С чем связана токсичность нитритов

С чем связана токсичность нитритов

Врожденная метгемоглобинемия встречается редко. Приобретенную метгемоглобинемию обусловливают окисляющие вещества. Сравнение метгемоглобинемии с цианидом отравления и сероводородом представлено в таблице ниже.

— Нитраты. Нитрат натрия часто становится причиной нитратных отравлений в Китае, где во время каждого приема пищи проглатывают не меньше 2 г. Рабочие-строители, по-видимому, в большей степени подвержены отравлениям такого рода. У пожилого человека с тяжелым сердечнососудистым заболеванием проглатывание 100 таблеток нитроглицерина по 0,4 мг в течение 2 дней привело к летальной 7 % метгемоглобинемии.

При концентрации метгемоглобина, достигшей 9 %, у пациента с больным сердцем, которому внутривенно вводили высокие дозы нитроглицерина, произошло расширение недавнего рубца от инфаркта миокарда.

15-летняя девушка проглотила 80 таблеток изосорбид-5-мононитрата (IS-5MN) по 1,6 г и 20 таблеток нитроглицерина по 20 мг. У нее появились сильная головная боль, тошнота и рвота. Кожа покраснела, была сухой и горячей. Симптомы исчезли через 24 ч. IS-5MN — основной ацетоновый метаболит изосорбиддинитрата.

б) Патофизиология отравления нитритами и нитратами:

— Окись азота — нитровазодилататоры. Как полагают в настоящее время, окись азота образуется в организме человека эндогенно из L-аргинина, ее обнаружили в макрофагах, эндотелиальных клетках (ЭРФ — эндотелиальный релаксирующий фактор) и в центральной нервной системе. Сосудорасширяющие органические нитраты восстанавливаются до органического нитрита, который затем преобразуется в окись азота. Окись азота превращается в S-нитрозотиоловое производное посредством присоединения сульфгидрильной группы.

Последнее активирует гуанилциклазу, способствуя образованию циклического ГМФ, медиатора релаксации гладкой мускулатуры сосудов. Возможны гипотензия, низкое системное сосудистое сопротивление и пониженная чувствительность к сосудосуживающим факторам. Убывание доноров сульфгидрильных групп рассматривается как механизм толерантности к органическим нитратам у пациентов со стенокардией. Эта толерантность может быть устранена донорами сульфгидрильных групп, такими как N-ацетилцистеин.

Однако подобного устранения толерантности не наблюдалось у здоровых пациентов после введения глицерилтринитрата посредством накожной аппликации с одновременным введением N-ацетилцистеина. Известно, что нитроглицерин, сосудорасширяющий препарат, разлагается в биологических системах с образованием окиси азота. В настоящее время нет никаких доказательств того, что происходит эндогенное образование двуокиси азота из его окиси.

— Острые клинические эффекты. Вследствие путаницы из-за сходства тюбиков с 2 % нитроглицериновой мазью и тюбиков с ланолином для смягчения кожи, которые выпускались одним и тем же производителем, у одного пациента отмечались эпизоды покраснения лица, головной боли, предобморочного состояния и гипотензии, пока не выяснилась причина этих явлений. Другой пациент, не сумев раздобыть бинт, наложил на рваную рану нитроглицериновую аппликацию — у него появились головные боли, головокружение и слабость.

Преходящая метгемоглобинемия может наблюдаться у младенцев (в возрасте до 3 мес), цианотичных, с диареей и ацидозом. Метгемоглобинемия поддается лечению метиленовым синим.

— Хронические эффекты. Предположительная гипотеза развития саркомы Капоши у гомосексуалистов — образование канцерогенных N-нитрозосоединений при применении нитрозирующих агентов амил- и бутилнитрита.

— Нитрат аммония. Одноразовые холодные компрессы из нитрата аммония широко применяются в отделениях неотложной помощи вместо пузырей со льдом. Хронический прием внутрь 6—12 г/сут может вызвать гастрит, ацидоз, изоосмотический диурез и нитритную интоксикацию, проявлениями которой являются гемоглобинемия или расширение сосудов. Пять пациентов вскрыли пакеты с компрессом и проглотили от 6 до 234 г нитрата аммония в один прием. Ни у одного из них не развилось тяжелых симптомов, хотя у 3 были симптомы гастрита, у 3 пациентов была незначительная метгемоглобинемия и у 2 — не сильная гипотензия.

Быстрое проведение лаважа желудка и поддерживающая терапия — вполне достаточные лечебные мероприятия. Снижение анионной разницы наблюдалось у одного бессимптомного пациента, который проглотил содержимое коммерческого пакета с холодным компрессом, куда входил нитрат аммония. Понижение анионной разницы было обусловлено повышением содержания СО2 в электролите. В приборе (Ektachem, Kodak) для измерения суммарного содержания СО2 используется метод перекрестной реакции с нитратом.

Нитрат может быть включен в перечень токсинов (например, литий, бромид), которые способны снижать анионную разницу, с использованием мнемонической аббревиатуры БЛИНД (бромид, лактат, йодид, нитрит, диатризоат натрия).

в) Лабораторные данные отравления нитратами и нитритами:

— Аналитические методы. При нитритных и нитратных отравлениях быстрые тесты могут подтвердить диагноз. В их число входят тест с использованием дифениламинового синего (тест DTA), тест с использованием сульфаниловой кислоты и 1-нафтиламина тест (SA-INA) и так называемый «кулинарный тест» (пробу свернувшейся крови помещают в баню с кипящей водой: после нагрева и охлаждения проба крови, содержащей нитрит, становится оранжево-розовой). Проба нормальной крови становится шоколадно-коричневой.

Тест с использованием индикаторных полосок с мочевиной (применяемых для обнаружения инфекций мочевых путей, вызванных нитритотравляющими бактериями) может быть более быстрым и более чувствительным. В присутствии нитритов появляется интенсивное розовое окрашивание.

Из-за сходных абсорбционных свойств метгемоглобина и сульфгемоглобина сооксиметр обычно определяет сульфгемоглобин как метгемоглобин. Сероводород не соединяется с гемоглобином с образованием сульфгемоглобина. В крови пациентов, отравившихся сульфидами, ни сульфгемоглобин, ни какие-либо другие аномальные пигменты не обнаруживались в значительной концентрации. Опыты на животных показали, что концентрации сульфгемоглобина повышаются после вдыхания двуокиси серы.

Лабораторная документация по сульфгемоглобинемии часто неудовлетворительна, и верный диагноз, вероятно, ставят реже, чем это состояние отмечается в действительности.

— Диагностика. Диагностика ребенка с «шоколадно-коричневой кровью» должна включать анамнез (анамнез младенца ребенка или члена семьи, экспозиция к лекарственным средствам, источник питьевой воды, использование домашних лечебных средств, в том числе кожных кремов, ушных капель; диарея, извращенный аппетит, специфические пищевые продукты и профессиональные занятия или хобби ребенка и родителей); объективное обследование (сердечно-сосудистые заболевания, включая утолщение концевых фаланг пальцев) и лабораторные тесты (рН, РО2, РСО2, количественный анализ метгемоглобина, скрининг Г-6-ФД, анализ гемоглобина, гематокритное число, число ретикулоцитов, количественный электрофорез гемоглобина в цитратном агаре и в ацетилцеллюлозе, количественный анализ Г-6-ФД в случае недостаточности, количественный анализ НАДН и НАДФН метгемоглобинредуктазы, исследование культуры стула, токсикологический скрининг и/или количественное определение лекарственных средств и пр.).

— Уровни в крови. С помощью газовой хроматографии установлено, что после проглатывания 1,6 г изосорбид-5-мононитрата концентрации в плазме составляли 2993 нг/мл (через 4 ч) и 3140 нг/мл (через 6 ч).

— Передозировка метиленового синего. Сообщалось, что рекомендуемая для младенцев доза метиленового синего составляет 2 мг/кг. При дозах 2— 4 мг/кг у некоторых младенцев развиваются гемолитическая анемия и гипербилирубинемия, наблюдаются образование телец Хайнца и шелушение кожи, что может привести к летальному исходу.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Источник

Влияние нитритов на организм человека

Понятие и химические свойства солей азотистой кислоты. Механизм воздействия на организм человека. Суть образования нитрозоаминов при курении табака. Сочетание нитратов и нитритов и проблема раковых заболеваний. Анализ содержания метгемоглобина в крови.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Магнитогорский государственный Университет

Кафедра биомедицинских и экологических наук

Влияние нитритов на организм человека

Магнитогорск 2003 г

1. Понятие и химические свойства нитритов

2. Механизм воздействия на организм человека

3. Сочетание нитратов и нитритов и проблема раковых заболеваний

Об этой проблеме говорят не для того, чтобы запугать и вынудить людей отказаться от употребления овощей и фруктов. Контроль за их качеством осуществляют специальные лаборатории. Однако в последнее время продается огромное количество зелени и других овощных культур, выращиваемых продавцами на собственных участках. Такая продукция, конечно, далеко не всегда соответствует предъявляемым требованиям.

Но с другой стороны нет смысла стремиться к полному отсутствию нитритов в почве и растениях. Соединения азота жизненно необходимы для роста и развития любых культур. Но их количество не должно превышать определенные специалистами нормы.

1. Понятие и химические свойства нитритов

Нитриты щелочных металлов образуются при взаимодействии щелочей с оксидом азота (III) или эквимолекулярной смесью оксидов азота (II) и (IV) (5, с. 265).

NaNO3 + Рb = NаNO2 + РbО

Растворяя полученную смесь в воде, извлекают нитрит натрия. Нитриты хорошо растворимы в воде (за исключением АgNO2).

При прибавлении к раствору нитрита натрия разбавленной серной кислоты образуется азотистая кислота:

2NаNO2 + Н2SO4 = Nа2SO4 + 2НNO2

2. Механизм воздействия на организм человека

Таким образом, основная часть нитритов поступает в организм с водой и пищей. С растительной пищей, особенно при выращивании овощей в условиях повышенного количества азотсодержащих удобрений. В растениях нитраты с помощью фермента нитратредуктазы восстанавливаются в нитриты. Этот процесс особенно быстро идет при длительном хранении овощей при комнатной температуре. Процесс превращения нитратов в нитриты в пищевых продуктах резко ускоряется при загрязнении их микроорганизмами. Кипячение продуктов в большом объеме воды снижает содержание в них нитратов и нитритов, равно как и бланширование овощей горячей водой. Жарение и кипячение свинины, ветчины снижает содержание нитритов в них на 20-90%. С другой стороны, приготовление пищи, например, в алюминиевой посуде ведет к восстановлению нитратов в нитриты. Необходимо помнить о том, что небольшие количества нитратов и нитритов всегда присутствуют в объектах окружающей среды, поскольку они являются участниками азотного цикла кругооборота веществ в природе. Кроме этого, нитриты широко используются в пищевой промышленности в качестве консервантов.

Острое токсическое действие нитритов связано с их способностью образовывать метгемоглобин. Ионы нитритов, образующихся также в результате восстановления нитратов окисляют железо молекулы гемоглобина в 3-х валентное состояние. В результате этого железо метгемоглобина имеет гидроксильную группу вместо кислорода. Нарушается обратимое связывание кислорода с гемоглобином (6, с. 10).

Хроническое действие малых доз нитритов ведет к незначительному повышению содержания метгемоглобина в крови, не выраженным изменениям в морфологической структуре печени и селезенки. Наибольшие патологические изменения при этом наблюдались в сердце и легких. В эксперименте на животных отмечалось утончение и расширение коронарных сосудов: бронхи, расширенные с инфильтрированными лимфоцитами стенками (2, с. 166).

Повторное введение высоких доз нитрата натрия вызывало нарушение углеводного обмена, а также нарушение активности системы глютамат-аскорбиновой кислоты в крови, поражение печени и тканей головного мозга, повышение уровня метгемоглобина. Следовательно, нитраты и нитриты обладают не только специфическим метгемоглобинобразующим действием, но также поражают ряд органов и систем.

Чувствительность к действию нитратов и нитритов зависит и от состояния организма. Так, при воздействии нитрита натрия у беременных самок экспериментальных животных наблюдался более высокий уровень метгемоглобина в крови, чем у небеременных. Родившиеся потомки экспонированных животных не отличались (по весу) от потомков контрольных животных. Однако, наблюдение за развитием потомства в постнатальном периоде показало выраженное отставание в развитии потомства животных, подвергавшихся воздействию нитрита натрия.

Другие виды эмбриотоксического действия, как внутриутробная гибель плодов, изменения в плаценте наблюдались у экспериментальных животных при воздействии более высоких доз нитратов и нитритов. Внутриутробную гибель плодов при воздействии нитратов и нитритов связывают с метгемоглобинемией у матери. У животных с недостаточностью аскорбиновой кислоты в организме отмечался не только более высокий уровень метгемоглобина в крови беременных животных, но в ряде случаев наблюдалась внутриутробная гибель плодов. Отмечалось влияние нитрита натрия при поступлении в организм с пищей на содержание витамина А в печени. Предполагают, что нитрит натрия вызывает распад витамина А в пищеварительном тракте.

Мутагенное действие нитратов и нитритов изучалось при экспресс-тестировании. Убедительных данных о мутагенности этих веществ не получено.

Отдаленные последствия нитритов связывают с канцерогенностью, которая обусловливается нитрозаминами и нитрозамидами, образующимися в организме в результате нитрозирова-ния аминов и амидов пищи. Нитрозирование происходит с помощью нитритов, образующихся в результате восстановления микрофлорой ротовой полости (фермент нитратредуктаза), пищевода и желудка нитратов. Нитраты же выделяются в ротовую полость со слюной (2, с. 167).

В результате процесса нитрозирования образуются нитрозосоединения. Нитрозамины являются устойчивыми соединениями, они медленно распадаются в водных кислых растворах, поэтому лица с пониженной кислотностью желудочного сока являются группой риска. Нитрозамиды значительно менее стабильны, как в кислых, так и щелочных растворах.

Образование нитрозоаминов в результате нитрозирования аминов пищи происходит наиболее быстро при РН среды, равной 3,4. При РН

Источник

ГК «Униконс»

Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.

«Антисептики Септоцил»

Септоцил. Бытовая химия, антисептики.

«Петритест»

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

«АльтерСтарт»

Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ НИТРАТАМИ, НИТРИТАМИ И НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЯМИ

НИТРАТЫ И НИТРИТЫ

Широко распространены в окружающей среде, главным образом в почве и воде. Наряду с нитратами в почве содержится другой минеральный источник азота – аммоний. Последний адсорбируется почвой и нитрифицируется. Ион NO3 почвой не поглощается, поэтому весь нитратный азот находится в почве в растворе, легко подвижен и доступен для растений. Нитраты быстро и легко реагируют с другими компонентами почвы.

Растения ассимилируют нитраты с помощью корневой системы двумя путями:

Нитритов в растениях содержится небольшое количество, в среднем 0,2 мг/кг, поскольку они представляют собой промежуточную форму восстановления окисленных форм азота в аммиак.

Концентрация нитратов в растениях колеблется от нескольких до тысяч миллиграммов, зависит от многих факторов, среди которых определяющим является увеличение нитратов в почве за счет интенсификации процесса нитрификации или – особенно – в связи с неконтролируемым использованием азотных удобрений.

Отмечено, что некоторые пестициды, другие токсические соединения, нарушая обмен веществ в растениях, усиливают накопление нитратов, например гербицида 2,4-Д – в 10-20 раз.

В табл. 35 и 36 представлены данные Института питания РАМН о содержании нитратов и нитритов в пищевых продуктах. Из таблиц видно, что наибольшие концентрации нитратов встречаются в зелени, овощах, особенно корнеплодах, бахчевых культурах.

Необходимо отметить, что парниковая зелень отличается более высоким содержанием нитратов, что объясняется интенсивным удобрением почвы и недостаточным освещением. Содержание нитритов в пищевых продуктах может возрастать по мере их хранения. Это связано с развитием микрофлоры, способной восстанавливать нитраты. Восстанавливающими свойствами обладают многие представители лактобацилл, E. coli, Ps. fluorescens, некоторые виды стрептококков, B. subtilis, другие микроорганизмы. В этой связи детям рекомендуется употреблять сок в течение 1 ч после его приготовления.

Кулинарная обработка пищевых продуктов снижает содержание в них нитратов: очистка, мытье и вымачивание – на 5-15 %, варка – до 80 % (в связи с переходом нитритов в отвар, инактивацией ферментов, восстанавливающих нитраты в нитриты). При более жесткой тепловой обработке нитраты разрушаются с образованием оксидов азота и кислорода.

Механизм токсического действия нитритов на организм заключается в их взаимодействии с гемоглобином крови. В результате окисления двухвалентного железа до Fe (III) образуется метгемоглобин, который в отличие от гемоглобина не способен связывать и переносить кислород. Развивается клиническая картина гипоксии. 1 мг нитрита натрия может перевести в метгемоглобин около 2000 мг гемоглобина.

ДСД нитрита – 0,2 мг/кг массы тела, за исключением детей грудного возраста. Острое отравление отмечается при одноразовой дозе 200-300 мг, летальный исход – 300-2500 мг. Токсичность нитритов зависит от состава рациона, индивидуальных особенностей организма, в частности, от активности метгемоглобинредуктазы, обладающей способностью восстанавливать метгемоглобин в гемоглобин.

Наряду с клиническими проявлениями интоксикации (обильное потение, синюшность кожи, одышка, головокружение) хроническое воздействие нитритов приводит к снижению содержания в организме витаминов A, E, C, B₁, B₆. С этим связывают снижение устойчивости организма к воздействию различных факторов, в том числе онкогенных.

Нитраты, в отличие от нитритов, не являются метгемоглобинообразователями и не обладают выраженной токсичностью. Острые отравления наблюдаются у людей при случайном приеме 1–4 г нитратов, доза 8–14 г может оказаться смертельной. Главной причиной острой интоксикации является восстановление нитратов в нитриты, что может происходить в пищевых продуктах или пищеварительном канале.

Содержание нитратов в продовольственном сырье и пищевых продуктах (в пересчете на нитрат-ион)

Содержание нитритов в продовольственном сырье и пищевых продуктах (в пересчете на нитрит-ион)

Согласно данным ФАО/ВОЗ, ДСД нитратов составляет 5 мг/кг массы тела в расчете на нитрат-ион. Мишенью действия больших доз нитратов являются ядра гепатоцитов и нуклеиновый обмен, что объясняет преимущественно эмбриотоксическое действие этих соединений.

НОРМИРОВАНИЕ НИТРАТОВ,
НИТРИТОВ КАК ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК

Осуществляется в связи с их использованием в производстве некоторых продуктов питания. Содержание нитритов в пищевых продуктах допускается до 50 мг/кг, в солонине из говядины и баранины – до 200 мг/кг, в экспортируемых – до 30 мг/кг. Для обеспечения указанных нормативов нитриты используют в следующих количествах: засолка говядины, баранины и конины – 0,10-0,12 % от массы рассола; для свинины – 0,06-0,08 %, колбасных изделий – 0,003-0,005 % от массы мяса.

Нитрит натрия или калия используется в качестве консерванта сыра и брынзы – 300 мг на 1 л молока.

ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ
В РАЦИОНЕ И ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ

ДСД нитратов для человека составляет 300-325 мг. ПДК в питьевой воде – 45 мг/л, или 10 мг нитратного азота в 1 л. Если учитывать потребление питьевой воды в размере 2 л в сутки, то на долю ДСП через пищевые продукты приходится 210 мг нитратов (300 – 45 ž 2 = 210).

Основным источником поступления нитратов в организм человека являются продукты растительного происхождения, в частности овощи (82-92 %) (табл. 37). Основные поставщики нитритов – мясные продукты, на долю которых приходится 53-60 % от общего поступления нитритов в организм человека.

Допустимые уровни содержания нитратов в продуктах растительного происхождения

Источник: Санитарно-гигиенические нормы (№ 4619-88).
* Капуста салатных сортов, поставляемая по общероссийскому фонду до 1 июня.

Согласно рекомендациям ВОЗ, детей грудного возраста до 6 мес. не следует кормить продуктами с содержанием нитратов более 10 мг/кг, нитритов – более 0,05 мг/кг, поить питьевой водой с концентрацией нитратов более 1 мг/л, нитритов – более 0,005 мг/л.

Важное значение для снижения уровня загрязнения пищевых продуктов нитратами и нитритами имеет квалифицированная работа агрохимической и ветеринарной служб, соблюдение имеющихся правил и ведомственных документов.

НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЯ (НС)

В настоящее время на живых организмах испытано более 300 нитрозосоединений, содержащихся в окружающей среде. Все они обладают канцерогенными, мутагенными, тератогенными и эмбриотоксическими свойствами. Канцерогенное действие этих соединений является определяющим.

Максимальное содержание НДМА, НДЭА, НПиР, НПиП
в отечественных пищевых продуктах и продовольственном сырье

Источники: Рубенчик Б. Л. Питание, канцерогены и рак. Киев: Наук. думка, 1983; Жукова Г. Ф. Содержание N-нитрозоаминов в отечественных пищевых продуктах // Вопр. питания, 1988. № 6. С. 55–59.

Общей для НС является нитрозогруппа (N–N=O), к которой могут присоединяться различные радикалы: алкильный, арильный, алициклический и др., включая эфирные, ароматические амидогруппы и т. д.

Допустимые уровни содержания N-нитрозаминов в продовольственном сырье и пищевых продуктах
(суммарное содержание N-нитрозодиметиламина и N-нитрозодиэтиламина)

В общей схеме экзогенного воздействия на человека нитрозосоединений основное место отводится пищевым продуктам, что обусловлено широким применением в технологии их производства нитритов и коптильного дыма, содержащего окислы азота. Нитрит и оксиды азота обладают способностью легко нитрозировать вторичные и третичные амины пищевых продуктов с образованием нитрозосоединений.

НС могут образовываться в результате технологической обработки сельскохозяйственного сырья и полуфабрикатов, варки, жарения, соления, длительного хранения. При этом чем интенсивнее термическая обработка и длительнее хранение пищевых продуктов, тем больше вероятность образования в них НС.

В свежих продуктах НС содержатся в незначительных количествах, за исключением случаев, когда эти продукты изготовлены с нарушением технологических режимов и из сырья с высоким исходным уровнем предшественников реакций нитрозирования.

Нитраты и нитриты, содержащиеся в пищевых продуктах, являются предшественниками для эндогенного синтеза нитрозоаминов в организме человека.

Наибольшее распространение получили следующие нитрозосоединения: N-нитрозодиметиламин (НДМА), N-нитрозодиэтиламин (НДЭА), N-нитрозодипропиламин (НДПА), N-нитрозодибутиламин (НДБА), N-нитрозопиперидин (НПиП), N-нитрозопирролидин (НПиР).

Нитрозодиметиламин (НДМА) – основной канцероген, порождающий онкологические заболевания. Как и многие химические вещества в процессе синтеза, НДМА приобретает новые свойства и воздействует на человека как канцерогенный (злокачественные образования, 132 формы), эмбриотоксичный (поражение эмбриона), тератогенный (врожденные уродства) и мутагенный (нарушает генную структуру клетки, ДНК, и изменяет наследственность) фактор.

В настоящее время в США, Канаде и других развитых странах НДМА не используется в производстве или коммерции.

Содержание нитрозосоединений в отдельных группах пищевых продуктов представлено в табл. 38 (данные 1988 г.). В настоящее время картина загрязнения пищевой продукции остается практически прежней.

С суточным рационом человек получает ориентировочно 1 мкг НС, с питьевой водой – 0,01 мкг, с вдыхаемым воздухом – 0,3 мкг. В зависимости от степени загрязнения объектов окружающей среды эти цифры могут существенно колебаться. Половину всех НС человек получает с солено-копчеными продуктами. Допустимые уровни содержания НС в пищевых продуктах даны в табл. 39.

Источник