Изучение свойств волос – носителей информации о минеральном составе всего организма

Цель работы, Задачи решаемые в ходе исследования.
Цель работы:
• изучить методы диагностики волос, позволяющие выявить нарушения минерального обмена веществ, заболевания всего организма на ранних стадиях;
• изучить применение данных методов в судебной медицине;
• определение количества цинка, меди и свинца в волосах методом инверсионной вольтамперометрии.
В ходе исследования решаются следующие задачи:
• познакомиться с историей изучения состава волос;
• познакомится с существующими методами диагностирования состояния волос;
• изучить методику проведения экспериментальных исследований;
• познакомиться с историей использования методов исследования состояния волос в судебной медицине;
• определить количества микроэлементов цинка, меди, кадмия, свинца в волосах методом инверсионной вольтамперометрии и сделать выводы о состоянии здоровья хозяев образцов волос.

Объект исследования: волосы человека или животного
Проблемой исследования является недостаточная осведомленность населения о методах, позволяющих выявить нарушения минерального обмена веществ, заболевания всего организма на ранних стадиях по результатам диагностики волос. Малоизвестно так же и об истории использования методов исследования состояния волос в судебной медицине
Актуальность исследования: поскольку любая патология, любое отклонение в здоровье человека обуславливается либо дефицитом жизненно необходимых элементов, либо их избытком, так и накапливаемых токсичных микроэлементов, то методика тестирования макро- и микроэлементов по волосам или ногтям позволяет с высокой точностью провести предварительную диагностику скрытых заболеваний и предрасположенности к ним.
Изучением волос и методов их лечения занимается трихология – наука о волосах и волосистой части головы.

Актуальность исследования
Данная таблица отображает воздействие микроэлементов на состояние организма.
Так частые стрессы являются причиной дефицита цинка, что может привести к появлению язв на слизистых, к дефициту белка в печени и даже к нарушению работы ЦНС.
Избыток меди так же влияет на наше самочувствие. Она может поступать к нам в организм от различных красок или с питьевой воды и оказывает влияние на состояние кожи, почек, печени и иммунной системы
К избытку свинца в организме может привести постоянная жизнь в городе, вдыхание выхлопных газов.

Волосы – зеркало организма
Определение химических элементов в волосах служит объективным показателем состояния организма в целом, а именно, позволяет узнать, правильно ли Вы питаетесь, какой вред Вашему здоровью наносят вредные привычки, как влияют среда обитания, рабочее место, условия проживания, как функционируют Ваши органы - почки, печень, желудок, сердце, - а также каковы перспективы Вашего организма.
В том, что волосы хранят важную информацию о человеке, известно давно. Известен исторический факт: много лет спустя после погребения Наполеона, исследовав химический состав его волос, ученые установили причину смерти – отравление мышьяком. Схожими средствами и методиками пользуются криминалисты, экологи и гигиенисты.
С точки зрения химика-аналитика, волосы имеют ряд преимуществ по сравнению с другими объектами: простота забора материала, возможность стабильного хранения при комнатной температуре в течение неограниченного времени, более высокая концентрация микроэлементов по сравнению с другими биообъектами (кровь, моча, ногти).
Космические энергии (вибрации)

Существующие методы диагностирования состояния волос.
1.Спектральный анализ – метод определения химического состава вещества по его спектру. Разработан в 1859 году немецкими учеными Г. Р. Кирхгофом и Р. В. Бунзеным.
Атомы любого химического элемента дают спектр, не похожий на спектры всех других элементов: они способны излучать строго определенный набор длин волн.
Спектральный анализ волос – метод диагностики, позволяющий выявить нарушения минерального обмена веществ, заболевания всего организма на ранних стадиях.

Существующие методы диагностирования состояния волос.
На данном рисунке показан пример результатов спектрального анализа.
Из графика видно, что содержание некоторых микроэлементов превышает норму. Особенно надо выделить три вещества, которые находятся в группе токсичных и содержатся в повышенном количестве в организме данного человека - ртуть, олово и стронций.
Рисунок 1. Пример результатов спектрального анализа

Метод инверсионной вольтамперометрии
Существует еще множество различных методов исследования волос, отличающихся, как по степени сложности проведения диагностики, так и по материальным затратам на ее проведение, но более подробно остановлюсь на ихучении метода инверсионной вольтамперометрии.
Этот метод является одним из наиболее чувствительных электрохимических методов анализа. Измеряемым параметром в методе ИВ является ток. При этом ток измеряют в зависимости от напряжения, приложенного к электродам электрохимической ячейки, регистрируя вольтамперную кривую.
Обеспечивает высокую чувствительность и удовлетворительную точность, имеет привлекательные для рутинного анализа особенности:
•одновременное определение цинка, кадмия, свинца и меди; экспресс-определение цинка, кадмия, свинца, меди, марганца, йода, ртути без предварительной подготовки проб вне анализатора;
•время подготовки проб: менее 2-2,5 часов при анализе воды на содержание мышьяка, сурьмы, висмута, селена, железа, кобальта, никеля, серебра.
В своей работе, в практической части, я воспользуюсь именно данным методом диагностики волос, используя анализатор вольтамперометрический «СТА-Элемент».
Отдельная благодарность сотрудникам лаборатории диагностики волос, позволивших мне самостоятельно, под наблюдением специалистов, провести подготовку образцов волос к исследованию и оказали полную консультацию при проведении измерений.
Более подробно, о проводимых исследованиях, я расскажу при описании практической части работы.

Использование методов исследования состояния волос в судебной медицине.
В криминальных случаях и в ряде других случаев на месте происшествия могут быть обнаружены волосы или их обрывки, принадлежащие участникам происшествия. Их исследование позволяет проверить возможность причастности к имевшему место преступлению определенного подозреваемого или орудия преступления, а также уточнить детали имевшего место происшествия.
Для установления принадлежности волос определенному лицу — у него изымают образцы волос и направляют их для сравнения судебно-медицинскому эксперту. Образцы волос с различных областей тела помещаются в отдельные пакеты или конверты, на которых делаются соответствующие надписи.
При исследовании волос судебно-медицинским экспертом могут быть решены следующие вопросы.
1. Являются ли присланные объекты волосами?
2. Принадлежат ли волосы человеку или животному (установление видовой принадлежности волос)?
3. С какой части тела происходят волосы (региональное происхождение волос)?
4. Являются ли данные волосы выпавшими или вырванными (оборванными)?
5. Какова половая принадлежность волос?
Рисунок 3. Волосы, а — человека; б — козы; в — крысы.
Рисунок 4. Кутикулы волос. a — чернобурок лисы; б — овцы меринос; в — североамериканского оленя.

Определение количества цинка, меди и свинца в волосах методом инверсионной вольтамперометрии
(практическая часть работы).
Как уже говорилось ранее, микроэлементы играют большую роль в жизнедеятельности человека. Они влияют на работу его органов, на его самочувствие. Именно поэтому я посчитала важным рассказать о методах считывания информации о содержании элементов с волос.
Определение этих элементов, в практической части, проводилось с использованием метода инверсионной вольтамперометрии при помощи автоматизированного вольтамперометрического комплекса «СТА» (рис.5).
Рисунок 5. Автоматизированный вольтамперометрический КОМПЛЕКС «СТА»

Определение количества цинка, меди и свинца в волосах методом инверсионной вольтамперометрии
(практическая часть работы).
Назначение и область применения Комплекса СТА:
предназначен для определения количественного содержания электрохимически активных элементов и веществ при анализе проб различных объектов.
Для анализа состригали немного волос 3-4см (50-100мг), волосы подготовили, в соответствии со схемой 2; подвергали специальной подготовке, необходимой для проведения измерений, в соответствии со схемой 1.
В качестве объектов исследования были взяты волосы 10 человек разного возраста (я посетила парикмахерскую, фото ниже).
Некоторые экспериментальные данные представлены в таблице 2 и для сравнения приведены значения нормального содержания элементов в волосах.
Волосы испытуемых

Определение количества цинка, меди и свинца в волосах методом инверсионной вольтамперометрии
(практическая часть работы).
Схема 1. Общая схема анализа методом ИВ.
Схема 2. Основные этапы подготовки и анализа проб волос методом ИВ

Определение количества цинка, меди и свинца в волосах методом инверсионной вольтамперометрии
(практическая часть работы).
Так превышение содержания свинца и кадмия наблюдается у пациента № 7. Это, возможно, связано с тем, что этот человек живет в промышленном районе и работает с такими веществами и материалами как краски, керамика, производство аккумуляторов, кабелей, цветная металлургия и т.д.
В данном случае у этого человека могут наблюдаться отклонения в здоровье, например, такие как периферическая и центральная нервная система, почки, гладкая мускулатура
Таблица 2. Содержание микроэлементов в волосах.
Как видно из таблицы содержание элементов у пациентов различно.
Это различие в микроэлементном составе волос наверняка зависит от места, в котором они учатся, работают и живут.