Kilka uwag na początek:
Oczywiście nie jest to wywód naukowy. Jest w nim wiele
nieścisłości i niedomówień.
Ø
Na pewno jednak tekst ten napisałem zgodnie z
posiadaną wiedzą i w dobrej wierze.
Ø
W przypadku, kiedy mowa o "organizmie"
mam na myśli człowieka. Jeżeli rozpatruję wpływ na zwierzęta zaznaczam to
wyraźnie.
Ø
Tym razem skupię się nie na dawkach
śmiertelnych, tylko na długotrwałym narażeniu organizmu na dany pierwiastek.
Ø
Przy tworzeniu tekstu posiłkowałem się przede
wszystkim „Toksykologią współczesną” pod redakcją prof. Witolda Seńczuka wyd. z
2005 r.
Na studiach nauczono mnie, że jest sześć pierwiastków
toksycznych - ołów, rtęć, kadm, arsen, beryl, glin (wykłady i laborki z dr. H.
Górecką, PolWro)
Przy czym "pierwiastek toksyczny" zdefiniowano
jako ten, którego każde, nawet najmniejsze stężenie, wpływa negatywnie na
organizm.
Są wykresy, gdzie jest pokazany stan zdrowia w zależności od
stężenia.
Dla części pierwiastków wygląda on w ten sposób, że razem ze
stężeniem stan zdrowia rośnie (pierwiastki potrzebne organizmowi), by na pewnym
poziomie się ustabilizować i dopiero po przekroczeniu pewnej dawki stan zdrowia
spada (przedawkowanie).
Dla innych przy wzroście stężenia stan zdrowia się nie
zmienia (organizm nie potrzebuje pierwiastka, ale sobie z nim radzi), by
dopiero po przekroczeniu określonej dawki spadać (znów przedawkowanie).
I mamy właśnie pierwiastki toksyczne dla których na wykresie
od samego początku widzimy spadek stanu zdrowia organizmu (od poziomu
startowego przy zerowym stężeniu).
Poniższa lista nie jest uszeregowana w żaden sposób.
Kolejność przypadkowa.
1. Ołów
Szacuje się, że strefa zanieczyszczenia w około huty
przetwarzającej ołów może mieć promień około 15 km. Obecnie nie dodaje się
już związków ołowiu (tetrametyloołów i tetraetyloołów) do benzyny. Nie
występuje, więc już wzrost stężenia ołowiu w glebie i powietrzy w okolicach
dróg. Natomiast może istnieć olbrzymie zanieczyszczenie gleby ołowiem w pobliżu
domów malowanych farbami zawierającymi ołów. Dlatego należy uważać z ogródkami
i działkami, jeżeli sąsiad pomalował altankę farbą w ołowiem to my będziemy
jeść ogórki z tym ołowiem!
Ołów bardzo łatwo dostaje się do ludzkiego organizmu przez
usta. Zwłaszcza w przypadku dzieci jest to problem, gdy liżą i gryzą zabawki
(jest to główne źródło ołowiu w organizmie dzieci). Tym bardziej, że u dzieci
wchłanianie ogłowiu z układu pokarmowego jest nawet dwukrotnie wyższe. Tak
ważne jest, by ich zabawki nie zawierały ołowiu.
Alkilowe związki ołowiu (czyli np. metloołów i etyloołów)
wchłaniają się bardzo łatwo również przez nieuszkodzoną skórę.
Ołów odkłada się w większości tkanek, jednak w przypadku
kości stanowi to największy problem. Ołów z kości jest właściwie nieusuwalny i
kumuluje się przez całe życie (a zaczyna się to już w życiu płodowym, płód
wchłania ołów z krwi matki, łożysko nie stanowi bariery).
Okres połowicznego wydalenia z krwi to około 20 dni, w
tkanek miękkich 20-30 dni, z kości 10-20 lat. O ile organizm nie jest narażony
na nowe dawki. U dorosłego około 95% ołowiu znajduje się w kościach i może to
stanowić nawet 200 mg.
Na czym polega toksyczność ołowiu: niszczy krew, blokuje
syntezę hemu (dzięki niemu erytrocyty transportują tlen) - prowadzi to do
niedokrwistości. Oprócz tego niszczy układ nerwowy, nerki i powoduje problemy z
układem pokarmowym.
U dzieci wysokie stężenie ołowiu we krwi powoduje zmiany w
ośrodkowym układzie nerwowym prowadzące do obniżenia wartości ilorazu inteligencji.
U dorosłych bardziej narażony jest obwodowy układ nerwowy. Długa ekspozycja na
ołów (u dorosłych) może doprowadzić do porażenia prostowników i nerwu
promieniowego, co objawia się opadaniem ręki.
Wchłanianiu ołowiu zapobiega odpowiednia dieta: bogata w
wapń i fosfor oraz żelazo. Jedząc w odpowiedni sposób możemy zmniejszyć
wchłanianie ołowiu nawet kilkukrotnie (np: z 63% do 10%).
Można przeprowadzić badanie krwi i/lub moczu na obecność
ołowiu. Oto dane:
Krew:
dopuszczalne <1,93 umol (mikromola)/dm^3 lub <40 ug/100 cm^3 przy tolerancji na
poziomie <3,86 umol/dm^3 lub <80 ug/100 cm^3
Mocz:
dopuszczalne <0,39 umol/dm^3 lub <80 ug/cm^3 przy
tolerancji na poziomie <0,72 umol/dm^3 lub 150 ug/cm^3
2. Rtęć
Znaczne zanieczyszczenie rtęcią występuje w okolicach
elektrowni opalanych węglem, jako że w węglu może znajdować się nawet 8,5 mg
Hg/kg węgla.
Metylacja rtęci (czyli rtęć np. z grupą metylową) znacznie
ułatwia dostawanie się rtęci do organizmu. Organizmy morskie (ryby przede
wszystkim) zawierają w sobie przede wszystkim metylortęć. Okres półtrwania
rtęci w organizmach ryb wynosi kilkaset dni, dlatego im ryba starsza tym więcej
rtęci w sobie zawiera. Zawartość rtęci w rybach drapieżnych może przekraczać 1
mg/kg masy ciała.
Stosowanie pestycydów, fungicydów i ścieków komunalnych do
nawożenia powoduje zwiększenie zawartości rtęci w glebie.
Rtęć w formie elementarnej (na zerowym stopniu utlenienia)
odkłada się przede wszystkim w układzie nerwowym, część trafia do nerek
(utleniona do rtęci nieorganicznej na drugim stopniu utlenienia). Wdychane pary
rtęci dostają się do strumienia krwi, a następnie przenikają barierę
mózgowo-rdzeniową i barierę łożyska. Odkładają się w mózgu oraz tkankach płodu.
Metylortęć jest również odkładana w mózgu lub tkankach płodu, przy czym
stężenie rtęci w krwinkach płodu może być wyższe niż w krwinkach matki.
Organizm wchłania związki alkilortęciowe (np: metylortęć i
etylortęć) z przewodu pokarmowego w około 95%, natomiast nieorganiczne
połączenia rtęci jedynie w 7%.
Okres połowicznego wydalania metylortęci z całego organizmu
wynosi ponad 70 dni, dla większości soli nieorganicznych około 40 dni, a dla
par rtęci około 60 dni. Zwierzęta małe wydalają rtęć szybciej niż zwierzęta
duże, dotyczy to zwłaszcza ryb.
Rtęć kumuluje się najszybciej w nerkach, ale to mózg (OUN)
ulega większym uszkodzeniom.
W przypadku zatrucia rtęcią (przewlekłego zatrucia)
obserwuje się najpierw drżenie palców (uszkodzenie układu nerwowego) oraz zmiany w EEG, następnie dochodzi do obniżenia
wskaźnika inteligencji.
3. Kadm
Kadm wykorzystywany jest szeroko w przemyśle, dlatego na
terenach przemysłowych występuje znaczne skażenie tym pierwiastkiem. Może ono
dochodzić nawet do 40 km
od źródła.
Kumuluje się w liściach tytoniu, palenie tytoniu powoduje
istotny wzrost stężenia kadmu we krwi i moczu.
Przez układ pokarmowy kadm wchłania się jedynie w 4-6%.
Istotny wpływ na to ma zawartość żelaza, wapnia, cynku i białka w pożywieniu.
Wdychany kadm wchłania się w zależności od postaci chemicznej, jest to do około
20%.
Kadm odkłada się przede wszystkim w nerkach oraz w wątrobie,
gdzie przy odpowiedniej diecie bogatej w cynk jest częściowo unieszkodliwiany. Okres
połowicznego wydalania dla kadmu wynosi od 10 do 30 lat, z nerek około 15 lat.
O ile zaniknie ekspozycja na ten pierwiastek.
Przy przewlekłym zatruciu kadmem (co wynika zazwyczaj z
wdychania kadmu) nerki i płuca wysiadają pierwsze, następna jest wątroba.
Następuje również degeneracja układu kostnego (osteoporoza z pęknięciami kości
i spontanicznymi złamaniami).
Kadm jest pierwiastkiem embriotoksycznym (wywołuje ciężkie
uszkodzenia lub obumarcie zarodka) i teratogennym (powoduje wady u płodów).
Jest również rakotwórczy.
4. Arsen
Głównym źródłem arsenu w środowisku i produktach spożywczych
są herbicydy, defolianty oraz produkcja przemysłowa (m.in. huty szkła).
Arsen wchłania się przez układ pokarmowy w zależności od
formy w jakiej występuje, w przypadku związków nieorganicznych dobrze
rozpuszczalnych jest to 45-95%, organicznych 75-85%. Związki słabo rozpuszczalne wchłaniają się w
niewielkim stopniu. Wchłanianie przez układ oddechowy zależy od właściwości
chemicznych, postaci i rozmiaru cząsteczek, zazwyczaj wynosi kilkadziesiąt
procent.
Człowiek wydala z moczem około 35% podanej dawki
jednorazowej, jednak w przypadki kilkudniowej ekspozycji zaczyna wydalać 60-70%
podanej dawki. Wydalanie to ma charakter trójfazowy, a czas zależy od
wartościowości podanego arsenu. Okresy połowicznego półtrwania dla arsenu
trójwartościowego dla trzech faz wynoszą 2h, 8h i 8 dni, dla arsenu
pięciowartościowego 2h, 9,5h i 38 dni.
Arsen jest rakotwórczy i powoduje nowotwory układu
oddechowego, skóry oraz innych narządów. Nieorganiczny arsen zaburza pracę
komórek wątroby oraz nerek. Przy dłuższym narażeniu następują zmiany skórne i
błon śluzowych (np. w nosie) oraz uszkodzenia nerwów obwodowych (niedowłady,
brak czucia, etc.). Charakterystyczne jest występowanie poprzecznych białych
linii na płytkach paznokciowych. Oprócz tego niedokrwistość, zaburzenia układu
pokarmowego, obniżenie masy ciała.
Dieta zawierająca potas pozwala uniknąć problemów z sercem
wynikających z zatrucia trójwartościowym arsenem. Z kolei spożywanie czosnku
zwiększa wydalanie arsenu razem z moczem.
5. Beryl
Głównym źródłem narażenia na beryl jest żywność, woda pitna i
palenie tytoniu.
Okresy połowicznego wydalania dla poszczególnych narządów
wynoszą: nerki 120 dni, wątroba 270 dni, śledziona 540 dni, kości 450 dni. A
ogólnie dla całego organizmu 180 dni.
Beryl jest kancerogenny. Przewlekłe zatrucie berylem nie
daje widocznych symptomów lub mogą być one opóźnione w stosunku do ekspozycji.
Doprowadza jednak ono do ogólnego wyniszczenia organizmu i
niewydolności oddechowej. To właśnie w płucach beryl się odkłada przede
wszystkim, jak również w znacznym stopniu w węzłach limfatycznych
śródpiersiowych.
Zatrucie berylem bardzo trudno jest zdiagnozować, jako że
oznaczanie berylu w krwi i moczu może być jedynie jakościowe (czyli
stwierdzające, że istnieje). Z testów diagnostycznych tylko test transformacji
blastycznej limfocytów może określić przewlekłe zatrucie berylem.
6. Glin
Antropogeniczne (stworzone przez człowieka) źródła glinu to
spalanie węgla i odpadów oraz przemysł metalurgiczny i cementowy. Jednak
również zakwaszanie gleb zwiększa zawartość tego pierwiastka ponieważ ulega on
wypłukaniu z minerałów (w naturze nie występuje czysty glin).
Spośród produktów spożywczych najwięcej glinu zawierają
zioła i przyprawy, a także liście herbaty. Jednak w przypadku herbaty znajduje
się on w postaci związków nierozpuszczalnych w wodzie, więc do naparu migrują
go jedynie niewielkie ilości.
Dodatkowym źródłem glinu są preparaty farmaceutyczne oraz
używane w przemyśle spożywczym i w kuchni naczynia aluminiowe.
HINT.
Jeżeli masz naczynia aluminiowe i po każdym użyciu je
dokładnie szorujesz, tak żeby błyszczały, popełniasz błąd. Glin w naturalny
sposób pokrywa się warstwą tlenku glinu chroniącą go przed dalszą korozją. Więc
ta matowa warstewka na aluminiowych naczyniach chroni nie tylko glin, ale
również wszystkich, którzy gotują i jedzą z tych naczyń.
A najlepiej nie korzystać w ogóle z naczyń aluminiowych.
Przy przyjmowaniu leków i preparatów leczniczych warto
sprawdzić ulotkę. Glin jest w wielu z nich. Np. w Aspirynie, lekach przeciw
biegunkowych i przeciw wymiotnym.
Połowa skumulowanego glinu w organizmie znajduje się w
kościach, jedna czwarta w płucach.
Glin wydalany jest z moczem. W przypadku kobiet karmiących
piersią również z mlekiem. Stężenie w mleku matki może wynosić nawet 300
ug/dm^3.
Glin zaburza przyswajanie żelaza, wapnia i fosforu. Powoduje
również problemu neurologiczne i psychologiczne (zaburzenia pamięci i
koncentracji). Glin z mózgu nie jest eliminowany i następuje jego kumulacja.
W organizmie glin konkuruje z takimi pierwiastkami jak:
cynk, żelazo, wapń i chrom, wypierając je. Z lizosomów mózgu, nerek i wątroby
wypiera fosforany, z kości wapń, w jądrach komórkowych w heterochromatynie
zastępuje magnez.
Wysoka zawartość jonów magnezu i wapnia w wodzie obniża
przyswajanie glinu.