Одним из проявлений сложной экологической обстановки является наличие
повышенной концентрации тяжёлых металлов, в том числе ртути, в жилых и
рабочих помещениях(27)
Широкомасштабное применение ртутьорганических соединений для
обеззараживания посевного материала приводит к значительному загрязнению
окружающей среды.
Установлено накопление больших концентраций ртути в гидробионтах и по
трофическим цепям в тканях рыб и раков(7).
Ртуть, при поступлении в организм, может способствовать нарушению
процессов СРО (32), то есть интенсификации выработки свободных
радикалов, накопление которых приводит к активации ПОЛ. Проявлению
повреждающего действия свободных радикалов и перекисных соединений
препятствует сложная многокомпонентная антиоксидантная система(3).
Биологическое значение ртути
а) Поступление и метаболизм ртути в организме:
При комнатной температуре и нормальном давлении ртуть – жидкий металл.
Ртуть образует соли в двух ионных состояниях: одновалентная ртуть(1) и
двухвалентная(2). Соли двухвалентной ртути встречаются чаще(26).
Кроме простых солей, таких, как хлорид, нитрат и сульфат, Нg (2) входит
в состав металлорганических соединений, в которых она присоединена к
одному или двум атомам углерода. Эта связь в алкилртути является прочной
и не разрушается водой, кислотами, основаниями(14).
Разные химические и физические состояния ртути имеют собственные,
присущие только им токсические свойства(26). Наиболее токсична
металлическая форма ртути, соли ртути(2) и комплексы, в которых ртуть(2)
связана с лигандами, способные замещаться тиоловыми группами(26).
Основным источником поступления ртути в окружающую среду является
естественный процесс её испарения из земной коры в количестве
25000-125000 тонн ежегодно(14). Пары ртути обладают способностью быстро
распространяться в воздухе, а также адсорбироваться пористыми
материалами (деревом, бумагой, тканью, штукатуркой стен)(12).
Ртуть попадает в организм человека и с пищевыми продуктами. По частоте
обнаружения остатков ртути исследованные организмы распределяются
следующим образом: продукты моря, рыба, рожь, овёс, пшеница, горох,
мясомолочные продукты, овощи, семена подсолнечника(7)
Характер токсического действия и распределения ртути в организме
обусловлен типом поступления.
Существует три основных пути поступления ртути в организм:
ингаляционный, через пищеварительную систему и кожные покровы, причём
наиболее опасным является ингаляционный(11). После вдыхания паров
металлической ртути часть её молекул поглощается лёгкими, а другая часть
проникает в кровяное русло и, сорбируясь белками плазмы и эритроцитов,
переносится в ткани и органы. В наибольшем количестве ртуть
откладывается и прочно фиксируется в почках, печени, селезёнке и
различных отделах головного мозга(24). Из этих депо ртуть периодически
поступает в ток крови и разносится по всему организму(10).
Преимущественным местом максимального накопления ртути в первые сроки
(через час после введения) являются ядра клеток. Однако, уже через сутки
имеет место перераспределение поступивших в клетку катионов с
избирательным вторичным накоплением во фракции митохондрий и лизосом,
длительно сохраняющих довольно высокий уровень ртути(28). Неорганическая
ртуть неравномерно распределяется между плазмой и эритроцитами, а
содержание метилртути в эритроцитах в 10 раз больше, чем в плазме(14).
Возможен перенос ртути от матери к плоду(23)
Выведение ртути осуществляется ЖКТ, почками, лёгкими, молочными и
потовыми железами(11).
б) Токсичность соединений ртути:
При ингаляционном поступлении токсичность неорганических соединений
ртути определяется не только их растворимостью ,но и включением в
биохимические реакции с образованием комплексов ртути с белками. Ионы
ртути, поступившие в организм, реагируют с SH-группами белков, а также с
NH2- и СООН- группами тканевых белков с образованием комплексов
металлопротеидов(10). Ионам ртути присуще свойство тиоловых ядов -
способность избирательно блокировать каталитически активные
SH-группы(24), что приводит к ингибированию ферментов(14).
Высокоактивное соединение -хлорид ртути(2) (сулема) взаимодействует с
белками с образованием соединений типа:
RS - Hg - RS
Такой же способностью обладает метилртуть, которая в плазме крови
участвует в образовании комплексов :
белок - S - Hg -СН3
Поскольку метилртуть легко проникает через клеточные мембраны такие же
комплексы возникают и внутри клеток(24)
Slau и Sarker показали, что около 90% ртути, введённой в цельную
сыворотку в виде HgCL2 связывается с альбумином. Взаимодействие
происходит преимущественным участием цистеина. Это позволяет
предполагать, что комплексы ртути с альбумином являются транспортной
формой яда и играют существенную роль в реализации токсических свойств
ртути(20).
Примером сложных взаимодействий между тяжёлыми металлами и
внутриклеточными мембранами является повреждение тяжёлыми металлами
микросомальной системы клетки, ответственной за метаболизм
ксенобиотиков. Введение солей Hg(2) вызывает глубокие изменения
метаболизма гема, как результат ингибирования ферментов, ответственных
за биосинтез порфинов, так и путём конкуренции с Fe в порфириновом
кольце(28). Влияние аниона солей ртути реализуется главным образом путём
изменения растворимости: более растворимые ацетаты, нитраты, хлориды,
как правило, более токсичны, чем менее растворимые сульфаты, карбонаты,
бромиды, йодиды, сульфиды.
Влияние аниона на токсичность соединений ртути реализуется за счёт
изменения транспортабельности молекул вещества, условий освобождения
(разрыв связи металл-анион) и последующего взаимодействия катиона с
биосубстратами организма(16).
Тяжёлые металлы как яды могут осуществлять своё вмешательство в
процессы, протекающие в клетке, только проникая в неё и фиксируясь на
субклеточных мембранах. Считается, что клеточная мембрана полностью не
проницаема для иона ртути. Ионы неорганической ртути могут попасть
внутрь клетки только после разрушения участков клеточной мембраны за
счёт связи с SH-группами белков(29).
ґ
м(7). Различия содержания ртути в разных фракциях объясняется
неодинаковым сродством к ней функциональных групп биомолекул
субклеточных частиц(16).
Важное место в проявлении хронической интоксикации ртутью занимают
изменения в центральной нервной системе, в связи с чем метилртуть и
относят к числу ядов нейротропного действия(12), потому что органические
соединения ртути обладают большей жирорастворимостью(29) нежели
неорганические соединения ртути. Вследствие короткого периода
прохождения из лёгких к головному мозгу почти вся парообразная
ртуть(97%) достигает мозга в неокисленном виде. Её растворимость в
липидах и высокая диффузионная способность обеспечивает быстрое
прохождение через эти барьеры. Окисление паров ртути в головном мозге и
тканях плода переводит её в ионную форму, которая гораздо менее способна
проникать через гематоэнцефалический и плацентарный барьеры. Таким
образом, окисление в этих тканях является ловушкой, удерживающей ртуть,
и приводит к её накоплению в головном мозге о плодных тканях(23)
Гонадотоксическое, эмбриотоксическое и мутагенное действие соединений
ртути, влияние их на уровень и скорость синтеза ДНК и РНК в клетках
являются следствием избирательной локализации этих соединений в
ядрах(29).
Выявлено включение двухвалентных ионов ртути в молекулу тРНК, играющей
важную роль в биосинтезе белка (14). Рибосома млекопитающих содержит 120
меркаптогрупп, с которыми взаимодействуют ионы ртути, что сопровождается
снижением скорости синтеза белка(22).
Степень подавления синтеза ДНК в органах совпадает со способностью
кумулировать метилртуть: почка печень мозг семенники(27).
Обмен нуклеиновых кислот тесно связан с обменом белков, а изменения
белкового обмена, в частности его синтеза ведёт к изменению
энергетического баланса в клетке, степени сопряжения процессов дыхания и
фосфорилирования, так как только при сопряжении этих двух процессов
возможно образование макраэргических соединений, необходимых для синтеза
белка(29).
При окислении ксенобиотиков на мембранах эндоплазматического ретикулума
и ПОЛ ненасыщенных жирных кислот образовываются свободнорадикальные и
электрофильные интермедиаты, обладающие высокой токсичностью(28).
Как полагает ряд авторов тяжёлые металлы инициируют прохождение через
мембраны свободных радикалов и их производных, вызывающих стимуляцию
ПОЛ(8). Так при воздействии ртути происходит увеличение образования
продуктов первичного и вторичного окисления липидов и возрастает уровень
малонового диальдегида(9).
Стимуляция ПОЛ, по мнению исследователей, обуславливает потерю
активности цитохрома Р-450 с последующим нарушением функционирования
микросомальной системы(28).
Введение солей ртути приводит к резкому падению содержания цитохрома
Р-450 в печени и как следствие к изменению НАДФН цитохромредуктазной
активности, ответственной за метаболизм ксенобиотиков(28).
Цитохром Р-450 является конечным акцептором электронов в
НАДФН-специфической цепи переноса электронов. Инактивация этого фермента
происходит благодаря действию сульфгидрильных ядов(ртути),вызывая
нарушение его нативной структуры, сопровождающееся в некоторых случаях
его солюбинацией.
Существует три особенности в структуре и локализации цитохрома Р-450:
1) участие SH-группы апофермента в качестве одного из лигандов в
связывании Fе-гема (8).
2) расположение фермента в гидрофобной области мембраны, т.е. в
непосред-ственной близости к ненасыщенным жирным кислотам-субстратам
ПОЛ(9)
3) цитохром Р-450-единственный переносчик в данной ферментной системе, у
которого SH-группа входит в состав активного центра и может участвовать
в переносе электронов(8). Цитохром Р-450-компонент цепи, где наиболее
вероятно образование свободных радикалов при его работе(2).
Введение тяжёлых металлов блокирует транспорт электронов в цитохромной
цепи, что сопровождается увеличением скорости пердачи протонов водорода
от НАД зависимых субстратов на дыхательную цепь цитохромов в первом
пункте сопряжения(30).
Список использованной литературы:
1.Абрамова Ж.И. " Человек и противоокислительные вещества" Л. 1985
2.Антиоксидант М. 1989 том 1
3.Антиоксиданты и адаптация М. 1989
4.Биоантиокислители М. 1975
5.Биоантиоксидант М. 1986 том 1
6.Биоантиоксиданты в регуляции метаболизма в норме и патологии М. 1982
7.Борисенко Н.Ф. , Кучак Ю.А.//Гигиена и санитария 1998 №1
8.Владимиров Ю.А "Перекисное окисление липидов в биологических
мембранах"
М. 1972
9.Губский Ю.И. " Коррекция химического поражения печени" Киев 1989
10.Гусейн-Заде К.М.//Вестник дерматологии и венерологии 1987 № 1
11.Демешкович Н.Г.//Фельдшер и акушерка 1984 №5
12.Дрогичина Э.А. " Интоксикация ртутью и её органическими соединениями"
М.
1966
13.Дубинина Е.Е.//лабораторное дело 1983 №10
14.Ершов Ю.А., Плетнёва Т.В. "Механизмы токсического действия
неоганических
Неправильная кодировка в тексте? В работе не достает каких либо картинок? Документ отформатирован некорректно? Вы можете скачать правильно отформатированную работу Скачать реферат