Отравление алюминием и его соединениями

Трудно найти металл, который был бы так распространен в природе, как алюминий. Правда, его получили в чистом виде довольно поздно, поскольку в земной коре он находится в рассеянном виде. Но зато он по наличию в природе занимает твердое третье место после кислорода и кремния. Кларк этого вещества (или содержание элемента в составе земной коры) достигает 8,8%. Даже обычная глина содержит изрядное количество алюминия в виде алюмосиликатов. А красный вид глины – боксит – является промышленным сырьем.

Если он так распространен, то возможен ли вред алюминия для человека? Многие поколения пользуются посудой из алюминия, какой от нее может быть вред? Старые ложки, которые прожили срок в несколько десятков лет, просто выбрасываются, и никто пока не отправился в больницу после их применения. Насколько может быть вредной кастрюля из алюминия, и при каких условиях это вредное влияние может проявиться?

Старая посуда из алюминия

Известно, что соли алюминия широко применяются в различных областях народного хозяйства, например, в средствах бытовой химии и косметике. Приносит ли алюминий вред или пользу, находясь в шариковых дезодорантах почти в каждом доме? Как проявляются острые отравления этим металлом, и как их лечить? На эти и многие другие вопросы отвечаем в этой статье.

Но прежде, чем рассказать о вреде алюминия для организма, нужно уделить немного внимания его очевидной пользе. Зачем нужен этот элемент? И речь пойдет вовсе не о промышленном применении этого металла – оно хорошо известно. Самолеты и ложки, блоки цилиндров автомобильных двигателей и провода, посуда и косметика – вот лишь немногие примеры применения этого металла. Расскажем, зачем алюминий нужен человеку для здоровья.

Смотрите также статьи про алюминий: Сплав дюралюминий и лом алюминия.

Алюминий и здоровье

Этот металл является жизненно важным. Несмотря на то, что организму его требуется очень немного, буквально следы – около 40 мг в сутки, он входит в состав биологических тканей не только человека и теплокровных животных, но и растений. В последнее время значительно увеличилось поступление этого металла в организм человека, в связи с его большим использованием в индустрии питания. Это посуда и алюминиевая фольга, некоторые пищевые добавки.

“Маалокс” с гидроксидом алюминия

Без алюминия и его соединений не обходится и медицина. Очень многие сорбенты, препараты для уменьшения кислотности желудочного сока содержит соли алюминия. Это Алмагель, Фосфалюгель, Маалокс и им подобные средства. Активно используются соединения элемента для лечения различных форм гастрита, язвенной болезни желудка, для купирования изжоги. Человек потребляет значительное количество этого металла с некоторыми овощными культурами. Так, репа содержит 45 мг алюминия на килограмм, яблоко – до 150 мг. Листья чая содержат большее количество этого металла, до 1400 мг, то есть больше грамма на килограмм массы, и он переходит в напиток.

В мясе алюминия содержится не так много, в среднем около 10 мг на килограмм. Известно, что животные продукты содержит этого вещества в 50 раз меньше, чем растительные. Кроме металла природного происхождения, количество алюминия в продуктах повышается при приготовлении блюд в алюминиевой посуде, и это может привести к проблемам со здоровьем. Какие же соединения являются наиболее вредными?

Соединения алюминия и их вред

Некоторые соединения алюминия способны вызывать острую интоксикацию. Это хорошо растворимые соли, такие как сульфат, хлорид и нитрат. При этом в незначительных количествах сернокислый алюминий применяется в пищевой промышленности. Гидроксид алюминия может быть как полезным, так и вредным, он является основанием, и проявляет вред, стимулируя гемолитическое действие и разрушая красные кровяные тельца.

Алюминиевая пыль (или алюминиевая пудра)

Средней токсичностью обладает сам металлический алюминий, и особо велик вред от хронического вдыхания алюминиевой пыли. Этот способ интоксикации является промышленным. Если вдыхать алюминиевую пыль, бериллиевую пыль и пыль бронзы, содержащей элемент № 13,  то через месяц в легких появляются признаки их воспаления, возникает эмфизема, диффузный пневмосклероз. Вдыхание нитрида алюминия приводят также к воспалению бронхов, пневмосклерозу, дистрофии печёночных клеток.

Сварка алюминиевого корпуса лодки

Также при вдыхании паров алюминия наносится вред центральной нервной системе, и при длительном воздействии этого токсического фактора возникает характерная клиническая симптоматика, описанная ниже, поэтому специалисты по сварке алюминия входят в группу риска. Образующиеся пары алюминия и его соединений наносят выраженный вред здоровью. Если в течение 3 часов ежедневно вдыхать аэрозоль, который выделяется при сварке, то, в конце концов, также разрастается соединительная ткань в легких и уменьшается легочная вентиляция, а в высоких концентрациях аэрозоль вызывает тяжелую пневмонию.

Вреден и хлоргидрат алюминия, но об этом соединении будет рассказано ниже, поскольку он входит в состав косметических препаратов. В состав многих косметических средств входит и такое соединение, как хлорид алюминия: он широко применяется как катализатор при органическом синтезе, и он же является промышленным ядом при проникновении в организм, принося серьезный вред здоровью.

Хлорид алюминия (хлористый алюминия)

Даже глиняная пыль способна к повреждению эпителия дыхательных путей, она вызывает дистрофию хрящевого скелета бронхов с развитием некроза и очагового склероза. Вдыхание пыли, которая скопилась рядом с плавильными печами, в которых получают металл, через несколько месяцев приводит к разрастанию соединительной ткани в легких с развитием фиброза, а через год развиваются рубцы и спайки в легочной ткани.

Фосфид алюминия используется как пестицид, но это соединение нестойкое, и, реагируя с водой, он распадается, выделяя ядовитый фосфин – газ, состоящий из фосфора и водорода, с запахом тухлой рыбы.

Оксид алюминия, который покрывает свежую поверхность металла, также приносит вред здоровью. Вся посуда из этого металла покрыта окисной пленкой, поскольку металл очень быстро окисляется на воздухе, содержащимся в нем кислородом. Есть и совершенно нетоксичный оксид алюминия, встречающийся в природе. Это корунд, и особенно – рубины и сапфиры. Они являются исключительно стойкими и никак не влияют на наше здоровье. А вот посуда из этого «небесного» металла при определённых условиях является достаточно токсичной, и об этом рассказано ниже.

Алюминиевая посуда ядовита?

С точки зрения химии, чистый металл на воздухе очень быстро покрывается защитной пленкой оксида. Это можно проверить, потеряв наждачной бумагой алюминиевую кастрюлю. Очень скоро блестящая поверхность станет снова матовой. И раньше считалось, что если оксидная пленка быстро закрывает металлический алюминий, то металл, из которого состоит посуда, безопасен. Но уже около 30 лет назад были проведены эксперименты, которые показали, что алюминий далеко не безопасен, он изменяет энергетический обмен клеточных структур, и потворствует развитию злокачественных опухолей. И посуда  – одно из наиболее открытых ворот проникновения этого элемента внутрь.

Алюминиевая посуда в общественной столовой – в таких местах до сих пор используется алюминиевая посуда, в которой готовится еда

Посуда из алюминия очень популярна, поскольку этот металл превосходно проводит тепло, даже толстостенные изделия очень быстро нагреваются. Какой же вред несёт сковорода из литого алюминия? Известно, что до сих пор производят гусятницы с толстым дном из этого металла, казаны и различные кастрюли. Существует и мелкая кухонная утварь: это вилки, ложки, дуршлаги, сита и прочие предметы. Она приобретается в больших количествах бедными слоями населения, поскольку и себестоимость ее, и розничная цена гораздо ниже, чем цена на эмалированную посуду. Но сейчас многие страны отошли от использования металла в посуде.

В нашей стране существует более десятка промышленных предприятий, которые выпускают эту продукцию. Такие заводы существуют в Белгороде, в Каменск-Уральском, и в других городах. Как проникает алюминий в организм?

После тщательной мойки посуды происходит ее повреждение различными металлическими губками, и появляется алюминиевая стружка. Ее не видно, но она в микродозах проникает в пищу. Оксидная пленка не всегда помогает, поскольку довольно часто посуду моют и чистят непосредственно перед приготовлением. В результате возникает диффузия атомов в пищевые продукты.

Мойка алюминиевой посуды

Специалисты по гигиеническим испытаниям посуды рекомендуют в такой дешевой посуде только кипятить воду.

Если в алюминиевой кастрюле кипятить кислые продукты, например, клюквенный морс, или отвар ревеня, то концентрация металла в такого рода растворах возрастает многократно.

Существует постановление главного государственного врача Российской Федерации, в котором запрещается применение алюминиевой посуды в детских учреждениях общепита.

Существенно повышает риск возникновения хронической интоксикации алюминием широкое распространение пищевой фольги, выполненной из этого элемента, а также упаковок типа «Тетра Пак». В такой упаковке существует внутренний слой из фольги, непосредственно соприкасающийся с пищевым продуктом, например с ягодными соками для детского питания.

Состав упаковки Тетра Пак – слои

Поэтому не так велик вред от посуды из литого алюминия, поскольку ей всё-таки пользуются достаточно редко, как вред от всевозможных упаковок с соками, которое приобретаются в больших количествах, и в которых часто находится кислое содержимое. Идеальный вариант для длительного хранения пищевых продуктов, в том числе для детского питания – это стеклянная тара.

Многие учёные считают, что в алюминиевых контейнерах нельзя даже хранить сыпучие продукты, например, соль, крупы и сахар. Алюминий является мягким металлом, и переходит на поверхность сыпучих продуктов, а затем попадает и в пищу. Если продукты имеют активную реакцию, то металл может выщелачиваться из консервных банок или фольги в пищу. Часто к этому приводит производство в котлах из этого металла томатного соуса и кофе.

Поэтому в том случае, если вы хотите сохранить свое здоровье, и здоровье своих детей, то откажитесь от использования литой алюминиевой посуды: от неё нет никакой пользы, а только один вред. Приобретайте соки в супермаркетах только в стеклянной таре. Этот совет выполнить очень трудно, поскольку такие соки продаются далеко не всегда, и стоят достаточно дорого.

Видео: Как делают упаковку Tetra Pak

Кроме выше приведённых фактов нужно учесть, что существует пищевой краситель Е 173, который, хоть и запрещён для использования в ряде стран, НО применяется в России. Это добавка используется для оформления кондитерских изделий, различных тортов и драже. Использование этой добавки придает поверхности кондитерских изделий блестящий и серебристый оттенок.

Торт с добавкой Е173

Существует и пищевой стабилизатор Е 520 – это сульфат алюминия. Наибольшим потребителем сульфата являются консервные комбинаты. Этим соединением обрабатывают некоторые сорта рыбы, он предупреждает распад мышечных волокон и сохраняет товарный вид. Используется этот стабилизатор и для уплотнения яичного белка, а также для производства засахаренных фруктов. В некоторых случаях сульфат алюминия применяется как разрыхлитель теста.

Алюминий в косметике: вред или польза?

Как говорил Дмитрий Иванович Менделеев, «широко простирает химия руки свои в дела человеческие». Относительно алюминия, химия распространила свои длинные руки не только в дела, но и в тела.

Такие соединения, как хлорид алюминия и хлоралгидрат алюминия многие годы используются в качестве средств для уменьшения потоотделения, ликвидации запаха пота в недорогих дезодорантах и антиперспирантах. Они являются очень выгодными для производителей, поскольку обладают сильным эффектом и низкой ценой. Но существует ли вред антиперспирантов с алюминием? Существуют  исследования, доказавшие вред алюминия в дезодорантах.

Дезодорант Адидас с aluminum chlorohydrate

Хлоралгидрат алюминия (aluminum chlorohydrate) в дезодоранте фирмы Adidas наносит вред вашему здоровью

Прежде всего, было выявлено, что алюминий из косметических средств проникает через мембрану клеток и попадает в организм уже в виде свободного радикала, то есть ионизированного атома металла, обладающего положительной валентностью 3 +. Излюбленное место локализации алюминия – это печень, нервная ткань, почки и кости. По данным многочисленных исследований выяснилось, что соли этого элемента, даже применяемые местно, обладают системным действием на организм, напоминающим гормон эстроген, и исключительно частое применение таких дезодорантов женщинами увеличивает у них риск развития рака молочной железы.

Поскольку алюминий накапливается в почечной ткани, то дезодоранты, содержащие этот металл, категорически не рекомендуются к применению лицам, которые страдают хронической почечной недостаточностью в тяжёлой степени, и особенно тем, кто посещает сеансы гемодиализа, то есть находится на аппарате «искусственная почка». У таких пациентов соли не выводятся, а только лишь накапливаются в организме.

Видео: Антиперспиранты и дезодоранты, вред хлорида алюминия

Наконец, в парфюмерной промышленности очень широко используются так называемые сложные эфиры – парабены. Их применяют для консервации, вследствие чего парфюмерная композиция переносит длительные сроки хранения. Парабены также часто содержат алюминий, и обладают такой же эстрогеноподобной активностью.

Есть ли альтернатива? Есть: существуют природные антиперспиранты, которые представляют собой кристаллы алюмокалиевых квасцов. У квасцов молекула заряжена отрицательно, в отличие от атома алюминия, и не проникает через клеточную мембрану. Такими камешками пользовались ещё наши предки. Достаточно лишь провести кристаллом квасцов по влажной коже, и он будет действовать подобно дезодоранту, уменьшать образование неприятных запахов, но при этом не принесет такого вреда, как соли алюминия.

Натуральный дезодорант на основе кристалла квасца

Кроме этого, существует от хлорида и хлоралгидрата алюминия и местный вред. Эти соли способны просто закупоривать выводные отверстия потовых желез, что может способствовать развитию гидраденита, если пот не будет отходить без препятствий. Каковы же признаки отравления алюминием его соединениями?

Симптомы и признаки

Прежде всего, алюминий очень вреден для центральной нервной системы, и симптомы отравления алюминием чаще всего проявляются еего нейротоксическим действием.

При длительном воздействии этих солей, появляются такие симптомы:

• возникают судороги;
• снижение памяти и концентрации внимания;
• возникает депрессивное состояние;
• развивается нарушение координации движений.

и такое состояние называется токсической энцефалопатией. До сих пор дискутируется роль алюминиевой интоксикации в возникновении тяжёлого заболевания, разрушающего личность – болезни Альцгеймера.

Хроническая интоксикация алюминием вызывает нарушение экстрапирамидной нервной системы, которая контролирует бессознательную двигательную активность и мышечный тонус. Длительное воздействие алюминия на нервную ткань ухудшает ее трофику и приводит к развитию нейродегенеративных изменений.

В случае острого отравления алюминием и его соединениями у пациента развиваются симптомы:

• заторможенность;
• возможна потеря сознания;
• развитие коматозного состояния.

В случае хронической интоксикации этим металлом у пациента:

• возникают расстройства речи в виде заикания;
• нарушение произвольных двигательных навыков.

Эти признаки возникают довольно рано. Поздними же симптомами алюминиевой интоксикации будет являться наличие признаков:

• хроническое нарушение речи;
• судорожный синдром;
• изменения личности с развитием деменции и потерей памяти;
• полный распад моторных навыков.

В детском возрасте избыток алюминия, который чаще всего возникает при частом употреблении соков в пакетиках, способствует развитию повышенной моторной активности, возбудимости, появляются головные боли. У школьников избыток алюминия приводит к агрессивности, расстройствам памяти и появлению трудностей в учебе.

Кроме центральной нервной системы алюминий поражает и скелет человека. Вред алюминия для костей состоит в том, что он конкурирует с кальцием, и вытесняет его из нормальной костной ткани в кровь. В результате у человека снижается количество активных клеток – остеобластов, которые синтезируют и обновляют костную ткань. При длительном воздействии алюминия кости размягчаются, что приводит к возникновению патологических переломов и проблем с зубами – флюороз.

Флюороз зубов также является следствием длительной интоксикации алюминием

В клинике это проявляется болями в костях, и мышечной слабостью в ногах, а переломы появляются на поздних стадиях. При сдаче анализов становится заметным повышение кальция в сыворотке крови, поскольку алюминий просто «выгоняет» его из костей, а также попутно увеличение и самого алюминия. Минерализация костей снижается, это хорошо заметно при проведении такого исследования, как денситометрия.

На фото результаты анализа крови из которых видно, что содержания кальция в крови повышено

Особо отмечают врачи вред алюминия для здоровья беременных. Кормящие матери, которые работали на алюминиевом производстве и страдали хронической профессиональной интоксикацией, передавали этот металл детям с грудным молоком. По результатам исследований, они отставали в росте и развитии, нервная система у них была более слабо развита по сравнению со сверстниками. Поэтому современные европейские рекомендации советуют ограничить или исключить препараты для изжоги и язвенной болезни, которые содержат соединения этого металла, и не применять их у беременных и кормящих матерей.

Вред алюминия на организм человека и в том, что он подавляет иммунную систему. Под его воздействием лимфоциты снижают активность и начинают плохо размножаться. Вследствие угнетения иммунитета возникает аллергия на алюминий, и не только на него. Этот металл вызывает супрессию иммунного ответа и способствует активизации различных аутоиммунных заболеваний у пожилых. К ним относится такая патология, как ревматоидный артрит, тяжёлое течение псориаза и системная склеродермия.

Признаки отравления фосфидом алюминия заключаются в токсическом действии фосфина. Это очень ядовитый газ, его запах тухлой рыбы ощущается при концентрации 2 мг на кубометр, а если долго вдыхать фосфин в концентрации 10 мг на кубометр, то возможен смертельный исход. При остром отравлении фосфином отсутствуют специфические симптомы, их даже можно спутать с гриппом и пищевым отравлением.

Фосфид алюминия в таблетках

Обычно затрудняется дыхание, возникает головокружение, тошнота и рвота, появляется головная боль и судороги. Возникает боль в животе, появляется кашель. При серьезных отравлениях фосфином состояние может быть настолько тяжелым, что человек теряет сознание и гибель наступает от остановки дыхания и сердечной деятельности. Очень важно помнить, что симптомы отравления фосфином могут возникнуть спустя двое суток после прекращения его использования в качестве пестицида или средства для протравливания зерна.

Лечение

Специфическим антидотом, который улучшает состояние здоровья пациента при алюминиевом отравлении, является дефероксамин. Этот препарат применяется для лечения так называемой диализной энцефалопатии и остеомаляции, или размягчения костной ткани. У пациентов с алюминиевой интоксикацией рекомендуется применять дефероксамин только в тех случаях, если концентрация алюминия в плазме крови превысило 200 мкг на миллилитр. Этот препарат не продаётся в аптеках, и приобрести его нельзя, он встречается в центрах гемодиализа, где установлены аппараты «искусственная почка».

Дефероксамин

Лечение отравления алюминием также предусматривает симптоматическую терапию: борьбу с бронхоспазмом, дыхание кислородом, купирование судорожного синдрома, применение витаминов группы B для лечения энцефалопатии, использование специальных препаратов для купирования экстрапирамидных нарушений.

В заключение можно сказать, что польза и вред алюминия для человека очевидны. Поэтому необходимо помнить, что алюминиевую интоксикацию гораздо проще предупредить, чем лечить ее. Этот металл встречается и в промышленности, и в быту очень широко, и каждый человек может принять соответствующие меры для уменьшения своего контакта с этим нужным и таким коварным металлом.

Ниже предлагаем посмотреть несколько интересных видео о вреде алюминия:

Как нас убивает алюминий

Вред алюминия на тело человека

Темная сторона алюминия