MedUniver Скорая помощь
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Скорая помощь:
Скорая помощь
Частная неотложка.
Шок. Шоковые состояния.
Хирургическая патология.
Помощь при ожогах.
Краш синдром. ОПН. ОПен.
Неврологическая помощь.
Эндокринология.
Помощь при отравлениях.
Поражения глаз.
Неотложная стоматология.
Неотложная психиатрия.
Неотложные состояния.
Неотложная помощь.
УЗИ диагностика.
Рекомендуем:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Тяжелые металлы. Токсичные свойства тяжелых металлов

Как известно, к тяжелым металлам относятся элементы, обладающие металлическими свойствами и имеющие высокую плотность. Е.А.Лужников, Л.Г.Костомарова относят к этой группе более 40 элементов с плотностью выше 6 г/см3, тогда как А.Т.Пилипенко и соавт. — такие элементы, плотность которых превышает 5 г/см3. И.М.Трахтенберг и соавт. включают в эту группу 43 из 84 металлов, входящих в Периодическую систему элементов Д.И.Менделеева. Среди них 10 обладают наряду с металлическими свойствами признаками неметаллов и имеют плотность 7,14—21,4 г/см3. Так, в V группе металлические свойства (например, электропроводность) отмечают уже у мышьяка, который рассматривают также в группе тяжелых металлов. Наличие металлических свойств предполагает меньшую электроотрицательность рассматриваемого атома по отношению к окружающим его лигандам и особенно непосредственно присоединенным к металлу донорным атомам. Общее количество последних называется координационным числом.

Легкие переходные металлы имеют более высокие, а тяжелые — более низкие координационные числа. У многих металлов ионная модель в силу эффектов кристаллического поля не имеет сферической формы, что приводит к переходу от ионной к ковалентной связи. Для этих комплексов важно оценить такие показатели, как нейтрализация зарядов и кислотность по Льюису. Здесь понятие "кислота" относится к иону металла в состоянии окисления, а "основание" — к донорным атомам лиганда. Среди биологически активных типов донорных атомов в лигандах кислород и алифатический азот относят к жестким (с ними преимущественно взаимодействуют "жесткие" ионы металлов, например А13+, Ве2+, Сг3+), ароматический азот — к промежуточным, а серу — к мягким (с ней соединяются преимущественно мягкие ионы металлов — Cd2+, CH3Hg+, Hg2+, Tl+ и промежуточный Рb но не другие промежуточные ионы металлов).

Вообще, Рb2+ — единственный металл, проявляющий практически в равной мере признаки всех трех классов соединений, образуя также аномально сильные гидрокомплексы в нейтральных и щелочных растворах. В то же время мягкий Cd2+ в отличие от других металлов данного класса не реагирует с эфирной серой (в метионине) тогда как жесткий Со3+ и промежуточный Сu2+ взаимодействуют с ней.

Наличие в биологических системах отклонений от существующей классификации еще раз подтверждает сложность биохимических механизмов токсического действия ионов металлов, сохраняющихся в них многочисленных неопределенностей и компромиссов.

тяжелые металлы

При оценке токсичности иона металла не менее важен показатель устойчивости его связи с лигандом. Он оценивается по константам устойчивости с бидентатными лигандами, ряд которых от магния до двухвалентной ртути характеризуется различиями по стандартным лигандам: глицину — 108 и 1 2-этилендиамину — 1014 раз. Инкремент между ионами металлов увеличивается в ряду донорных атомов 0>N>S. При этом соединение с серой для Cd2+ и Рb2+ имеет более высокий ранг, чем в стандартных сериях. По величине устойчивости связи с серосодержащим лигандом (сульфгидрильные группы как высокомолекулярных, так и низкомолекулярных соединений) получен такой ряд: Cd2+>Pb2+>CH3Hg+>Hg2+. Следует подчеркнуть, что такой же характер устойчивости комплексов по Ирвингу — Уильямсу сохраняется для них с монодентатным (ОН-) и тридентатным (гистидин) лигандами.

Г.К.Фримэн, характеризуя металлы, предпочитающие серосодержащие доноры (по сравнению с кислород- и азотсодержащими), подчеркивает их способность образовывать не только сильные связи с легко поляризуемыми лигандами, но также и n-связи посредством обратного переноса электронов с d-орбиталей металла на dn-орбитали лиганда в связи с тремя особенностями серосодержащих лигандов:

• в связи с низкой электроотрицательностью серы и высокой поляризуемостью в поле маленького иона металла с высокой плотностью заряда, даже если ион металла имеет конфигурацию d10;

• расчеты показали, что для ионов с конфигурацией d`0 ни поляризуемость, ни теплота образования простой ковалентной связи не могут объяснить даже порядков устойчивости сравниваемых связей металл-0 и металл-S, что привело к заключению о существовании dn—dn-связи металл — лиганд;

• серосодержащие лиганды занимают различные положения в спектрохимической серии (от низких до высоких), что в случае связей с низкоспиновыми ионами с конфигурацией d8 дает дополнительную стабилизацию за счет увеличения энергии стабилизации кристаллическим полем (ЭСКП).

Доказательства предпочтительного связывания серы с металлом получены сравнением ИК-спектров твердых образцов со спектрами в УФ- и видимой областях. Большинство этих элементов находятся в природных средах (атмосфере и гидросфере) в концентрациях менее 1 ммоль/м3, в связи с чем их часто называют следовыми металлами. Локальное повышение уровней этих элементов в атмосфере и гидросфере связано с развитием добывающей и перерабатывающей промышленности, а также интенсивных сельскохозяйственных технологий и транспорта. Предел, до которого атмосфера привносит металл (М) на поверхность земли либо океана сверх природного циклического уровня.

Обычно в качестве IM выбирают А1. Низкие значения EFa для Атлантического океана и Северного моря, приведенные автором (0,02 для Cd, 0,03 для Hg и только для Рb этот показатель составлял 4,1—5,9), указывают на относительно низкие уровни антропогенного загрязнения океана, тогда как этот же показатель (EFA) для земной поверхности составил для Cd 5917, а для Hg — 1972. Антропогенный вклад для системы земля — воздух наиболее существен для Мп, Сu, Zn, Cd, Pb. Они наряду с Ag, Sb, Sn, Hg представляют наибольшую потенциальную опасность. Автор приходит к справедливому заключению, что значительное обогащение окружающей среды этими металлами из антропогенных источников наряду с низким природным уровнем в биосфере и высокой мягкостью в водных средах требует постоянного изучения и контроля влияния на состояние здоровья населения.

- Читать далее "Тиоловые группы белков. Роль белков в обмене тяжелых металлов"


Оглавление темы "Нарушение энергообеспечения при отравлении. Тиоловые яды":
1. Нарушение энергообеспечения под действием токсинов. Блокада аэробного окисления
2. Отравление окисью углерода. Нарушение энергообмена при отравлении окисью углерода
3. Мембранотоксическое действие ксенобиотиков. Отравление четыреххлористым углеродом
4. Отравление сероуглеродом. Токсическое действие сероуглерода
5. Тиоловые яды. Интоксикация тиоловыми ксенобиотиками
6. Токсикология тиоловых ядов. Представители тиоловых ядов
7. Токсичность тиоловых ядов. Механизмы токсичности тяжелых металлов
8. Тяжелые металлы. Токсичные свойства тяжелых металлов
9. Тиоловые группы белков. Роль белков в обмене тяжелых металлов
10. Сульфгидрильные группы аминокислот. Связывание тяжелых металлов с гемоглобином
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта