крови. С вободные ионы металлов быстро удаляются из крови; по данным Д.И.Семенова и И.П.Трегубенко (1958), - в течение 5 минут. Они также быстро выделяются из орган изма или накапливаются в скелете. Последнее, так же как и быстрое выделен ие с мочой, обычно указывает на то, что металл в организме циркулирует в ио низированном или молекулярно-дисперсном состоянии. Так, благодаря способности к комплексообразовани ю металлы в тканях откладываются в виде комплексных соединений с белкам и, аминокислотами. Однако распределение их по большей части неравномерн о, а в ряде случаев избирательно. Например, высокое содержание в почках рт ути, таллия, урана, кадмия или бария, рубидия, лития в мышцах, преимуществе нное накопление в эритроцитах калия, рубидия, свинца, шестивалентного хр ома, мышьяка, селена и некоторых других. Заключение. Изложенные в предыдущих главах материалах представляют первую попытку обобщений в области токсикологии металлов. Для такого обобщения прежде всего имело большое значение выявления связи токсического действия ме таллов с рядом физических, химических и физико-химических свойств. Наибо лее важным можно считать то. Что такие связи с удовлетворительной коррел яцией установлены между токсичностью металлов и рядом показателей, хар актеризующих фундаментальные свойства атомов и ионов металлов( и немет аллов ), их заряды, электронную структуру, особенности строения последне й и т.д. Такие связи установлены также между токсичностью и степенью проч ности соединения металла с неметаллической частью молекулы в разнообр азных соединениях металлов. Анализ материалов о транспорте, распределении, путях выведения металло в из организма показал, что они, в свою очередь , связаны с рядом тех же физи ческих, химических свойств как самих металлов, так и поступающих в орган изм соединений. Основное значение имеет циркуляция металлов в виде своб одных ионов, прочность образуемых ими связей с биокомплексами, раствори мость последних и химические превращения поступивших соединений – бы строта диссоциаций, растворимость образующихся после диссоциации или гидролиза соединений и т.д. Прочность связей, степень сродства катионов металлов к функциональным химическим группировкам в организме, также может определять не только о бщую токсичность, но избирательность или специфичность действия. Это мо жно проследить на примере такой распространенной во всех тканях и вмест е с тем такой биологически важной функциональной группе – сульфгидрид ной. Так, специфическое повреждение почек такими металлами как, как ртут ь или кадмий, объясняют высоким сродством их к SH -группам ткани почек ( также и особо высоким содержанием последних в почках ). Приведенные примеры указывают, что возможны закономерности специально го влияния металлов, однако для их выявления нужно изучать механизмы вли яния отдельных металлов на отдельные ферментные системы, отдельные зве нья «обменных процессов, деятельность желез внутренней секреции и т.д. Список литературы: 1. ЛужниковЕ.А., «Клиническ ая токсикология», изд. Медицина, 1999; 2. Учебно-методическое пос обие по общей химии для студентов лечебных и медико-профилактических фа культетов, ч.2, Москва, 1993; 3. ЛевинаЭ.Н., «Общая токсик ология металлов», Москва, 1972; 4. ПузаковС.А., «Химия», изд. Медицина, Москва 1995; 5. ГлинкаН.Л., «Общая химия» , изд. Химия, Москва 1977; 6. ”Chemestry today”, BBC, Вашингтон, 1999; Содержание: Вступление. 2 Корреляция ряда физических, химических, физико-химических свойств с ток сичностью металлов. 2 Токсичность комплексных соединений металлов. 6 Сравнительная токсичность металлов в виде катионов анионов. 11 Токсическое действие металлов в виде окислов. 14 Всасывание, транспорт и распределение металлов 16 Заключение. 18 Список литературы: 20
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Водителя автобуса бизнес-класс междугороднего сообщения, с бесплатным вай-фай, больше всего раздражала огромная толпа молодежи на велосипедах, со смартфонами и планшетами, что постоянно ездила за ним...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru