Упрощенная HTML-версия
Токсичные и нетоксичные элементы
Условно элементы можно разделить на токсичные и нетоксичные. Токсич
ные элементы - химические элементы, оказывающие отрицательное влияние на
живые организмы, которое проявляется только при достижении некоторой кон
центрации, определяемой природой организма. Наиболее токсичные элементы
расположены в таблице Д.И. Менделеева весьма компактно и содержатся во II
(бериллий), IV (никель, медь, цинк, мышьяк),V (свинец, серебро, кадмий, оло
во, сурьма, теллур) и VI (платина, золото, ртуть, барий, талий, свинец, висмут)
периодах [15, 32, 34, 35, 66, 71, 72, 73]. За исключением бериллия и бария, эти
элементы образуют прочные сульфидные соединения. Считается, что основная
причина токсического действия этих элементов связана с блокированием опре
деленных функциональных групп (в частности сульфгидрильных протеина) или
же вытеснением из некоторых ферментов ионов металлов, например меди, цин
ка. Особой токсичностью и распространенностью отличаются ртуть, бериллий,
свинец, медь, кадмий, хром, никель, которые конкурируют в процессе комплек-
сообразования с биометаллами и
MOiyT
их вытеснять из биокомплексов. Ток
сичность определяют как меру любого аномального изменения функции орга
низма под действием химического агента. Токсичность представляет собой
сравнительную характеристику, которая позволяет сопоставить ядовитые свой
ства различных веществ. Необходимые элементы обеспечивают поддержание
динамического равновесия процессов жизнедеятельности организма. В то вре
мя как токсичные элементы, а также избыток необходимых элементов могут
вызвать необратимые изменения такого равновесия, приводящие к развитию
патологии. Повреждающее действие вещества проявляется на различных струк
турных уровнях: на уровне организма, молекулярном и клеточном, причем
наиболее важные аномальные эффекты происходят на молекулярном уровне:
ингибирование ферментов, необратимые конформационные изменения макро
молекул и, как следствие, изменение скорости метаболизма и синтеза, возник
новение мутаций. Токсические проявления зависят от концентрации и дозы ве
щества. Дозы мо
1
ут быть качественно подразделены на категории по степени
возрастания эффекта: без заметных эффектов, стимуляция, терапевтический
эффект, токсический или повреждающий эффект, летальный исход. Стимуля
цию и терапевтические эффекты могут вызывать не все вещества. Максималь
ную токсичность проявляют наиболее химически активные частицы, координа
ционно ненасыщенные ионы, к числу которых следует отнести ионы свободных
металлов. Снижение электрофильных свойств иона соответственно приводит к
снижению его токсического действия на организм. Хелатирование свободных
ионов металла полидентатными лигандами превращает их в устойчивые, более
координационно насыщенные частицы, не способные разрушить бикомлексы, а
следовательно, малотоксичные. Они мембранопроницаемы, способны к транс
портировке и выведению из организма. Таким образом, токсичность элемента
определяется его природой, дозой и молекулярной формой, в составе которой
находится элемент. Микроэлементология выделяет две группы микроэлемен
тов: во-первых, это биогенные элементы, являющиеся незаменимыми нутриен-
182