Wpływ metali ciężkich na organizm człowieka

Gromadzą się w naszych ciałach, gdzie dostają się drogą pokarmową lub są wchłaniane przez skórę. Niestety, są one toksyczne, a usunąć je jest bardzo trudno.
W artykule omówione zostaną cztery pierwiastki toksyczne i ich wpływ na nasze zdrowie: kadm, ołów, glin (aluminium) i rtęć.

Kadm (Cd)

Kadm występuje w przyrodzie w dużym rozproszeniu. Znaczne jego ilości towarzyszą rudom cynku oraz węglom kopalnym. Ich wydobywanie i przetwarzanie uwalnia do atmosfery, hydrosfery i gleby znaczne ilości tego pierwiastka. Zanieczyszczenie środowiska naturalnego kadmem następuje poprzez spalanie węgla i pochodnych ropy naftowej, wytapianie cynku, spalanie odpadów oraz stosowanie nawozów fosforowych. Źródłem tego zanieczyszczenia są także wysypiska śmieci, na które trafiają zużyte baterie kadmowe.

Kadm jest pierwiastkiem niezwykle toksycznym. Ma działanie rakotwórcze, uszkadza też nerki, płuca i wątrobę. Powoduje anemię, choroby kostne, zaburzenia wzrostu i wzroku oraz niepłodność (u mężczyzn kumuluje się zwykle w jądrach). Wpływa też niekorzystnie na układ krążenia.

Pierwiastek ten praktycznie nie występuje w organizmie człowieka w chwili narodzin, a nagromadza się stopniowo z powodu długiego okresu półtrwania w organizmie, wynoszącego 16–33 lata. Ogólna zawartość kadmu w całym organizmie człowieka wynosi 30 mg, z czego 10 mg znajduje się w nerkach, a 4 mg w wątrobie.

Badania przeprowadzone na zwierzętach wskazują, że istnieje wzajemny antagonizm między kadmem a cynkiem, stwierdzono też współdziałanie między kadmem, żelazem oraz miedzią.

Zatrucie kadmem prowadzi do:

• blokowania enzymów cyklu Krebsa (który zapewnia produkcję energii),
• bezpośredniego uszkadzania komórek nerwowych,
• hamowania uwalniania acetylocholiny w ośrodkowym układzie nerwowym,
• zaburzeń przemiany wapnia i fosforu w tkance kostnej i do rozrzedzenia struktury kości,
• wypierania cynku ze ścian tętnic, zmniejszania ich elastyczności, co przyspiesza rozwój miażdżycy oraz prowadzi do nadciśnienia,
• zaburzeń syntezy enzymów trawiennych oraz syntezy i uwalniania insuliny, której produkcja wymaga obecności cynku (ze względu na działanie antagonistyczne do cynku),
• zaburzeń czynności hormonalnej i wydalniczej nerek (ponieważ gromadzi się w nerkach) oraz do zaburzeń czynności gruczołu krokowego u mężczyzn,
• zaburzeń wzrostu (przy przewlekłym procesie).

Kadm jest pierwiastkiem niezwykle toksycznym. Ma działanie rakotwórcze, uszkadza też nerki, płuca i wątrobę. Powoduje anemię, choroby kostne, zaburzenia wzrostu i wzroku oraz niepłodność (u mężczyzn kumuluje się zwykle w jądrach). Wpływa też niekorzystnie na układ krążenia.

Główne źródła kontaktu z kadmem:

• galwanizowane powłoki pokrywające przedmioty gospodarstwa domowego i pojemniki niemające styczności z żywnością, pasta do czyszczenia sreber, ceramika,
• barwniki pigmentowe, okładziny poliwinylowe, gumowa warstwa spodnia dywanów,
• dym tytoniowy, papierosy, importowane kredki do warg, napoje zawierające kolę, przetwory mięsne, ryby słodkowodne, wszystkie owoce morza, mączka kostna, woda (kadm występuje naturalnie w skałach, z których może być wymywany do wody i gleby),
• zanieczyszczone powietrze, piece do spalania odpadów, palący się olej silnikowy, przemysł hutniczy, nawozy sztuczne, środki przeciw grzybom, przemysł spawalniczy, baterie kadmowe.

Ołów (Pb)

Znano go już w starożytności. Jest typowym metalem miękkim i plastycznym, składnikiem stopów oraz czcionek drukarskich. Z ołowiu wykonane są m.in. elektrody akumulatorowe, instalacje do produkcji kwasu siarkowego, rury kanalizacyjne, śrut i elementy pocisków, a także ekrany zabezpieczające przed promieniowaniem rentgenowskim, zaś związki ołowiu służą do wyrobu farb antykorozyjnych i malarskich, pigmentów i zapraw.

Wszystkie związki ołowiu są trujące, a toksyczne skutki działania na organizm ludzi określa się mianem ołowicy. Pochłonięte związki ołowiu przenikają do krwi, gdzie ołów wbudowuje się do czerwonych ciałek. Stamtąd przenika do tkanek miękkich (35%) oraz kości (15%), pozostała ilość jest wydalana. Ołów ma zdolność wiązania się ze związkami o dużej masie cząsteczkowej – hemoglobiną, enzymami i kwasami nukleinowymi (DNA, RNA), co powoduje zaburzenie wielu przemian metabolicznych.

Zatrucie ołowiem:

• prowadzi do zakłócenia procesu tworzenia krwi, blokuje enzymy biorące udział w syntezie hemoglobiny, przyspiesza niszczenie erytrocytów,
• hamuje wbudowanie wapnia w struktury kości, prowadząc do ich osłabienia,
• prowadzi do uszkodzenia mózgu i nerwowości, blokuje enzymy ośrodkowego układu nerwowego biorące udział w syntezie neurotransmiterów (przekaźników nerwowych),
• utrudnia wchłanianie jodu, niezbędnego do prawidłowej czynności tarczycy,
• powoduje brak apetytu, kolki i skurcze, prowadzi do nadciśnienia.

Główne źródła kontaktu z ołowiem:

• przemysł,
• benzyna ołowiowa (obecnie jej stosowanie coraz częściej jest zabronione),
• wysypiska odpadów zawierających ołów,
• zanieczyszczenia atmosferyczne, odpady przemysłowe, kurz,
• łuszcząca się farba zawierająca ołów, stosowana w starych budynkach mieszkalnych, wanny i przedmioty porcelanowe z odpryskami, zabawki, kreda krawiecka, papierosy, kosmetyki, gazety, ołówki, baterie i pociski,
• owoce lub warzywa pochodzące z gleby skażonej ołowiem, pestycydami i nawozami sztucznymi.

Do organizmu człowieka ołów dostaje się przez układ oddechowy i pokarmowy, a stopień jego kumulowania jest uzależniony od wielu czynników, takich jak skład pożywienia oraz właściwości osobnicze.

Glin (Al – aluminium)

Aluminium to po tlenie i krzemie trzeci najbardziej rozpowszechniony pierwiastek, tworzący 8,13% składu skorupy ziemskiej.

Nazwy „glin” używa się w odniesieniu do pierwiastka chemicznego i jego związków, natomiast nazwy „aluminium” zwyczajowo, gdy mówi się o metalu użytkowym.

Opinie na temat działania glinu i jego związków na organizm człowieka są sprzeczne, a jego funkcja w organizmie nie została jeszcze dokładnie poznana. Wiadomo, że długotrwałe narażenie na wysokie dawki glinu może prowadzić do wielu zaburzeń, między innymi we krwi czy układzie pokarmowym i kostnym. Glin zakłóca proces tworzenia się czerwonych krwinek, wpływa ujemnie na aktywność wielu enzymów i kumuluje się w wątrobie, powodując jej uszkodzenie.

Zatrucie glinem:

• może prowadzić do zaburzenia pamięci i równowagi (jeśli pierwiastek skumuluje się w tkance mózgowej),
• zmniejsza aktywność centralnego układu nerwowego,
• powoduje związanie się tego pierwiastka z DNA komórek nerwowych,
• blokuje ważne enzymy centralnego układu nerwowego,
• zmniejsza wchłanianie zwrotne podstawowych neurotransmiterów mózgu; dopaminy, noradrenaliny i serotoniny.

Podejrzewa się też, że zatrucie glinem przyczynia się do rozwoju chorób Alzheimera oraz Parkinsona – badania w tym obszarze oparte są na podwyższonej jego zawartości w tkance mózgowej osób cierpiących na tę chorobę, jednak ich wyniki nie zostały jednoznacznie potwierdzone.

Główne źródła kontaktu z glinem:

• aluminiowe naczynia kuchenne, folia aluminiowa, puszki blaszane, pojemniki na napoje,
• warzywa pochodzące z gleb zakwaszonych (w Polsce 60% gleb jest zakwaszonych),
• pieczywo o przedłużonym terminie przydatności,
• nasiona zbóż, korzenie warzyw, herbata, najmniej – owoce,
• pojemniki na napoje z woskowanego kartonu, które mogą być pokryte warstwą aluminium,
• produkty spożywcze, w których glin wykorzystywany jest jako środek przeciw zbrylaniu (proszek do pieczenia, mieszanki w proszk...