Harm and benefits of single-use plastic medical devices in modern medicine


Cite item

Full Text

Abstract

This study is dedicated to a comprehensive hygienic analysis of the application of single-use plastic materials in modern medicine. In the context of annual growth in global plastic production and its dominance in the medical field, the research examines the dual nature of its impact: on one hand, the benefits for asepsis and reduction of hospital-acquired infections; on the other hand, the increasing risks to human health and the environment. In the main part of the work, the primary pathways of microplastic migration and toxic additives (phthalates) into the human body are analyzed. Special attention is given to the analysis of legal regulatory mechanisms in the Russian Federation, the European Union, and WHO recommendations. A contradiction has been identified between existing regulations, which assess only the immediate safety of products, and the necessity of accounting for long-term plastic accumulation effects. Objective. To analyze the hygienic risks associated with the use of plastic materials in medicine for the assessment of existing regulatory mechanisms. Materials and Methods. An analysis of current scientific literature and regulatory documents was conducted. Results. Microplastic particles from medical devices directly enter the bloodstream, causing endocrine disruptions, inflammation, and increasing oncological risks. Despite these hazards, plastic remains indispensable in medicine due to its hygienic properties, durability, and low cost. Conclusions. Plastic is indispensable for asepsis and accessibility of medical care, but its microplastics and toxic additives pose threats to health. There is a need to strengthen control over product composition, revise regulatory standards, and stimulate safe alternatives to achieve a balance between benefits and risks.         

Full Text

Введение. Современную медицину невозможно представить без полимерных материалов. Пластик стал основой для производства жизненно важных одноразовых изделий — шприцев, катетеров, инфузионных систем, пакетов для крови и средств индивидуальной защиты [1]. Благодаря низкой стоимости, универсальности и совместимости с различными методами стерилизации, медицинский пластик занимает доминирующее положение среди прочих материалов [6]. Массовое внедрение пластиковых изделий позволило кардинально снизить риск внутрибольничных инфекций и повысить доступность медицинской помощи во всем мире [3]. Однако использование пластиковых изделий в медицине сопряжено с потенциальными рисками для здоровья пациентов, связанными с миграцией токсичных компонентов непосредственно в организм при медицинских манипуляциях [2]. Особую тревогу вызывает присутствие в медицинских пластиках, особенно в изделиях из поливинилхлорида (ПВХ), таких добавок, как фталаты, которые придают эластичность катетерам и трубкам, но при этом обладают доказанным разрушающим действием на эндокринную систему [5]. Многочисленные исследования связывают эти вещества с нарушениями репродуктивной функции, канцерогенными рисками и другими системными эффектами [4]. Таким образом, актуальность данной работы обусловлена необходимостью комплексной оценки медицинских рисков использования пластика, чтобы выработать сбалансированные решения, обеспечивающие как инфекционную безопасность, так и долгосрочную защиту здоровья пациентов. 

Цель работы. Провести комплексный анализ гигиенических рисков, связанных с использованием пластиковых материалов в медицине, и оценить существующие механизмы их  регулирования. 

   Материалы и методы исследования. Методологической основой послужил аналитический обзор актуальной научной литературы и нормативно-правовых документов. 

Источниками данных выступили ведущие научные базы – PubMed, Google Scholar, Scopus, Web of Science, РИНЦ, а также официальные информационные ресурсы Роспотребнадзора и Всемирной организации здравоохранения за период с 2010 по 2025 гг. 

Особое внимание уделялось рецензируемым публикациям с высоким индексом цитирования. 

      Результаты исследования.  

      1.Объемы производства и пути миграции 

Ежегодное мировое производство пластика превышает 400 млн тонн, при этом на медицинский сектор приходится значительная и растущая доля. После утилизации пластиковые отходы попадают в окружающую среду, где под воздействием внешних факторов фрагментируются до микропластика (частицы <5 мм) и нанопластика (до 1 мкм), встраиваясь в пищевые цепи и попадая в организм человека. 

 

 Основные пути миграции: 

  • 8226],"469777803":"left","469777804":"-","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="1" data-aria-level="1">ингаляционный: вдыхание частиц из воздуха; 
  • 8226],"469777803":"left","469777804":"-","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="2" data-aria-level="1">алиментарный: употребление продуктов питания и воды, загрязненных микропластиком. Исследования показывают наличие частиц в бутилированной воде и морепродуктах; 
  • 8226],"469777803":"left","469777804":"-","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="3" data-aria-level="1">парентеральный: прямое поступление из медицинских изделий (например, из ПВХ-трубок, содержащих пластификаторы).  

В медицинской практике наибольшее значение имеет парентеральный путь — прямое попадание микропластика и токсичных добавок (в первую очередь фталатов) в кровоток из поверхности медицинских изделий, контактирующих с кровью или внутренними тканями. Этот путь наиболее опасен, так как минует защитные барьеры организма (желудочно-кишечный тракт, дыхательную систему) и обеспечивает немедленную системную экспозицию. Особенно высоки риски при длительном использовании изделий (например, при катетеризации центральных вен, парентеральном питании, гемодиализе). 

  1. Влияние микропластикаи химических добавокиз медицинских изделий на здоровье человека 

Исследования последних лет подтверждают способность микрочастиц пластика, высвобождающихся из медицинских изделий, проникать в ткани и накапливаться в организме человека. Частицы обнаружены в крови, тканях и даже в плаценте, что свидетельствует о возможности преодоления гематоплацентарного барьера. 

Могут возникать различные нарушения функционального состояния: 

  • Эндокринные и метаболические нарушения.Фталаты, широко используемые в производстве гибких ПВХ-изделий (трубок, катетеров, пакетов для крови), обладают способностью имитировать или блокировать действие естественных гормонов. Это приводит к дисбалансу половых гормонов, нарушению репродуктивной функции как у мужчин (снижение качества спермы), так и у женщин (нарушение овуляции, риск эндометриоза и выкидышей).  Эксперименты на мышах показали, что потребление микропластика приводит к нарушению регуляции уровня сахара в крови (риск диабета), повышению ферментов печени (признак повреждения органа) и увеличению проницаемости кишечника («дырявый кишечник»), что позволяет токсинам попадать в кровоток. Новейшее исследование проектаmicroONE (2025) впервые продемонстрировало, что микропластик напрямую изменяет состав и метаболизм кишечных бактерий человека: изменяется кислотность среды (снижение pH), угнетению подвергаются ключевые семейства бактерий, участвующие в пищеварении. Некоторые сдвиги в микробиоме, вызванные пластиком, ранее ассоциировались с депрессией и колоректальным раком; 
  • Канцерогенный потенциал. Некоторые фталаты и продукты их деградации классифицируются Международным агентством по изучению рака как возможные канцерогены. Длительное воздействие может повышать риск развития онкологическихзаболеваний, в частности рака молочной железы и печени [2]; 
  • Системное воспаление и оксидативный стресс. Микрочастицы пластика, попадая в кровоток, могут вызывать хроническую воспалительную реакцию, активировать иммунные клетки и усиливать выработку свободных радикалов, что повреждает ДНК, белки и липиды клеток. Это вносит вклад в развитие различных патологий;
  • Кардиоваскулярные риски. Накопление микропластика в сосудистой стенке связывают с развитием атеросклеротических изменений, повышением жёсткости сосудов и риском тромбообразования [5]. 
  1. Правовые механизмы регулирования обращения с пластиковыми отходами

Регулирование оборота медицинского пластика осуществляется на международном и национальном уровнях: 

  1. 65533, 0],"469777803":"left","469777804":"%1.","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="1" data-aria-level="1">Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) участвует в регулировании, выпуская руководства по безопасности медицинских изделий и оценке рисков, связанных с материалами, контактирующими с организмом человека.  
  1. 65533, 0],"469777803":"left","469777804":"%1.","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="2" data-aria-level="1">Федеральный закон от 04.08.2023 № 451-ФЗ. 
  1. 65533, 0],"469777803":"left","469777804":"%1.","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="3" data-aria-level="1">Технический регламент Таможенного союза "О безопасности упаковки" (ТР ТС 005/2011): устанавливает требования к обращению упаковки на рынке, включая ее маркировку для идентификации материала.  
  1. 65533, 0],"469777803":"left","469777804":"%1.","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="4" data-aria-level="1">Приняты нормативные акты, позволяющие регионам устанавливать требования по использованию вторичных ресурсов при закупках (например, при строительстве), что создает рынок сбыта для переработанного пластика.  
  1. Польза и применение пластика в медицине

Несмотря на все экологические и потенциальные риски для здоровья, пластиковые материалы остаются незаменимыми в современной медицине благодаря уникальному сочетанию свойств. 

Гигиенические преимущества: 

          1.Снижение инфекционных рисков — одноразовые изделия (шприцы, катетеры, системы переливания) предотвращают перекрестное заражение и внутрибольничные инфекции.  

  1. Упрощение стерилизации—совместимость с современными методами обработки (гамма-излучение, автоклавирование). Это позволяет подбирать оптимальный метод стерилизации в зависимости от типа пластика и назначения изделия, сохраняя его функциональность и стерильность. 
  2. Тактические преимущества—легкость, прочность, возможность создания сложных конструкций.  

Основные области применения: 

  • 8226],"469777803":"left","469777804":"-","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="1" data-aria-level="1">одноразовые изделия (шприцы, перчатки, зонды, маски); 
  • 8226],"469777803":"left","469777804":"-","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="2" data-aria-level="1">упаковка лекарств (флаконы, блистеры, контейнеры); 
  • 8226],"469777803":"left","469777804":"-","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="3" data-aria-level="1">имплантаты и протезы (эндопротезы суставов, сетки); 
  • 8226],"469777803":"left","469777804":"-","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="4" data-aria-level="1">медицинская техника (корпуса приборов, компоненты); 
  • 8226],"469777803":"left","469777804":"-","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="5" data-aria-level="1">сосудистые изделия (катетеры, системы для инфузий)  

Экономические аспекты: 

  • 8226],"469777803":"left","469777804":"-","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="1" data-aria-level="1">низкая стоимость производства; 
  • 8226],"469777803":"left","469777804":"-","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="2" data-aria-level="1">упрощение логистики благодаря малому весу; 
  • 8226],"469777803":"left","469777804":"-","469777815":"multilevel"}" data-aria-posinset="3" data-aria-level="1">сокращение затрат на стерилизацию.  

Выводы. Проведенный анализ выявил противоречие между безусловной пользой пластика для асептики и инфекционного контроля и растущими данными о его долгосрочных негативных эффектах для здоровья. Существующие правовые механизмы фокусируются преимущественно на непосредственной безопасности изделий, в то время как проблемы накопления микропластика в экосистемах и организме требуют более комплексного подхода и межведомственного регулирования. Пластик остается незаменимым материалом в медицине, обеспечивая высокий уровень гигиены, безопасности и доступности медицинской помощи. Однако доказанные риски, связанные с миграцией микропластика и токсичных добавок (особенно фталатов), диктуют необходимость пересмотра гигиенических нормативов, ужесточения контроля за химическим составом медицинских изделий и активного стимулирования разработки безопасных альтернатив. Только комплексный подход, учитывающий как неоспоримую пользу пластика для инфекционного контроля, так и его долгосрочные риски для здоровья, позволит найти оптимальный баланс и обеспечить безопасность пациентов в самом широком смысле этого слова. 

567],"469777927":[0],"469777928":[1]}"> 

×

About the authors

Anastasia Yaroslavovna Khoma

Voronezh State Medical University named after N. N. Burdenko

Email: khoma.nastya07@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-5840-8312

Student

Russian Federation, 10 Studenchskaya Street, 394036, Voronezh, Russian Federation

Arina Dmitrievna Chichkanova

Voronezh State Medical University named after N. N. Burdenko

Email: arina7748@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-7505-9236

Student

Russian Federation, 10 Studenchskaya Street, 394036, Voronezh, Russian Federation

Ludmila Evgenievna Mehantieva

Voronezh State Medical University named after N. N. Burdenko

Email: Ludm.mekhantjewa2012@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2439-3625
SPIN-code: 6735-7330
https://vrngmu.ru/academy/personnel/354/

Professor, Head of the Department of Disaster Medicine and Life Safety

Russian Federation, 10 Studenchskaya Street, 394036, Voronezh, Russian Federation

Andrey Vladimirovich Enin

Voronezh State Medical University named after N. N. Burdenko

Author for correspondence.
Email: en111a@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1671-8565
SPIN-code: 9526-7177
https://vrngmu.ru/academy/personnel/3814/

Assistant (Department of Disaster Medicine and Life Safety; Department of Hygiene Disciplines)

Russian Federation, 10 Studenchskaya Street, 394036, Voronezh, Russian Federation

References

  1. Газеев И.Р., Лукин А.А., Гизатова Н.В., Латыпова Г.Ф. Микро- и нанопластик: происхождение, источники поступления и влияние на здоровье человека (обзор литературы). Гигиена и санитария. 2025;104(10):1290-1295. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2025-104-10-1290-1295. EDN: ioivfh
  2. Андрюков БГ, Беседнова НН, Запорожец ТС, Яковлев АА, Матосова ЕВ, Крыжановский СП, Щелканов МЮ. Потенциальная роль микро- и нанопластика в распространении вирусов. Антибиотики и Химиотерапия. 2023;68(1-2):33-44. https://doi.org/10.37489/0235-2990-2023-68-1-2-33-44
  3. Механтьева, Л. Е. Комплексная гигиеническая оценка техногенной нагрузки на территории Воронежской области / Л. Е. Механтьева, А. В. Енин // Здоровье населения и среда обитания - ЗНиСО. – 2024. – Т. 32, № 1. – С. 28-35. – doi: 10.35627/2219-5238/2024-32-1-28-35. – EDN GZKSJJ.
  4. Техногенное загрязнение окружающей среды и степень его влияния на здоровье населения Воронежской области / Л. Е. Механтьева, М. В. Перфильева, Е. А. Раскина, А. В. Нестерова // Комплексные проблемы техносферной безопасности. Научный и практический подходы к развитиюи реализации технологий безопасности : сборник тезисов по материалам XVII Международной научно-практической конференции, Воронеж, 26 марта 2021 года. – Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2021. – С. 129-130. – EDN BPYXZN.
  5. Мамедов М.Н., Савчук Е.А. Взаимосвязь микрочастиц пластика с факторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2024;23(6):4069. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2024-4069. EDN: NPTJZH
  6. Кизеев А.Н., Сюрин С.А. Пластик в биосфере – риски биоте и здоровью населения России. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2023;31(5):41-51. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2023-31-5-41-51

Supplementary files

There are no supplementary files to display.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies