სიახლეები

ქრონიკული ტყვიით მოწამვლა ზრდასრულებში გულ-სისხლძარღვთა დაავადებების და ბავშვებში კოგნიტური დაქვეითების მნიშვნელოვანი რისკ-ფაქტორია და შეიძლება ზიანი მიაყენოს ტყვიის ისეთ დონესაც კი, რომელიც ადრე უსაფრთხოდ ითვლებოდა. 2019 წელს ტყვიის ზემოქმედება მსოფლიოში გულ-სისხლძარღვთა დაავადებებით გამოწვეული 5.5 მილიონი სიკვდილის და ბავშვებში ყოველწლიურად 765 მილიონი IQ ქულის საერთო დაკარგვის მიზეზი გახდა.
ტყვიის ზემოქმედება თითქმის ყველგანაა, მათ შორის ტყვიის შემცველ საღებავებში, ტყვიის შემცველ ბენზინში, ზოგიერთ წყლის მილში, კერამიკაში, კოსმეტიკაში, სუნამოებში, ასევე დნობაში, აკუმულატორების წარმოებასა და სხვა დარგებში, ამიტომ ტყვიით მოწამვლის აღმოსაფხვრელად მნიშვნელოვანია მოსახლეობის დონეზე სტრატეგიების შემუშავება.

ტყვიით მოწამვლა უძველესი დაავადებაა. დიოსკორიდემ, ძველ რომში მოღვაწე ბერძენმა ექიმმა და ფარმაკოლოგმა, დაწერა დე
„მატერია მედიკა“, ფარმაკოლოგიის შესახებ ათწლეულების განმავლობაში ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაშრომი, თითქმის 2000 წლის წინ აღწერდა ტყვიით აშკარა მოწამვლის სიმპტომებს. ტყვიით აშკარა მოწამვლის მქონე ადამიანებს აღენიშნებათ დაღლილობა, თავის ტკივილი, გაღიზიანება, მუცლის ძლიერი სპაზმები და ყაბზობა. როდესაც სისხლში ტყვიის კონცენტრაცია 800 მკგ/ლ-ს აღემატება, ტყვიით მწვავე მოწამვლამ შეიძლება გამოიწვიოს კრუნჩხვები, ენცეფალოპათია და სიკვდილი.
ქრონიკული ტყვიით მოწამვლა საუკუნეზე მეტი ხნის წინ იქნა აღიარებული, როგორც ათეროსკლეროზისა და „ტყვიით ტოქსიკური“ პოდაგრის მიზეზი. გაკვეთის დროს, ტყვიით გამოწვეული პოდაგრის მქონე 107 პაციენტიდან 69-ს აღენიშნებოდა „არტერიის კედლის გამაგრება ათერომატოზული ცვლილებებით“. 1912 წელს უილიამ ოსლერმა (William Osler)
„ალკოჰოლი, ტყვია და პოდაგრა მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ არტერიოსკლეროზის პათოგენეზში, თუმცა მათი მოქმედების ზუსტი მექანიზმები ბოლომდე შესწავლილი არ არის“, - წერდა ოსლერი. ტყვიის ხაზი (ტყვიის სულფიდის წვრილი ლურჯი ნალექი ღრძილების კიდის გასწვრივ) მოზრდილებში ქრონიკული ტყვიით მოწამვლის დამახასიათებელი ნიშანია.
1924 წელს ნიუ-ჯერსიში, ფილადელფიასა და ნიუ-იორკში აკრძალეს ტყვიის შემცველი ბენზინის გაყიდვა მას შემდეგ, რაც ნიუ-ჯერსიში, „სტანდარტ ოილში“ ტეტრაეთილ ტყვიის მწარმოებელ მუშაკთა 80 პროცენტს ტყვიით მოწამვლა დაუდგინდა, რომელთაგან ზოგიერთი გარდაიცვალა. 1925 წლის 20 მაისს, შეერთებული შტატების გენერალურმა ქირურგმა, ჰიუ კამინგმა, შეკრიბა მეცნიერები და ინდუსტრიის წარმომადგენლები, რათა დაედგინათ, უსაფრთხო იყო თუ არა ბენზინში ტეტრაეთილ ტყვიის დამატება. ფიზიოლოგმა და ქიმიური ომის ექსპერტმა, იანდელ ჰენდერსონმა, გააფრთხილა, რომ „ტეტრაეთილ ტყვიის დამატება ნელ-ნელა გამოიწვევს მოსახლეობის დიდ ნაწილს ტყვიით მოწამვლისა და არტერიების გამაგრების რისკის ქვეშ“. ეთილის კორპორაციის მთავარი სამედიცინო ოფიცერი, რობერტ კეჰო, მიიჩნევს, რომ სამთავრობო უწყებებმა არ უნდა აკრძალონ ტეტრაეთილ ტყვიის შეტანა ავტომობილებიდან მანამ, სანამ მისი ტოქსიკურობა არ დადასტურდება. „საკითხავი ის კი არ არის, საშიშია თუ არა ტყვია, არამედ ის, საშიშია თუ არა ტყვიის გარკვეული კონცენტრაცია“, - თქვა კეჰომ.
მიუხედავად იმისა, რომ ტყვიის მოპოვება 6000 წელია მიმდინარეობს, ტყვიის გადამუშავება მკვეთრად გაიზარდა XX საუკუნეში. ტყვია არის ელასტიური, გამძლე ლითონი, რომელიც გამოიყენება საწვავის ძალიან სწრაფად წვისგან თავის დასაცავად, ავტომობილებში „ძრავის კაკუნის“ შესამცირებლად, სასმელი წყლის ტრანსპორტირებისთვის, საკვების ქილების შესადუღებლად, საღებავის ხანგრძლივი ბზინვარებისთვის და მწერების მოსაკლავად. სამწუხაროდ, ამ მიზნებისთვის გამოყენებული ტყვიის უმეტესი ნაწილი ადამიანების ორგანიზმში ხვდება. შეერთებულ შტატებში ტყვიით მოწამვლის ეპიდემიის პიკზე, ყოველ ზაფხულს ასობით ბავშვი ხვდებოდა საავადმყოფოში ტყვიით ენცეფალოპათიის გამო და მათი მეოთხედი იღუპებოდა.
ამჟამად ადამიანები ტყვიის ბუნებრივ ფონურ დონეებზე გაცილებით მაღალი შემცველობის შემცველობით არიან დაკავებულნი. 1960-იან წლებში გეოქიმიკოსმა კლერ პატერსონმა, რომელმაც ტყვიის იზოტოპები გამოიყენა დედამიწის ასაკის 4.5 მილიარდი წლის შესაფასებლად,...
პატერსონმა აღმოაჩინა, რომ მოპოვების, დნობისა და სატრანსპორტო საშუალებების გამონაბოლქვის შედეგად მყინვარის ბირთვის ნიმუშებში ატმოსფერული ტყვიის დეპოზიტები 1000-ჯერ აღემატებოდა ბუნებრივ ფონურ დონეს. პატერსონმა ასევე აღმოაჩინა, რომ ინდუსტრიულ ქვეყნებში მცხოვრები ადამიანების ძვლებში ტყვიის კონცენტრაცია 1000-ჯერ აღემატებოდა ინდუსტრიამდელ ეპოქაში მცხოვრები ადამიანების ძვლებს.
ტყვიის ზემოქმედება 1970-იანი წლებიდან მოყოლებული 95%-ზე მეტით შემცირდა, თუმცა ამჟამინდელი თაობა კვლავ 10-100-ჯერ მეტ ტყვიას შეიცავს, ვიდრე ინდუსტრიამდელ ეპოქაში მცხოვრები ადამიანები.
რამდენიმე გამონაკლისის გარდა, როგორიცაა ტყვია საავიაციო საწვავში და საბრძოლო მასალაში და ტყვია-მჟავა აკუმულატორებში საავტომობილო საშუალებებისთვის, ტყვია აღარ გამოიყენება შეერთებულ შტატებსა და ევროპაში. ბევრი ექიმი მიიჩნევს, რომ ტყვიით მოწამვლის პრობლემა წარსულს ჩაბარდა. თუმცა, ძველ სახლებში ტყვიით მოწამვლის პრობლემას ხელს უწყობს ტყვიით მოწამვლის ზემოქმედება ძველ სახლებში, ნიადაგში დალექილი ტყვიის შემცველი ბენზინი, წყლის მილებიდან გამოჟონილი ტყვია და სამრეწველო ქარხნებიდან და ინსინერატორებიდან გამონაბოლქვი. ბევრ ქვეყანაში ტყვია გამოიყოფა დნობის, აკუმულატორების წარმოებისა და ელექტრონული ნარჩენების დროს და ხშირად გვხვდება საღებავებში, კერამიკაში, კოსმეტიკასა და სუნამოებში. კვლევები ადასტურებს, რომ ტყვიით ქრონიკული დაბალი კონცენტრაციის მოწამვლა გულ-სისხლძარღვთა დაავადებების რისკ-ფაქტორია მოზრდილებში და კოგნიტური დაქვეითების განვითარებისთვის ბავშვებში, მაშინაც კი, როდესაც ეს დონე ადრე უსაფრთხოდ ან უვნებლად ითვლებოდა. ეს სტატია შეაჯამებს ტყვიით ქრონიკული დაბალი კონცენტრაციის მოწამვლის შედეგებს.

ექსპოზიცია, შთანთქმა და შინაგანი დატვირთვა
ტყვიის ზემოქმედების ძირითადი გზები პერორალური მიღება და ინჰალაციაა. სწრაფი ზრდისა და განვითარების მქონე ჩვილებს შეუძლიათ ტყვიის ადვილად შეწოვა, ხოლო რკინის ან კალციუმის დეფიციტმა შეიძლება ხელი შეუწყოს ტყვიის შეწოვას. კალციუმის, რკინის და თუთიის მსგავსი ტყვია უჯრედში შედის კალციუმის არხების და ლითონის ტრანსპორტიორების, როგორიცაა ორვალენტიანი ლითონის ტრანსპორტიორი 1 [DMT1] მეშვეობით. ადამიანებს, რომლებსაც აქვთ გენეტიკური პოლიმორფიზმები, რომლებიც ხელს უწყობენ რკინის ან კალციუმის შეწოვას, მაგალითად, ჰემოქრომატოზის გამომწვევი, აქვთ ტყვიის მომატებული შეწოვა.
შეწოვის შემდეგ, ზრდასრული ადამიანის ორგანიზმში ნარჩენი ტყვიის 95% ძვლებში ინახება; ბავშვის ორგანიზმში ნარჩენი ტყვიის 70% ძვლებშია. ადამიანის ორგანიზმში ტყვიის მთლიანი დატვირთვის დაახლოებით 1% სისხლში ცირკულირებს. სისხლში ტყვიის 99% სისხლის წითელ უჯრედებშია. სისხლში ტყვიის კონცენტრაცია (ახლად შეწოვილი ტყვია და ძვლიდან ხელახლა მობილიზებული ტყვია) ექსპოზიციის დონის ყველაზე ფართოდ გამოყენებადი ბიომარკერია. ძვლის მეტაბოლიზმის შემცვლელი ფაქტორები, როგორიცაა მენოპაუზა და ჰიპერთირეოზი, შეიძლება გამოთავისუფლდეს ძვლებში დაგროვილი ტყვია, რაც სისხლში ტყვიის დონის მკვეთრ მატებას იწვევს.
1975 წელს, როდესაც ბენზინს ტყვიას ჯერ კიდევ უმატებდნენ, პეტ ბარიმ 129 ბრიტანელზე ჩატარებული აუტოფსიის კვლევა ჩაატარა და მათი ტყვიის საერთო რაოდენობა განსაზღვრა. მამაკაცის ორგანიზმში საშუალო საერთო დატვირთვა 165 მგ-ია, რაც ქაღალდის სამაგრის წონის ეკვივალენტურია. ტყვიით მოწამლული მამაკაცების ორგანიზმში ტყვიის შემცველობა 566 მგ-ს შეადგენდა, რაც მხოლოდ სამჯერ აღემატებოდა მამაკაცის მთლიანი ნიმუშის საშუალო დატვირთვას. შედარებისთვის, ქალის სხეულში საშუალო საერთო დატვირთვა 104 მგ-ია. როგორც მამაკაცებში, ასევე ქალებში ტყვიის ყველაზე მაღალი კონცენტრაცია რბილ ქსოვილებში აორტაში იყო, ხოლო მამაკაცებში ეს კონცენტრაცია უფრო მაღალი იყო ათეროსკლეროზულ ფოლაქებში.
ზოგიერთ პოპულაციას ტყვიით მოწამვლის მომატებული რისკი აქვს ზოგად პოპულაციასთან შედარებით. ჩვილები და მცირეწლოვანი ბავშვები ტყვიის მიღების უფრო მაღალი რისკის ქვეშ არიან ორალური კვების არარსებობის გამო და ისინი უფრო მეტად არიან მიდრეკილნი ტყვიის შეწოვისკენ, ვიდრე უფროსი ასაკის ბავშვები და ზრდასრულები. 1960 წლამდე აშენებულ ცუდად მოვლილ სახლებში მცხოვრები მცირეწლოვანი ბავშვები ტყვიით მოწამვლის რისკის ქვეშ არიან საღებავის ნამსხვრევებისა და ტყვიით დაბინძურებული სახლის მტვრის გადაყლაპვის გამო. ადამიანები, რომლებიც ონკანის წყალს სვამენ ტყვიით დაბინძურებული მილებიდან ან ცხოვრობენ აეროპორტების ან სხვა ტყვიით დაბინძურებული ადგილების მახლობლად, ასევე მაღალი რისკის ქვეშ არიან ტყვიით დაბალი დონის მოწამვლის განვითარებისა. შეერთებულ შტატებში ჰაერში ტყვიის კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად მაღალია სეგრეგირებულ თემებში, ვიდრე ინტეგრირებულ თემებში. ტყვიით მოწამვლის მომატებული რისკი აქვთ დნობის, ელემენტების გადამუშავებისა და მშენებლობის ინდუსტრიებში მომუშავე პირებს, ასევე მათ, ვინც იყენებს ცეცხლსასროლ იარაღს ან აქვს ტყვიის ნამსხვრევები სხეულში.
ტყვია პირველი ტოქსიკური ქიმიური ნივთიერებაა, რომელიც გაიზომა ჯანმრთელობისა და კვების ეროვნული კვლევის (NHANES) ფარგლებში. ტყვიის შემცველი ბენზინის თანდათანობითი გაუქმების დასაწყისში სისხლში ტყვიის დონე მკვეთრად დაეცა 150 მკგ/ლ-დან 1976 წელს 90 მკგ-მდე 1980 წელს.
μg/L, სიმბოლური რიცხვი. სისხლში ტყვიის პოტენციურად მავნე დონე რამდენჯერმე შემცირდა. 2012 წელს დაავადებათა კონტროლისა და პრევენციის ცენტრებმა (CDC) გამოაცხადეს, რომ ბავშვების სისხლში ტყვიის უსაფრთხო დონე დადგენილი არ არის. CDC-მ ბავშვებში სისხლში ტყვიის ჭარბი დონის სტანდარტი - რომელიც ხშირად გამოიყენება ტყვიის ზემოქმედების შესამცირებლად ზომების მიღების მიზნით - 100 μg/ლ-დან 50 μg/ლ-მდე შეამცირა 2012 წელს და 35 μg/ლ-მდე 2021 წელს. სისხლში ტყვიის ჭარბი დონის სტანდარტის შემცირებამ გავლენა მოახდინა ჩვენს გადაწყვეტილებაზე, რომ ამ ნაშრომში სისხლში ტყვიის დონის საზომ ერთეულად გამოყენებული იყოს μg/dL-ის ნაცვლად, რაც ასახავს ტყვიის ტოქსიკურობის ვრცელ მტკიცებულებებს უფრო დაბალ დონეზე.

სიკვდილი, ავადმყოფობა და ინვალიდობა
„ტყვია პოტენციურად ტოქსიკურია ყველგან და ტყვია ყველგანაა“, - წერდნენ პოლ მუშაკი და ანემარი ფ. კროჩეტი, ორივე პრეზიდენტის ჯიმი კარტერის მიერ დანიშნული ჰაერის ხარისხის ეროვნული საბჭოს წევრები, კონგრესისთვის წარდგენილ ანგარიშში 1988 წელს. სისხლში, კბილებსა და ძვლებში ტყვიის დონის გაზომვის შესაძლებლობა ავლენს სამედიცინო პრობლემების ფართო სპექტრს, რომლებიც დაკავშირებულია ქრონიკულ დაბალი დონის ტყვიით მოწამვლასთან ადამიანის ორგანიზმში ხშირად არსებული დონის მიხედვით. ტყვიით მოწამვლის დაბალი დონე ნაადრევი მშობიარობის რისკ-ფაქტორია, ასევე კოგნიტური დაქვეითებისა და ყურადღების დეფიციტისა და ჰიპერაქტიურობის სინდრომის (ADHD), არტერიული წნევის მატებისა და გულისცემის ცვალებადობის შემცირების რისკ-ფაქტორია ბავშვებში. მოზრდილებში ტყვიით მოწამვლის დაბალი დონე ქრონიკული თირკმლის უკმარისობის, ჰიპერტენზიის და გულ-სისხლძარღვთა დაავადებების რისკ-ფაქტორია.

ზრდა და ნეიროგანვითარება
ორსულ ქალებში ხშირად აღმოჩენილი ტყვიის კონცენტრაციის შემთხვევაში, ტყვიის ზემოქმედება ნაადრევი მშობიარობის რისკ-ფაქტორს წარმოადგენს. კანადის პერსპექტიულ მშობიარობის კოჰორტაში დედის სისხლში ტყვიის დონის 10 მკგ/ლ-ით მომატება დაკავშირებული იყო სპონტანური ნაადრევი მშობიარობის რისკის 70%-ით ზრდასთან. ორსულ ქალებში, რომელთა შრატში D ვიტამინის დონე 50 მმოლ/ლ-ზე ნაკლები იყო და სისხლში ტყვიის დონე 10 მკგ/ლ-ით გაზრდილი, სპონტანური ნაადრევი მშობიარობის რისკი სამჯერ იზრდებოდა.
ტყვიით მოწამვლის კლინიკური ნიშნების მქონე ბავშვებზე ჩატარებულ ადრეულ მნიშვნელოვან კვლევაში, ნიდლმენმა და სხვებმა აღმოაჩინეს, რომ ტყვიის მაღალი დონის მქონე ბავშვებს უფრო მეტად ჰქონდათ ნეიროფსიქოლოგიური დეფიციტის განვითარების რისკი, ვიდრე ტყვიის დაბალი დონის მქონე ბავშვებს და მასწავლებლების მიერ უფრო ხშირად აფასებდნენ როგორც ცუდად მომზადებულებს ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ყურადღების გაფანტვა, ორგანიზაციული უნარები, იმპულსურობა და სხვა ქცევითი თვისებები. ათი წლის შემდეგ, დენტინში ტყვიის მაღალი დონის მქონე ჯგუფში ბავშვებს 5.8-ჯერ უფრო მეტად ჰქონდათ დისლექსია და 7.4-ჯერ უფრო მეტად ჰქონდათ სკოლის მიტოვების რისკი, ვიდრე იმ ჯგუფში, სადაც ტყვიის დაბალი დონე იყო.
კოგნიტური დაქვეითების თანაფარდობა ტყვიის დონის მატებასთან უფრო მაღალი იყო ტყვიის დაბალი დონის მქონე ბავშვებში. შვიდი პერსპექტიული კოჰორტის გაერთიანებული ანალიზის მიხედვით, სისხლში ტყვიის დონის 10 მკგ/ლ-დან 300 მკგ/ლ-მდე ზრდა დაკავშირებული იყო ბავშვების IQ-ის 9-პუნქტიან შემცირებასთან, თუმცა ყველაზე დიდი კლება (6-პუნქტიანი კლება) დაფიქსირდა, როდესაც სისხლში ტყვიის დონე პირველად 100 მკგ/ლ-ით გაიზარდა. დოზა-რეაქციის მრუდები მსგავსი იყო ძვალსა და პლაზმაში ტყვიის გაზომილ დონესთან დაკავშირებული კოგნიტური დაქვეითებისთვის.

ტყვიის ზემოქმედება ქცევითი აშლილობების, როგორიცაა ყურადღების დეფიციტისა და ჰიპერაქტიურობის სინდრომი, რისკ-ფაქტორია. 8-დან 15 წლამდე ასაკის ბავშვებზე ჩატარებულ ეროვნულად წარმომადგენლობით კვლევაში, რომელიც ჩატარდა აშშ-ში, აღმოჩნდა, რომ ბავშვებში, რომელთა სისხლში ტყვიის დონე 13 მკგ/ლ-ზე მეტი იყო, ყურადღების დეფიციტისა და ჰიპერაქტიურობის სინდრომის განვითარების რისკი ორჯერ უფრო მაღალი იყო, ვიდრე იმ ბავშვებში, რომელთა სისხლში ტყვიის დონე ყველაზე დაბალი კვინტილის ფარგლებში იყო. ამ ბავშვებში, ყურადღების დეფიციტისა და ჰიპერაქტიურობის სინდრომის დაახლოებით 5 შემთხვევიდან 1 შეიძლება მივაწეროთ ტყვიის ზემოქმედებას.

ბავშვობაში ტყვიის ზემოქმედება ანტისოციალური ქცევის რისკ-ფაქტორია, მათ შორის ქცევის დარღვევასთან, დელიკვენციასთან და კრიმინალურ ქცევასთან დაკავშირებული ქცევის. 16 კვლევის მეტაანალიზში, სისხლში ტყვიის მომატებული დონე მუდმივად ასოცირდებოდა ბავშვებში ქცევის დარღვევასთან. ორ პერსპექტიულ კოჰორტულ კვლევაში, ბავშვობაში სისხლში ტყვიის ან დენტინის ტყვიის მაღალი დონე ასოცირდებოდა ადრეულ ზრდასრულ ასაკში დელიკვენციისა და დაპატიმრების მაღალ მაჩვენებლებთან.
ბავშვობაში ტყვიის მაღალი ზემოქმედება დაკავშირებული იყო ტვინის მოცულობის შემცირებასთან (შესაძლოა ნეირონების ზომისა და დენდრიტების განშტოების შემცირების გამო) და ტვინის შემცირებული მოცულობა ზრდასრულ ასაკშიც გაგრძელდა. კვლევაში, რომელშიც ხანდაზმულები მონაწილეობდნენ, სისხლში ან ძვლებში ტყვიის მაღალი დონე პერსპექტიულად დაკავშირებული იყო კოგნიტური დაქვეითების დაჩქარებასთან, განსაკუთრებით მათში, ვინც APOE4 ალელს ატარებდა. ბავშვობაში ტყვიის ზემოქმედება შეიძლება იყოს გვიანი დაწყების ალცჰაიმერის დაავადების განვითარების რისკ-ფაქტორი, მაგრამ მტკიცებულებები ბუნდოვანია.

ნეფროპათია
ტყვიის ზემოქმედება ქრონიკული თირკმლის დაავადების განვითარების რისკ-ფაქტორია. ტყვიის ნეფროტოქსიკური ეფექტები ვლინდება პროქსიმალური თირკმლის მილაკების ინტრანუკლეარული ინკლუზიის სხეულაკებში, მილაკების ინტერსტიციულ ფიბროზსა და ქრონიკულ თირკმლის უკმარისობაში. 1999-2006 წლებში NHANES-ის კვლევაში მონაწილეთა შორის, სისხლში ტყვიის 24 მკგ/ლ-ზე მეტი დონის მქონე მოზრდილებს 56%-ით უფრო მეტად ჰქონდათ შემცირებული გორგლოვანი ფილტრაციის სიჩქარე (<60 მლ/[წთ·1.73 მ2]), ვიდრე მათ, ვისაც სისხლში ტყვიის დონე 11 მკგ/ლ-ზე ნაკლები ჰქონდა. პერსპექტიული კოჰორტული კვლევის თანახმად, სისხლში ტყვიის 33 მკგ/ლ-ზე მეტი დონის მქონე ადამიანებს ქრონიკული თირკმლის დაავადების განვითარების 49%-ით უფრო მაღალი რისკი ჰქონდათ, ვიდრე მათ, ვისაც სისხლში ტყვიის დაბალი დონე ჰქონდა.

გულ-სისხლძარღვთა დაავადება
ტყვიით გამოწვეული უჯრედული ცვლილებები დამახასიათებელია მაღალი არტერიული წნევისა და ათეროსკლეროზის დროს. ლაბორატორიულ კვლევებში დადგინდა, რომ ტყვიის ქრონიკულად დაბალი დონე ზრდის ჟანგვით სტრესს, ამცირებს ბიოაქტიური აზოტის ოქსიდის დონეს და იწვევს ვაზოკონსტრიქციას ცილა კინაზა C-ს გააქტიურებით, რაც იწვევს მუდმივ ჰიპერტენზიას. ტყვიის ზემოქმედება ინაქტივირებს აზოტის ოქსიდს, ზრდის წყალბადის ზეჟანგის წარმოქმნას, აფერხებს ენდოთელური აღდგენის პროცესს, აფერხებს ანგიოგენეზს, ხელს უწყობს თრომბოზს და იწვევს ათეროსკლეროზს (სურათი 2).
ინ ვიტრო კვლევამ აჩვენა, რომ ენდოთელური უჯრედების კულტივირებამ 72 საათის განმავლობაში 0.14-დან 8.2 მკგ/ლ-მდე ტყვიის კონცენტრაციის მქონე გარემოში გამოიწვია უჯრედის მემბრანის დაზიანება (სკანირებადი ელექტრონული მიკროსკოპით დაფიქსირებული მცირე ნახვრეტები ან პერფორაციები). ეს კვლევა იძლევა ულტრასტრუქტურულ მტკიცებულებას, რომ ახლად შეწოვილი ტყვია ან ძვლიდან სისხლში ხელახლა შემავალი ტყვია შეიძლება გამოიწვიოს ენდოთელური დისფუნქცია, რაც ათეროსკლეროზული დაზიანებების ბუნებრივ ისტორიაში ყველაზე ადრეული შესამჩნევი ცვლილებაა. ზრდასრული ადამიანების წარმომადგენლობითი ნიმუშის ჯვარედინი ანალიზით, რომელთა სისხლში ტყვიის საშუალო დონე იყო 27 მკგ/ლ და არ აღენიშნებოდათ გულ-სისხლძარღვთა დაავადება, სისხლში ტყვიის დონე 10%-ით გაიზარდა.
μg-ზე, კორონარული არტერიის მძიმე კალციფიკაციის შანსების თანაფარდობა (ანუ, აგატსტონის ქულა >400, 0-ის ქულის დიაპაზონით [0 მიუთითებს კალციფიკაციის არარსებობაზე] და უფრო მაღალი ქულები მიუთითებს კალციფიკაციის უფრო დიდ დიაპაზონზე) იყო 1.24 (95%-იანი სანდოობის ინტერვალი 1.01-დან 1.53-მდე).
ტყვიის ზემოქმედება გულ-სისხლძარღვთა დაავადებებით გამოწვეული სიკვდილიანობის ერთ-ერთი მთავარი რისკ-ფაქტორია. 1988-დან 1994 წლამდე NHANES-ის კვლევაში 14 000 ზრდასრული ამერიკელი მონაწილეობდა, რომელთაგან 4 422 გარდაიცვალა. ყოველი მეხუთე ადამიანი გულის კორონარული დაავადებით იღუპება. სხვა რისკ-ფაქტორების გათვალისწინებით, სისხლში ტყვიის დონის მე-10 პროცენტილიდან 90-ე პროცენტილამდე გაზრდა გულის კორონარული დაავადებით გამოწვეული სიკვდილიანობის რისკის გაორმაგებას უკავშირდებოდა. გულ-სისხლძარღვთა დაავადებების და გულის კორონარული დაავადებით გამოწვეული სიკვდილიანობის რისკი მკვეთრად იზრდება, როდესაც ტყვიის დონე 50 მკგ/ლ-ზე ნაკლებია, მკაფიო ზღურბლის არარსებობის შემთხვევაში (სურათი 3B და 3C). მკვლევარები მიიჩნევენ, რომ ყოველწლიურად გულ-სისხლძარღვთა დაავადებებით გამოწვეული ნაადრევი სიკვდილის მეოთხედი მილიონი შემთხვევა გამოწვეულია ტყვიის დაბალი შემცველობის ქრონიკული მოწამვლით. მათგან 185 000 ადამიანი გულის კორონარული დაავადებით გარდაიცვალა.
ტყვიის ზემოქმედება შესაძლოა ერთ-ერთი მიზეზი იყოს, რის გამოც გულის კორონარული დაავადებით გამოწვეული სიკვდილიანობა გასულ საუკუნეში თავდაპირველად გაიზარდა, შემდეგ კი შემცირდა. შეერთებულ შტატებში გულის კორონარული დაავადებით გამოწვეული სიკვდილიანობის მაჩვენებელი მკვეთრად გაიზარდა XX საუკუნის პირველ ნახევარში, პიკს 1968 წელს მიაღწია, შემდეგ კი სტაბილურად შემცირდა. ამჟამად ის 1968 წლის პიკთან შედარებით 70 პროცენტით ნაკლებია. ტყვიის შემცველი ბენზინის ზემოქმედება დაკავშირებული იყო გულის კორონარული დაავადებით გამოწვეული სიკვდილიანობის შემცირებასთან (სურათი 4). NHANES-ის კვლევაში მონაწილეთა შორის, რომელიც რვა წლამდე 1988-1994 და 1999-2004 წლებში კონტროლდებოდა, გულის კორონარული დაავადებით გამოწვეული სიკვდილიანობის საერთო შემცირების 25% სისხლში ტყვიის დონის შემცირებით იყო განპირობებული.

ტყვიის შემცველი ბენზინის თანდათანობითი გაუქმების პირველ წლებში შეერთებულ შტატებში მაღალი არტერიული წნევის შემთხვევები მკვეთრად შემცირდა. 1976-დან 1980 წლამდე ამერიკელი ზრდასრული მოსახლეობის 32 პროცენტს მაღალი არტერიული წნევა ჰქონდა. 1988-1992 წლებში ეს მაჩვენებელი მხოლოდ 20% იყო. ჩვეულებრივი ფაქტორები (მოწევა, არტერიული წნევის მედიკამენტები, სიმსუქნე და მანჟეტის უფრო დიდი ზომაც კი, რომელიც გამოიყენება სიმსუქნით დაავადებულ ადამიანებში არტერიული წნევის გასაზომად) არ ხსნის არტერიული წნევის ვარდნას. თუმცა, შეერთებულ შტატებში სისხლში ტყვიის საშუალო დონე 1976 წლის 130 მკგ/ლ-დან 1994 წელს 30 მკგ/ლ-მდე შემცირდა, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ტყვიის ზემოქმედების შემცირება არტერიული წნევის ვარდნის ერთ-ერთი მიზეზია. ძლიერი გულის ოჯახური კვლევის ფარგლებში, რომელშიც ამერიკელი ინდიელების კოჰორტაც მონაწილეობდა, სისხლში ტყვიის დონე შემცირდა ≥9 მკგ/ლ-ით, ხოლო სისტოლური არტერიული წნევა საშუალოდ 7.1 მმ ვწყ.სვ.-ით (კორექტირებული მნიშვნელობა).
გულ-სისხლძარღვთა დაავადებებზე ტყვიის ზემოქმედების ზეგავლენასთან დაკავშირებით ბევრი კითხვა უპასუხოდ რჩება. ჰიპერტენზიის ან გულ-სისხლძარღვთა დაავადების გამოსაწვევად საჭირო ზემოქმედების ხანგრძლივობა ბოლომდე შესწავლილი არ არის, თუმცა, ძვლებში გაზომილი ტყვიის ხანგრძლივ კუმულაციური ზემოქმედება, როგორც ჩანს, უფრო ძლიერი პროგნოზირების უნარით ხასიათდება, ვიდრე სისხლში გაზომილი ხანმოკლე ზემოქმედება. თუმცა, ტყვიის ზემოქმედების შემცირება, როგორც ჩანს, ამცირებს არტერიულ წნევას და გულ-სისხლძარღვთა დაავადებებით გამოწვეული სიკვდილიანობის რისკს 1-2 წლის განმავლობაში. NASCAR-ის რბოლებიდან ტყვიის შემცველი საწვავის აკრძალვიდან ერთი წლის შემდეგ, ტრასის მახლობლად მდებარე თემებში გულის კორონარული დაავადებით გამოწვეული სიკვდილიანობის მნიშვნელოვნად დაბალი მაჩვენებელი დაფიქსირდა უფრო პერიფერიულ თემებთან შედარებით. და ბოლოს, საჭიროა შევისწავლოთ გულ-სისხლძარღვთა სისტემის გრძელვადიანი ეფექტები იმ ადამიანებში, რომლებიც ტყვიის 10 მკგ/ლ-ზე ნაკლები დონის ზემოქმედების ქვეშ იმყოფებოდნენ.
სხვა ტოქსიკური ქიმიკატების ზემოქმედების შემცირებამ ასევე შეუწყო ხელი გულის კორონარული დაავადების შემცირებას. 1980 წლიდან 2000 წლამდე ტყვიის შემცველი ბენზინის თანდათანობით გაუქმებამ შეამცირა მყარი ნაწილაკების შემცველობა 51 მეტროპოლიტენის რაიონში, რამაც სიცოცხლის ხანგრძლივობის 15 პროცენტით გაზრდა გამოიწვია. ნაკლები ადამიანი ეწევა. 1970 წელს ამერიკელი ზრდასრული მოსახლეობის დაახლოებით 37 პროცენტი ეწეოდა; 1990 წლისთვის ამერიკელების მხოლოდ 25 პროცენტი ეწეოდა. მწეველებს სისხლში ტყვიის მნიშვნელოვნად მაღალი დონე აქვთ, ვიდრე არამწეველებს. რთულია ჰაერის დაბინძურების, თამბაქოს კვამლისა და ტყვიის ისტორიული და ამჟამინდელი გავლენის დადგენა გულის კორონარულ დაავადებაზე.
გულის კორონარული დაავადება მსოფლიოში სიკვდილიანობის წამყვანი მიზეზია. ათეულზე მეტმა კვლევამ აჩვენა, რომ ტყვიის ზემოქმედება გულის კორონარული დაავადებით გამოწვეული სიკვდილის ერთ-ერთი მთავარი და ხშირად უგულებელყოფილი რისკ-ფაქტორია. მეტაანალიზში, ჩოუდჰურიმ და სხვებმა აღმოაჩინეს, რომ სისხლში ტყვიის მომატებული დონე გულის კორონარული დაავადების მნიშვნელოვანი რისკ-ფაქტორია. რვა პერსპექტიულ კვლევაში (სულ 91,779 მონაწილით), სისხლში ტყვიის კონცენტრაციის მქონე ადამიანებს ყველაზე მაღალი კვინტილის წარმომადგენლებთან შედარებით, არალეტალური მიოკარდიუმის ინფარქტის, შუნტირების ოპერაციის ან გულის კორონარული დაავადებით სიკვდილის 85%-ით მაღალი რისკი ჰქონდათ, ვიდრე ყველაზე დაბალი კვინტილის წარმომადგენლებს. 2013 წელს, გარემოს დაცვის სააგენტომ (EPA)
ტყვიის ზემოქმედება გულის კორონარული დაავადების რისკ-ფაქტორია; ათი წლის შემდეგ, ამერიკის გულის ასოციაციამ ეს დასკვნა დაადასტურა.