Definicja pojęcia:

pierwiastki toksyczne

Pierwiastki toksyczne – pojęcie toksyczności odnosi się do substancji, których oddziaływanie zaburza funkcjonowanie komórek. Oddziaływanie pierwiastków toksycznych może być szkodliwe dla tkanek, organów oraz procesów biologicznych organizmów żywych. Jeśli takie działanie wykazują pojedyncze pierwiastki, to mówimy o pierwiastkach toksycznych.
  1. Źródła pierwiastków toksycznych w organizmie człowieka
  2. Droga pierwiastków toksycznych w organizmie człowieka
  3. Przykłady toksycznego oddziaływania pierwiastków

Pierwiastki występujące w organizmach mają swoje określone funkcje, ale zarówno ich niedobór jak i nadmiar może powodować zaburzenia fizjologiczne. Do pierwiastków niezbędnych, ale będących toksycznych w nadmiarze zaliczamy między innymi miedź, żelazo, chrom, cynk, nikiel czy kobalt. Istnieją jednak pierwiastki, które wykazują wyłącznie działanie toksyczne. W tej grupie znajduje się rtęć, ołów, kadm, srebro, bizmut, tal, tor i uran. Szkodliwość danego pierwiastka jest uzależniona od jego stężenia w organizmie, a także od czasu narażenia na jego działanie. Również istotne znaczenie ma zdolność organizmu do eliminacji toksycznych pierwiastków chociażby przy pomocy nerek, wątroby czy przewodu pokarmowego ponieważ mają one tendencję do gromadzenia się w narządach miąższowych.
Rtęć jest pierwiastkiem toksycznym. Źródło Wikipedia.org

Źródła pierwiastków toksycznych w organizmie człowieka

Najpowszechniejszym sposobem zatruć pierwiastkami toksycznymi jest ich spożycie wraz z zanieczyszczoną żywnością. Nadmierna koncentracja tych pierwiastków w wodach gruntowych oraz w glebie może prowadzić do ich pobierania przez rośliny. Tak zanieczyszczone rośliny są nie tylko spożywane przez ludzi, ale także trafiają do układu pokarmowego zwierząt, które również mogą być spożywane przez ludzi.

Zdecydowana większość metali ciężkich dostaje się do organizmu człowieka drogą pokarmową, ale również istotną drogą jest układ oddechowy. W przypadku spożywanych roślin najbardziej narażone na zanieczyszczenie pierwiastkami toksycznymi są podziemne części warzyw ponieważ mają stały kontakt z glebą. Często źródłem metali ciężkich w pożywieniu, takich jak kadm i ołów, są ziemniaki ale problem ten tyczy się również marchwi, sałaty czy natki pietruszki. Z uwagi na to, że zwierzęta również żywią się roślinami, to do ich organizmów również trafiają pierwiastki toksyczne. Tkanki zwierzęce wybiórczo kumulują substancje toksyczne, dlatego w większości próbek mięsa obecność ołowiu, kadmu, arsenu czy rtęci nie przekracza dopuszczalnych norm. Również bezpieczne są przetwory mleczne ponieważ gruczoł mleczny stanowi istotną barierę dla pierwiastków toksycznych. Obecność niebezpiecznych pierwiastków w jajach jest uzależniona od warunków w jakich są hodowane kury oraz od ich pożywienia. Istotnym źródłem toksycznych pierwiastków są natomiast ryby. U gatunków słodkowodnych wykrywana jest obecność ołowiu, rtęci i arsenu, ale zazwyczaj w dopuszczalnych normach. Większe zagrożenie stanowią przetwory w postaci konserw rybnych.
Marchew może być zanieczyszczona pierwiastkami toksycznymi. Źródło pixabay.com

Droga pierwiastków toksycznych w organizmie człowieka

Po wchłonięciu do krwiobiegu substancje toksyczne ulegają metabolizmowi. Pierwiastki toksyczne mogą być eliminowane z organizmu przez nerki, wątrobę czy przewód pokarmowy. Ważną rolę w tym procesie pełnią witaminy. Przez nerki wydalany jest między innymi kadm, ołów, rtęć i uran, przez ślinę będzie wydalany kadm, ołów i rtęć i stront, natomiast z potem wydalany będzie ołów, rtęć oraz żelazo.

Pierwiastki toksyczne mają też zdolność do gromadzenia się w narządach miąższowych takich jak wątroba, nerki czy trzustka. Przy dłuższym narażeniu na działanie, pierwiastki toksyczne mogą się odkładać również w innych tkankach. W kościach będzie się odkładał ołów oraz aluminium, w tkance mózgowej odkładane będą ołów, rtęć i aluminium, a w cebulkach włosów kadm. W całych włosach natomiast mogą się odkładać arsen, fluor, krzem, selen oraz brom. Ważną rolę w odkładaniu pierwiastków toksycznych w organizmie pełni metalotioneina. Głównym składnikiem tego niskocząsteczkowego białka jest cysteina. Białko to ma zdolność do wiązania metali, co powoduje ich kumulację w organizmie.
Konserwy rybne mogą stanowić źródło pierwiastków toksycznych. Źródło pixabay.com

Przykłady toksycznego oddziaływania pierwiastków

Rtęć – trafia do organizmu poprzez pokarm, płuca bądź skórę, po czym trafia do mózgu w którym się gromadzi. W tkankach mózgu wypiera cynk, a następnie dostaje się do jąder komórkowych, gdzie niszczy materiał genetyczny. Zatrucie rtęcią ma negatywny wpływ na ośrodkowy układ nerwowy, powoduje zaburzenia świadomości oraz problemy z widzeniem, stany zagubienia, dezorientację oraz zaburzenia pamięci. Może powodować również bezsenność, zmęczenie, stany depresyjne oraz zaburzenie koordynacji ruchów i drżenie rąk. Poza układem nerwowym rtęć wpływa na inne narządy. Uszkadza nerki, deformuje kości, powoduje nadciśnienie oraz powstawanie zmian nowotworowych. Rtęć jest również bardzo niebezpieczna dla zarodków ponieważ łatwo przenika przez łożysko. Odtrutką na toksyczne działanie rtęci jest dimerkaprol.

Ołów – dostaje się do organizmu człowieka poprzez układ oddechowy oraz przewód pokarmowy. Zatrucie ołowiem powoduje brak apetytu, nerwowość, kolki i skurcze oraz nadciśnienie tętnicze. Pierwiastek ten przyspiesza niszczenie erytrocytów i jednocześnie blokuje enzymy uczestniczące w syntezie hemoglobiny. Blokuje również enzymy ośrodkowego układu nerwowego, które biorą udział w syntezie neuroprzekaźników. Kolejnymi skutkami zatrucia jest osłabienie kości poprzez zahamowanie wbudowywania wapnia w ich struktury oraz zaburzenie czynności tarczycy poprzez utrudnienie wchłaniania jodu. Ołów może być odkładany w tkankach miękkich oraz w kościach skąd uwalniany jest z powrotem do krwi, choć może się to dziać po wielu latach od narażenia na jego działanie. Najbardziej podatne na działanie tego pierwiastka są nerki, wątroba, szpik kostny oraz mózg. Odtrutką, która może zmniejszyć toksyczność ołowiu jest wersenian sodowo-wapniowy.
Grudki czystego ołowiu (99,989 %). Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) [FAL], from Wikimedia Commons
Kadm – jest to pierwiastek, który nie występuje naturalnie w organizmie człowieka. Główny źródłem kadmu są papierosy. Do organizmu człowieka dostarczany jest również poprzez zanieczyszczoną żywność, głównie warzywa. Toksyczność kadmu polega na zaburzeniu czynności nerek oraz powstawaniu zmian nowotworowych.

Powoduje od również nadciśnienie, rozwój miażdżycy i zaburzenia funkcji rozrodczych. Kadm wpływa też na zaburzenie metabolizmu wapnia, co skutkuje powstawaniem deformacji szkieletu. Blokuje też enzymy cyklu Krebsa czyli zaburza produkcję energii w komórkach. Antidotum na działanie toksyczne kadmu stanowi wersenian sodowo-wapniowy.
Kadm powoduje silne zatrucia. Źródło Wikipedia.org

Bibliografia

  1. Seńczuk W.; “Toksykologia współczesna”; Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2012;
  2. Nadlewska A. i in., Borgis; “Trucizny – definicja, rodzaje, mechanizm działania”; Postępy Nauk Medycznych 9/2010, s. 704-708; 2010;
  3. Panasiuk; “Ostre zatrucia - Toksykologia, trucizny, ostre zatrucia”; L. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, s. 12-20; 2010;
  4. Graczyk A.; “Niebezpieczne i toksyczne - rola pierwiastków w organizmie człowieka”; data dostępu: 2019-01-14
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 4.8
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź