Više od 80 odsto hemijskih elemenata po svom karakteru su metali. Neki od njih (Pb, Cd, Hg, As) su toksični, a neki (Cu, Zn, Fe, Co) su esencijalni. Još u 16. vijeku švedski ljekar Paracelzus uveo je u farmaceutsku hemiju Pb i As i pokazao da doza supstance determiniše njenu toksičnost.
Metali se dijele na metale visoke toksičnosti, kao što su Pb, Cd, Hg, As, esencijalne elemente sa potencijalnom toksičnošću, poput Cu, Zn, Mn, Fe, Mg, Mo, Cr, Ni, Se, B i ostale metale (Al, Ba, Be, Sn). U organizam se mogu unijeti kroz respiratorni trakt, gastrointestinalni trakt (u daljem tekstu GIT), kroz kožu i sluzokožu.
Faktori koji utiču na toksičnost mogu biti fizičko-hemijske osobine metala:
– Rastvorljivost;
– stabilnost;
– elektrohemijske karakteristike (elektropozitivnost povećava toksičnost);
– sposobnost da reaguju sa biološkim ligandima;
– hemijski oblik, npr. CH3Hg i Hg2+ ;
– i valentno stanje Mn+7 > Mn+2, As+3 > As+5,
kao i osobine samog organizma:
– starost (djeca su najčešće osjetljivija zbog većeg procenta resorpcije iz GIT-a);
– stanje imunog sistema;
– način života – alkohol, pušenje, ishrana;
– i interakcija sa bioelementima.
OLOVO
Poznato je da su Stari Grci pili pića iz olovnih posuda ili posuda sa Pb glazurom, dok su Rimljani dodavali Pb-soli u vino, zbog čega je kod njih koncentracija olova u kostima bila i do 100 puta veća nego kod modernog čovjeka. Destilacija alkohola u Pb-posudama izaziva želučane tegobe i kostobolju.
Olovo se resorbuje iz digestivnog trakta, a starost i fizičko stanje utiču na resorpciju. Tako je apsorpcija kod djece 50 odsto, a kod odraslih 10 -15 procenata. Najosjetljvija populacija su bebe i djeca do šest godina starosti. Hronični efekti javljaju se na skoro svim tkivima, organima i sistemima, a dugotrajna izloženost niskim dozama utiče na nervni sistem (usporena nervna provodljivost, promjene ponašanja, mentalna retardacija).
Slučaj trovanja djece olovom zabilježen je nedavno u Istočnoj Kini (2009. godina), usljed onečišćenja iz tamošnjih industrijskih postrojenja (fabrika baterija). Dvije medicinske agencije testirale su 287 djece mlađe od 14 godina i kod 121 djeteta su pronašli povišenu količinu olova u krvi. Kod djece olovo izaziva teška oštećenja mozga, kao i zastoj u razvoju.
Međunarodna organizacija za istraživanje raka (International Agency for Research on Cancer, u daljem tekstu IARC) svrstava ga u grupu 2 mogućih kancerogena, dok je Američka agencija za zaštittu životne sredine (Environmental Protection Agency, u daljem tekstu EPA) utvrdila da MDK u pijaćoj vodi bude 0.
ARSEN
Arsen (Arsenik, As) bio je omiljeni dvorski otrov u srednjem vijeku, a kasnije je korišćen i u svrhu „političkih“ trovanja. Vjeruje se da su od arsena umrli: Francesco I Medicci i njegova žena, George III, Napoleon, Charles Francis Hall. Od arsena se umiralo „slučajno“, jer je bio sastojak boja (naročito smaragdno zelene), ali je trovanje njime vrlo teško otkriti.
Ima karakteristiku da se brzo resorbuje u organizam preko digestivnog trakta (oko 80 procenata), a dobra je i resorpcija preko kože. Raspodjeljuje se po svim tkivima, a najviše u kosi, noktima i površinskom sloju kože, gdje se dugo zadržava (Meesove linije). Napada gotovo sve organe, a akutno trovanje arsenom može u roku od 30 minuta izazvati šok i kolaps svih organa. Dugotrajna izloženost niskim dozama izaziva cijeli niz problema koji započinju glavoboljama, neurološkim ispadima, disfunkcijom jetre, koštane srži, srca i krvnih žila, polnih organa, sistema za disanje, promjenama na koži i gubitkom kose. Takođe, kod trudnica, arsen može izazvati spontani pobačaj ili prerani porođaj.
Hronični efekti mogu se ispoljiti i na nervnom sistemu, inhibira aktivnost enzima (sulfhidridne grupe), može da ugrozi metabolizam joda, a negativno utiče i na metabolizam masti i ugljenih hidrata. Trovalentna jedinjenja toksičnija su od petovalentnih, dok su neorganska toksičnija od organskih.
Jedan od najvećih slučajeva trovanja arsenom zabilježen je u Bangladešu. Tokom 1970-ih godišnje je do 250.000 djece u ovoj zemlji umiralo od posljedica korišćenja prljave površinske vode, a studija iz 2009. pokazala je da bi 20 miliona Bangladešana moglo umrijeti prije vremena zbog trovanja arsenom.
Prema IARC klasifikaciji, arsen spada u grupu 1 humanih kancerogena. EPA ga je klasifikovala kao jedinjenje kancerogeno za ljude pri unošenju inhalacijom i ingestijom. Takođe, smatra se da Se smanjuje toksičnost arsena.
KADMIJUM
Kadmijum (Cd) spada među najotrovnije metale, a otkrio ga je 1817. godine Fridrih Štrosmajer u Njemačkoj. Svega 5 – 6 procenata unijetog kadmijuma se resorbuje, a resorpcija zavisi od godina starosti, količine Ca, Zn i Fe, budući da je u nedostatku ovih elemenata resorpcija povećana.
Dodajte komentar