medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2021-100-1-55-59medlit-1182Research ArticleПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕPREVENTIVE TOXICOLOGY AND HYGIENIC STANDARTIZATIONОсобенности транскутанного проникновения свинца в организм человекаFeatures of transcutaneous penetration of lead into the human bodyhttps://orcid.org/0000-0002-3370-2805КашубаНиколай АлексеевичKashubaNikolay A.

Проф., зав. каф. отделения общей гигиены и экологии ГВУЗ «Тернопольский государственный медицинский университет имени И.Я. Горбачевского МЗ Украины», 46001, Тернополь, Украина.

e-mail: kashuba@tdmu.edu.ua

MD, Ph.D., DSci, Prof. Head of the Department of general hygiene and ecology Ivan Horbachevsky Ternopil State Medical University, Ternopil, 46001, Ukraine.

e-mail: kashuba@tdmu.edu.ua

kashuba@tdmu.edu.uaГВУЗ «Тернопольский государственный медицинский университет имени И.Я. Горбачевского МЗ Украины»Ivan Horbachevsky Ternopil State Medical University20210802202110015559Copyright © Кашуба Н.А., 20212021Кашуба Н.А.Kashuba N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/1182Введение

Введение. Особенностью свинца является высокая способность к процессу дезинтеграции и значительной контаминации окружающей среды. При контаминации рук и тела в целом свинцом существует высокая вероятность проникновения микро- и наночастиц через кожу в организм. Этот процесс на сегодня недостаточно изучен. Есть сведения, что неорганические соединения свинца и металлические частицы свинца способны проникать через кожу в организм человека.

Материал и методы

Материал и методы. Материалы: центрофуга 10 000 об./мин, лазерный излучатель (длина волны 625–740 нм), оптический микроскоп, анализатор вольтамперометрический АВА-2, Analysette 12 Dyna Sizer, магнитная мешалка, дистилятор, раствор Na2S. Исследования проведены в 2017–2018 гг. среди рабочих аккумуляторных участков станций технического обслуживания г. Тернополь – 17 человек. Результаты исследований обработаны с использованием статистического пакета SPSS 19.

Результаты

Результаты. Установлено, что в процессе контаминации механическим путём кожи свинцом происходит отторжение с поверхности свинца микрочастиц и в меньшей мере ультрадисперсных наночастиц, которые способны проникать в потовые железы. Как показали исследования, в смывах с кожи ладоней обнаруживаются частицы преимущественно размером 1 мкм – 100 нм. В процессе нахождения частиц свинца в потовых железах происходит уменьшение их размера до наноразмеров, позволяющих им беспрепятственно проникать в организм. Уменьшение размера частиц в потовых железах происходит в результате образования растворимых соединений свинца. Предположительно основным химическим веществом, способствующим этому процессу, является молочная кислота. С увеличением экспозиции размеры частиц свинца, находящихся в потовых железах, уменьшаются. Интенсивная очистка поверхности кожи механическими способами, а также моющими средствами с последующей её контаминацией свинцом способствует проникновению частиц свинца в потовые железы и дальнейшему его распространению в организме. Также установлено, что интенсивная физическая нагрузка способствует уменьшению размера частиц, что позволяет предположить химическое взаимодействие свинца с молочной кислотой и образование растворимого лактата свинца. Предположение подтверждается исследованиями состава пота, в котором обнаруживается лактат свинца.

Заключение

Заключение. Доказана способность свинца проникать в организм человека транскутанно в виде наночастиц и растворимых соединений. Интенсивные физические нагрузки способствуют проникновению свинца в организм.

Introduction

Introduction. One of the features of lead is its high ability to disintegrate and significantly contaminate the environment. The contamination of hands or the whole body with lead creates a high probability of penetrating micro- and nanoparticles through the skin into the body. Nowadays, this process is not sufficiently studied. There is evidence that inorganic compounds or metallic particles of lead can penetrate through the skin into a human body.

Material and methods

Material and methods. centrifuge 10000 rpm, laser emitter (wavelength 625-740 nm), optical microscope, voltampermetric analyzer ABA-2, Analysette 12 Dyna Sizer, magnetic stirrer, distiller, Na2S solution. The studies were conducted in 2017-2018 among the workers of battery sections of technical service stations in Ternopol - 17 people. The research results were processed by the statistical package SPSS 19.

Results

Results. The process of mechanical contamination by the skin with lead, rejection of micro particles from the surface of lead, and, to a lesser extent, ultrafine nanoparticles, which can penetrate the sweat glands, was established to occur. The studies have shown in the washings from the palms particles’ skin are detected mainly in the size of 1 μm - 100 nm. In the process of finding the particles of lead in the sweat glands, their length decreases to Nanoscale, allowing them freely entering the body. The decrease in particle size in the sweat glands occurs due to the formation of soluble lead compounds. Presumably, the main chemical contributing to this process is lactic acid. With increasing exposure, the size of lead particles in the sweat glands decreases. Intensive cleaning of the skin surface by mechanical methods, and detergents, followed by contamination with lead, promotes the penetration of lead particles into the sweat glands and its further spread in the body. The intense physical activity was established to contribute to a decrease in particle size, which suggests chemical interaction of lead with lactic acid and the formation of soluble lead lactate. The assumption is confirmed by studies of the composition of sweat, which is detected lead lactate.

Conclusion

Conclusion. The lead ability to penetrating a human body transcutaneously in the form of nanoparticles and soluble compounds has been proven. Intense physical activity facilitates the penetration of lead into the body.

наночастицымикрочастицысвинецконтаминациятранскутанное проникновениелактат свинцапотnanoparticlesmicroparticlesleadcontaminationtranscutaneous penetrationlead lactatesweatReferencesГусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит; 2009Gusev A.I. Nanomaterials, Nanostructures, Nanotechnologies [Nanomaterialy, nanostruktury, nanotekhnologii]. Moscow: Fizmatlit; 2007. (in Russian)Gusev A.I., Rempel A.A. Nanocrystalline Materials. Cambridge: Cambridge International Science Publishing; 2004.Gusev A.I., Rempel A.A. Nanocrystalline Materials. Cambridge: Cambridge International Science Publishing; 2004.Didenko Yu.T., Suslick K.S. Chemical aerosol flow synthesis of semiconductor nanoparticles. J. Am. Chem. Soc. 2005; 127(35): 12196-7. https://doi.org/10.1021/ja054124tDidenko Yu.T., Suslick K.S. Chemical aerosol flow synthesis of semiconductor nanoparticles. J. Am. Chem. Soc. 2005; 127(35): 12196–7. https://doi.org/10.1021/ja054124tMagnusson M.H., Deppert K., Malm J.O., Bovin J.O., Samuelson L. Gold nanoparticles: production, reshaping, and thermal charging. J. Nanopart. Res. 1999; 1(2): 243-51. https://doi.org/10.1023/A:1010012802415Magnusson M.H., Deppert K., Malm J.O., Bovin J.O., Samuelson L. Gold nanoparticles: production, reshaping, and thermal charging. J. Nanopart. Res. 1999; 1(2): 243–51. https://doi.org/10.1023/A:1010012802415Mortensen L.J., Oberdörster G., Pentland A.P., Delouise L.A. In vivo skin penetration of quantum dot nanoparticles in the murine model: the effect of UVR. Nano Lett. 2008; 8(9): 2779-87. https://doi.org/10.1021/nl801323yMortensen L.J., Oberdörster G., Pentland A.P., Delouise L.A. In vivo skin penetration of quantum dot nanoparticles in the murine model: the effect of UVR. Nano Lett. 2008; 8(9): 2779–87. https://doi.org/10.1021/nl801323yLilley S.G., Florence T.M., Stauber J.L. The use of sweat to monitor lead absorption through the skin. Sci. Total. Environ. 1988; 76(2-3): 267-78. https://doi.org/10.1016/0048-9697(88)90112-xLilley S.G., Florence T.M., Stauber J.L. The use of sweat to monitor lead absorption through the skin. Sci. Total. Environ. 1988; 76(2–3): 267–78. https://doi.org/10.1016/0048-9697(88)90112-xНабережнов А.А., Совестнов А.Е., Фокин А.В. Особенности кристаллической структуры индия и свинца в условиях ограниченной геометрии. Журнал технической физики. 2011; 81(5): 49-54Naberezhnov A.A., Sovestnov A.E., Fokin A.V. Crystal structure of indium and lead under confined geometry conditions. Zhurnal tekhnicheskoy fiziki. 2011; 56(5): 637–41.Laug E.P., Kunze F.M. The Penetration of Lead through the Skin. J. Ind. Hyg. Toxicol. 1948; 30(4): 256-9.Laug E.P., Kunze F.M. The Penetration of Lead through the Skin. J. Ind. Hyg. Toxicol. 1948; 30(4): 256–9.Filon F.L., Boeniger M., Maina G., Adami G., Spinelli P., Damian A. Skin absorption of inorganic lead (PbO) and the effect of skin cleansers. J. Occup. Environ. Med. 2006; 48(7): 692-9. https://doi.org/10.1097/01.jom.0000214474.61563.1cFilon F.L., Boeniger M., Maina G., Adami G., Spinelli P., Damian A. Skin absorption of inorganic lead (PbO) and the effect of skin cleansers. J. Occup. Environ. Med. 2006; 48(7): 692–9. https://doi.org/10.1097/01.jom.0000214474.61563.1cFlorence T.M., Lilley S.G., Stauber J.L. Skin absorption of lead. Lancet. 1988; 2(8603): 157-8. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(88)90702-7Florence T.M., Lilley S.G., Stauber J.L. Skin absorption of lead. Lancet. 1988; 2(8603): 157–8. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(88)90702-7Sun C.C., Wong T.T., Hwang Y.H., Chao K.Y., Jee S.H., Wang J.D. Percutaneous absorption of inorganic lead compounds. AIHA J. (Fairfax, Va). 2002; 63(5): 641-6. https://doi.org/10.1080/15428110208984751Sun C.C., Wong T.T., Hwang Y.H., Chao K.Y., Jee S.H., Wang J.D. Percutaneous absorption of inorganic lead compounds. AIHA J. (Fairfax, Va). 2002; 63(5): 641–6. https://doi.org/10.1080/15428110208984751Губин С.П., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Юрков Г.Ю. Магнитные наночастицы: методы получения, строение, свойства. Available at: https://magneticliquid.narod.ru/autority/437.htmGubin S.P., Koksharov Yu.A., Khomutov G.B., Yurkov G.Yu. Magnetic nanoparticles: preparation methods, structure, properties. Available at: http://magneticliquid.narod.ru/autority/437.htm (in Russian)Александрова А.В. Размеры наночастиц и их фармакологическая активность. Успехи современного естествознания. 2014; (6): 97-8.Aleksandrova A.V. The size of the nanoparticles and their pharmacological activity. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2014; (6): 97–8. (in Russian)Сарапульцев А.П., Ремпель С.В., Кузнецова Ю.В., Сарапульцев Г.П. Взаимодействие наночастиц с биологическими объектами. Вестник Уральской медицинской академической науки. 2016; (3): 97-111. https://doi.org/10.22138/2500-0918-2016-15-3-97-111Sarapul’tsev A.P., Rempel’ S.V., Kuznetsova Yu.V., Sarapul’tsev G.P. Nanoparticle’s interactions with biological objects (the review). Vestnik Ural’skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki. 2016; (3): 97–111. https://doi.org/10.22138/2500-0918-2016-15-3-97-111 (in Russian)МВВ 081-12/05-98. Методика выполнения измерений содержания Cd, Pb, Cu в водных растворах инверсионными электрохимическими методами. СПб.; 1995.MVV 081-12/05-98. Method of measuring the content of Cd, Pb, Cu in aqueous solutions by inversion electrochemical methods. St. Petersburg; 1995. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.