You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

ВПЛИВ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ НА НЕРВОВУ СИСТЕМУ ТА МЕНТАЛЬНЕ ЗДОРОВ’Я НАСЕЛЕННЯ

ВПЛИВ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ НА НЕРВОВУ СИСТЕМУ ТА МЕНТАЛЬНЕ ЗДОРОВ’Я НАСЕЛЕННЯ

ISSN 2223-6775
Український журнал з проблем медицини праці. Том 21, № 4, 2025
https://doi.org/10.33573/ujoh2025.04.348

ВПЛИВ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ НА НЕРВОВУ СИСТЕМУ ТА МЕНТАЛЬНЕ ЗДОРОВ’Я НАСЕЛЕННЯ

Дмитруха Н. М., Громовий Т. Ю., Божук Б. С., Піонтковська О. В.

Державна установа «Інститут медицини праці імені Ю. І. Кундієва Національної академії медичних наук України», м. Київ, Україна


Повна стаття (PDF), УКР

Вступ. Проблема забруднення виробничого та навколишнього середовищ важкими металами в Україні набула нових екологічних, медичних і соціальних викликів у зв’язку з активними воєнними діями рф, що створюють додаткові ризики для здоров’я населення в поєднанні зі стресами.

Мета дослідження – аналіз та узагальнення даних світової й вітчизняної літератури з питання негативного впливу важких металів на нервову систему та ментальне (психічне) здоров’я населення.

Матеріали та методи дослідження. Аналітичний огляд наукових публікацій виконано з використанням інформаційних баз даних PubMed, MEDLINE, Free Medical Journals, BioMed Central, Національної бібліотеки України імені В. І. Вернадського за допомогою інтернет-ресурсів.

Результати. За результатами зарубіжних і вітчизняних досліджень, важкі метали (свинець, ртуть, кадмій, марганець) є визнаними нейротоксикантами, які легко долають гематоенцефалічний бар’єр і накопичуються в головному мозку. Основними біологічними механізмами їхньої нейротоксичної дії є оксидативний стрес, мітохондріальна дисфункція, нейрозапалення та апоптоз нейрональних клітин. Хронічний вплив важких металів внаслідок їхнього накопичення в організмі людини може впливати на синтез нейромедіаторів, що призводить до порушення функцій мозку та є фактором ризику психічних розладів (депресії, тривоги, психозів, когнітивних порушень, розладів сну та суїцидальності).

Висновки. Встановлені факти негативного впливу важких металів – забруднювачів виробничого та навколишнього середовищ – на нервову систему та психічне здоров’я потребують постійного моніторингу їхнього вмісту в об’єктах довкілля та організмі людини, застосування відповідних заходів профілактики та лікування інтоксикацій із метою попередження психічних розладів.

Ключові слова: важкі метали, нейротоксичність, ризики для ментального здоров’я, психічні розлади.

Література

  1. Кундієв Ю. І., Трахтенберг І. М. Хімічна небезпека в Україні. Київ : ВД «Авіцена», 2007. 71 с.
  2. Профілактична токсикологія та медична екологія. Вибрані лекції для науковців, лікарів та студентів; за заг. ред. І. М. Трахтенберга. Київ : ВД «Авіцена», 2011. 320 с.
  3. Aaseth J. O. Toxic and Essential Metals in Human Health and Disease 2021. Biomolecules. 2022. No. 12. P. 1375. DOI: https://doi.org/10.3390/biom12101375.
  4. Mental health in Ukraine in 2023. D. Martsenkovskyi, M. Shevlin, M. Ben-Ezra et al. European Psychiatry. 2024. No. 67. DOI: https://doi.org/10.1192/j.eurpsy.2024.12.
  5. Associations between mental health symptoms, trauma, quality of life and coping in adults living in Ukraine: A cross-sectional study a year after the 2022 Russian invasion. S. Wang, E. Barrett, M. H. Hicks et al. Psychiatry Research. 2024. Vol. 339. P. 116056. DOI: https://doi.org/10.1016/j.psychres.2024.116056.
  6. До проблеми забруднення довкілля токсичними металами з відходів зброї: ризики для здоров’я людини (огляд літератури). І. М. Андрусишина, І. О. Голуб, О. Г. Лампека та ін. Актуальні проблеми транспортної медицини. 2022. № 2 (68). С. 27–38. DOI: https://zenodo.org/record/6814942.
  7. Наслідки для довкілля війни росії проти України. О. Ангурець та ін. Дніпро : ГО Arnika; ГО «Зелений Світ – Друзі Землі», 2022. 83 с. URL: https://cleanair.org.ua/wp-content/uploads/2023/03/cleanair.org.ua-war-damages-ua-version-04-lowres.pdf (дата звернення: 10.09.2025).
  8. Environmental and Psychological Effects of Russian War in Ukraine. O. Khrushch, V. Moskalets, O. Fedyk et al. Grassroots Journal of Natural Resources. 2023. DOI: https://doi.org/10.33002/nr2581.6853.060103.
  9. Health and ecological risk assessment of heavy metals pollution in an antimony mining region: a case study from South China. J. C. Fei, X. B. Min, Z. X. Wang et al. Environ Sci Pollut Res. 2017. No. 24. P. 27573–27586. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-017-0310-x.
  10. Essential metals in health and disease. K. Jomova, M. Makova, S. Y. Alomar et al. Chem Biol Interact. 2022. No. 367. P. 110173. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cbi.2022.110173.
  11. Shiue I. Urinary heavy metals, phthalates and polyaromatic hydrocarbons independent of health events are associated with adult depression: USA NHANES, 2011–2012. Environ Sci Pollut Res. 2015. No. 22. P. 17095–17103.
  12. Environmental pollution and mental health: a narrative review of literature. A. Ventriglio, A. Bellomo, I. Di Gioia et al. CNS Spectrums. 2021. No. 26 (1). P. 51–61.
  13. Air Pollution and Physiological Reactivity to Social Stress in Adolescence: The Moderating Role of Anxiety and Depression. J. G. Miller, J. S. Gillette, E. M. Manczak et al. Psychosomatic Medicine. 2019. No. 81 (7). P. 641–648.
  14. Association of Typical Toxic Heavy Metals with Schizophrenia. J. Cao, L. Yan, T. Guo et al. Int J Environ Res Public Health. 2019. No. 16 (21). P. 4200.
  15. A cross-sectional study of water arsenic exposure and intellectual function in adolescence in Araihazar, Bangladesh. G. Wasserman, X. Liu, F. Parvez et al. Environment International. 2018. No. 118. P. 304–313.
  16. Human exposure to heavy metals: toxicity mechanisms and health implications. F. Ohiagu, P. C. Chikezie, C. C. Ahaneku, C. M. Chikezie. Material Science & Engineering International Journal. 2022. No. 6 (2). P. 78–87. DOI: https://doi.org/10.15406/mseij.2022.06.00183.
  17. Heavy metals: toxicity and human health effects. K. Jomova, S. Y. Alomar, E. Nepovimova et al. Archives of Toxicology. 2025. Vol. 99. P. 153–209.
  18. Heavy Metals Exposure and Alzheimer’s Disease and Related Dementias. K. M. Bakulski, Y. Ah. Seo, R. C. Hickmana, D. Brandta. J Alzheimers Dis. 2020. No. 76 (4). P. 1215–1242.
  19. Нариси з токсикології важких металів. Вип. І. Свинець; за заг. ред. І. М. Трахтенберга. Київ : ВД «Авіцена», 2016. 112 с.
  20. Needleman H., Gatsonis C. Low-level lead exposure and the IQ of children. JAMA. 1990. No. 263. P. 673–678. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.1990.03440050067035.
  21. Neurotoxicity in young adults 20 years after childhood exposure to lead: the Bunker Hill experience. L. Stokes, R. Letz, F. Gerr et al. Occup Environ Med. 1998. No. 55. P. 507–516.
  22. Neurotoxic Effects and Biomarkers of Lead Exposure: A Review. T. Sanders, Y. Liu, V. Buchner et al. Rev Environ Health. 2009. No. 24 (1). P. 15–45. DOI: https://doi.org/10.1515/reveh.2009.24.1.15.
  23. Bressler J. P., Goldstein G. W. Mechanisms of lead neurotoxicity. Biochem Pharmacol. 1991. No. 41. P. 479–484. DOI: https://doi.org/10.1016/0006-2952(91)90617-E.
  24. Нариси з токсикології важких металів. Вип. ІІ. Ртуть; за заг. ред. І. М. Трахтенберга. Київ : ВД «Авіцена», 2016. 72 с.
  25. Branco V., Aschner M., Carvalho C. Neurotoxicity of mercury: an old issue with contemporary significance. Adv Neurotoxicol. 2021. No. 5. P. 239–262. DOI: https://doi.org/10.1016/bs.ant.2021.01.001.
  26. Chang L. W. Neurotoxic effects of mercury – a review. Environmental Research. 1977. No. 14 (3). P. 329–373. DOI: https://doi.org/10.1016/0013-9351(77)90044-5.
  27. Moneim A. E. A. Mercury-induced neurotoxicity and neuroprotective effects of berberine. Neural Regeneration Research. 2015. No. 10 (6). P. 881–882. DOI: https://doi.org/10.4103/1673-5374.158336.
  28. Нариси з токсикології важких металів. Вип. ІІІ. Кадмій; за заг. ред. І. М. Трахтенберга. Київ : ВД «Авіцена», 2017. 64 с.
  29. Wang B., Du Y. Cadmium and its neurotoxic effects. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2013. Article 898034. DOI: https://doi.org/10.1155/2013/898034.
  30. Exposure to As-, Cd-, and Pb-mixture induces Aβ, amyloidogenic APP processing and cognitive impairments via oxidative stress-dependent neuroinflammation in young rats. A. Ashok, N. K. Rai, S. Tripathi, S. Bandyopadhyay. Toxicological Sciences. 2015. No. 143. P. 64–80. DOI: https://doi.org/10.1093/toxsci/kfu208.
  31. Chen L., Liu L., Huang S. Cadmium activates the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway via induction of reactive oxygen species and inhibition of protein phosphatases 2A and 5. Free Radical Biology and Medicine. 2008. No. 45. P. 1035–1044. DOI: https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2008.07.011.
  32. Cadmium induction of reactive oxygen species activates mTOR pathway, leading to neuronal cell death. L. Chen, B. Xu, L. Liu et al. Free Radical Biology and Medicine. 2011. No. 50. P. 624–632. DOI: https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2010.12.032.
  33. Cadmium-induced apoptosis in neuronal cells is mediated by Fas/FasL-mediated mitochondrial apoptotic signaling pathway. Y. Zhang, S. Zhao, J. Chen et al. Scientific Reports. 2018. No. 8. P. 8837. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-018-27106-9.
  34. Metallothionein (MT)-III: generation of polyclonal antibodies, comparison with MT-I+II in the freeze lesioned rat brain and in a bioassay with astrocytes, and analysis of Alzheimer’s disease brains. J. Carrasco, M. Giralt, A. Molinero et al. Journal of Neurotrauma. 1999. No. 16. P. 1115–1129. DOI: https://doi.org/10.1089/neu.1999.16.1115.
  35. Vasak M., Meloni G. Mammalian metallothionein-3: new functional and structural insights. International Journal of Molecular Sciences. 2017. No. 18. P. 1117. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms18061117.
  36. Effects of lead and cadmium on brain endothelial cell survival, monolayer permeability, and crucial oxidative stress markers in an in vitro model of the blood-brain barrier. S. Tobwala, H.-J. Wang, J. Carey et al. Toxics. 2014. No. 2. P. 258.
  37. Нариси з токсикології важких металів. Вип. IV. Марганець, Хром; за заг. ред. І. М. Трахтенберга. Київ : ВД «Авіцена», 2018. 88 с.
  38. Dobson A. W., Erikson K. M., Aschner M. Manganese neurotoxicity. Ann N Y Acad Sci. 2004. No. 1012. P. 115–128. DOI: https://doi.org/10.1196/annals.1306.009.
  39. Hamai D., Bondy S. Oxidative Basis of Manganese Neurotoxicity. Annals of the New York Academy of Sciences. 2006. DOI: https://doi.org/10.1196/annals.1306.010.
  40. Current understanding of hexavalent chromium [Cr(VI)] neurotoxicity and new perspectives. J. P. Wise, J. L. Young, J. Cai, L. Cai. Environment International. 2021. No. 158. P. 106877. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106877.
  41. Toward a new definition of mental health. S. Galderisi, A. Heinz, M. Kastrup et al. World Psychiatry. 2015. No. 14. DOI: https://doi.org/10.1002/wps.20231.
  42. Magalhães E. Dual-factor Models of Mental Health: A Systematic Review of Empirical Evidence. Psychosocial Intervention. 2024. No. 33. P. 89–102. DOI: https://doi.org/10.5093/pi2024a6.
  43. Gureje O. Deconstructing the social determinants of mental health. World Psychiatry. 2024. No. 23. DOI: https://doi.org/10.1002/wps.21168.
  44. Association between drinking water quality and mental health and the modifying role of diet: a prospective cohort study. S. Zhou, M. Su, P. Shen et al. BMC Medicine. 2024. Vol. 22. DOI: https://doi.org/10.1186/s12916-024-03269-3.
  45. Exposure to heavy metals and neurocognitive function in adults: a systematic review. R. H. Althomali, M. A. Abbood, E. A. M. Saleh et al. Environmental Sciences Europe. 2024. No. 36. P. 18. DOI: https://doi.org/10.1186/s12302-024-00843-7.
  46. Mitigation role of physical exercise participation in the relationship between blood cadmium and sleep disturbance: a cross-sectional study. Y. You, Y. Chen, Y. Zhang et al. BMC Public Health. 2023. No. 23. P. 1465. DOI: https://doi.org/10.1186/s12889-023-16358-4.
  47. Hai Duc Nguyen. Interactions between heavy metals and sleep duration among pre- and postmenopausal women: a current approach to molecular mechanisms involved. Environmental Pollution. 2023. Vol. 316 (1). P. 120607. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.120607.
  48. Human exposure to heavy metals: toxicity mechanisms and health implications. F. O. Ohiagu, P. C. Chikezie, C. C. Ahaneku, C. M. Chikezie. Material Science & Engineering International Journal. 2022. No. 6 (2). P. 78–87. DOI: https://doi.org/10.15406/mseij.2022.06.00183.