Toxické kovy

From WikiSkripta

S rozvojom modernej techniky rastie produkcia toxických, najmä neželezných kovov, ktoré kontaminujú ovzdušie, povrchové vrstvy pôdy a zvlášť nebezpečné sú pri kontaminácii potravín a podzemnej vody. Ich zdrojom je hlavne výroba kovov (pyrometalurgické a hydrometalurgické postupy), výfukové plyny (tetraetylolovo, tetraetylmeď), spaľovanie fosílnych palív (hlavne mladšie uhlie s relatívne vysokou popolnatosťou), spaľovanie mestských odpadov…

Olovo Pb[edit | edit source]

Je modrostrieborno-biely mäkký kov. Jeho anorganické soli sú zle rozpustné vo vode s výnimkou octanu, dusičnanu, chlorečnanu, chloristanu a do určitej miery i chloridu.

Výskyt a použitie[edit | edit source]

Olovo je najrozšírenejší z ťažkých kovov, v prírode sa vyskytuje ako galenit (sulfid olovnatý), ceruzit (uhličitan olovnatý) a anglezid (síran olovnatý). Používa sa na výrobu batérií, antidetonačných látok do automobilov (tetraetyl – a tetrametylolovo), brokov, káblov, zliatin, v sklárskom priemysle a pod.

Vstrebávanie a účinky na ľudský organizmus[edit | edit source]

Vstrebávanie dýchacími cestami je možné odhadnúť na základe znalostí o aerodynamických charakteristikách aerosolu a na fyziologických parametrov dýchania. Takto sa vstrebáva asi 40 %. V GIT sa vstrebáva asi 5−8 %, u detí to môže byť viac. V pokusoch na zvieratách bolo zistené, že používanie mlieka, nízky obsah vápnika a vitaminu D, železa a hladovanie môžu zvyšovať vstrebávanie olova. V krvi je z 98 % viazané na erytrocyty, má veľkú afinitu k SH-skupinám, preto je schopné inhibovať enzýmy (hlavne enzýmy syntézy hemu). Ľahko prechádza placentou a hematoencefal. bariérou, ale v mozgu sa nehromadí. Hromadí sa v kostiach. Najviac býva poškodený krvotvorný systém, nervový systém, GIT a obličky.

  • Najčastejšou formou akútnej otravy je postihnutie GIT, objavuje sa anorexia, dyspepsia, zápcha, kolikovité bolesti brucha.
  • Akútna encefalopatie sa vyskytuje najmä u detí – apatia, ospalosť, stupor, ataxia, hyperaktivita, kóma a smrť zástavou srdca a dýchania. Môže prejsť do chronickej. Boli nájdené difúzne atrofické zmeny v mozgovej kôre, najvýznamnejšie v temporálnom a frontálnom laloku. Medzi najcitlivejšie účinky olova u detí patria neurobehaviorálne a vývojové zmeny.
  • Účinky na PNS ako dôsledok demyelinizácie a degenerativných zmien axónov: polyneuropatia, svalové fibrilácie,
  • Inhibícia syntézy hemu a prežívanie erytrocytov spôsobuje mikro- alebo normocytárnu anémiu, a to hlavne pri profesionálnych expozíciách, kde plumbémia dosahuje nad 0,5 mg/l. V krvi sa objavujú bazofilne bodkované ery a retikulocyty. Inhibícia syntézy hemu vedie k zvýšenému vylučovaniu kyseliny 5-aminolevulovej (ALA) a koproporfirínu III močom.
  • U tehotných žen – účinky na plod: nižšia pôrodná hmotnosť, pomalší rozvoj CNS, pomalší rast.
  • Poškodenie obličiek: porucha tubulárnej funkcie obličiek, zníženie glomerulárnej filtrácie;, ireverzibilné zmeny po dlhodobej expozícii olovu – nešpecifická nefropatia s intersticiálnou fibrózou a dilatáciou tubulov s atrofickými zmenami.
  • Vplyv na imunitný systém: imunosupresia – zníženie produkcie IgD, IgM a komplementovej aktivity.

Terapia[edit | edit source]

Podávajú sa chelátotvorné látky – DMSA, pri ľahšej otrave je liečba symptomatická, hlavne sedatíva (diazepam).

Arzén As[edit | edit source]

Už Paracelsus popísal klinický obraz otravy arzénom a jej liečenie. V prírode sa nachádza vo forme sulfidov, najrozšírenejší je arzenopyrit. Vyskytuje sa ako súčasť iných rúd a získava sa ako vedľajší produkt spracovania týchto rúd. V minulosti sa používal ako súčasť hnojív, dnes na konzerváciu dreva proti hubám, v malom množstve vo farmaceutickom priemysle, v sklárstve, na veterinárne účely, do niektorých herbicídnych prípravkov, laserov, bojových chemických látok, do zliatin na zlepšenie ich mechanických a fyzikálnych vlastností atd. Preparáty arzénu boli používané na liečebné účely v širokej škále chorôb – pri liečbe lues v kombinácii s ATB, pri spavej chorobe, amebiázy a vo veterinárnej medicíne. V ČR je používanie arzénu zakázané!!!!

Arzén patrí k jednému z najstarších známych jedov stredoveku (pripravovaný z arzeniku). Dnes sú otravy zväčša náhodné. Preparáty podané parenterálne sú rýchlo vstrebané a hromadia sa v pečeni a neskôr v obličkách, malé množstvo tiež v mozgu, srdci, maternici a svalstve. V dôsledku vysokej afinity arzénu k SH-skupinám dochádza po 48 hod. k významnému hromadeniu v ektodermálnych tkanivách – koža a jej adnexy (keratín, skleroproteín). Anorganický nepreniká HEB, ale preniká placentou a vylučuje sa do kravského i materského mlieka.

Arzenitany vyvolávajú hlboký rozvrat oxidativne fosforylačných reakcií tým, že zapríčiňujú energeticky nevýhodnú oxidáciu substrátov, čím poškodzujú mitochondrie, a to najmä mitochondrie hepatocytov.

Príznaky otravy[edit | edit source]

  • Akútna otrava: letálna dávka je 60−80 mg. Rozvíja sa obraz GIT syndrómu v dôsledku paralýzy kapilár mezenteria (As je silný kapilarotoxický jed), pozorujeme zvýšené slinenie, strata telesnej hmotnosti. Pri mohutnejšej otrave prebieha otrava pod obrazom paralytického asfyktického syndrómu s rýchlym bezvedomím a obrnou obehu a dýchania. Ak človek akútnu fázu prežije, jeho stav je komplikovaný encefalitídou, myelitýdou, nefritídou alebo dermatitídou.
  • Chronická otrava má pestrý klinický obraz:
    • zmeny na koži (alergické dermatitídy, ekzémy, zápaly vlasových mieškov, začervenanie, vriedky). Z kožných zmien je to tiež typická melanóza líšiaca sa od Addisonovej tým, že nepostihuje sliznice. Vazomotorické zmeny, ekzémy, ragády, hyperkeratóza, maligná degenerácia, alergická dermatitída, purpurovočervené hladké lesklé prsty s priečnymi bielymi striami nechtov.
    • neurologické (polyneuritída, motorické obrny, zmeny osobnosti, encefalopatia, Wernikeho syndróm, Korsakovova psychóza),
    • hematologické (inhibičný účinok na krvotvorbu – anémia hypoplastického typu, agranulocytóza, trombocytopénia)
    • Pri expozícii dýchacími cestami vyvoláva karcinóm pľúc a časté sú i nádory iných orgánov (pečeň, obličky, močový mechúr, kožné tumory).

Ďalej sa vyskytujú nešpecifické príznaky – zvýšené slinenie, tráviace problémy, vzácne degeneratívne zmeny optiku.

Charakteristické pre otravu arzénom je veľký individuálny rozdiel vo veľkosti dávky a v dľžke latencie!!!

Ochranný účinok thiolátok (glutathion, cysteín) proti toxickým účinkom trojmocného As preukázal, že jeho toxické účinky spočívajú zrejme v reverzibilnej väzbe so sulfhydrylovými skupinami bielkovín (Bencko, Cikrt, Lener, 1995).


Ortuť Hg[edit | edit source]

V prírode sa vyskytuje v prevažnej miere vo forme sulfidov (rumelka, cinabarit), vzácne sú chlorid, jodid a oxid. Do prostredia sa dostáva pri spaľovaní fosílnych palív, odpadmi, priemyselnými a poľnohospodárskymi postupmi., ale i vyparovaním z povrchu zeme a oceánov, pri výrobe ortuťových meracích prístrojov, batérií, používa sa aj v zubnom lekárstve, ako elektróda pri výrobe chlóru z NaCl atd.

Afinita ortute k síre a SH-skupine je určujúcim faktorom biologických účinkov na organizmus (narúša funkciu membrán a aktivitu enzýmov). V metabolizme i toxickom pôsobení rôznych foriem ortute sú významné rozdiely, pretože v organizme dochádza k transformácii jednej formy na inú.

Jednou z najtoxickejších zlúčenín ortuti je metylortuť (metylzlúčeniny ortuti).

Najvýznamnejšie je vstrebávanie ortuťových pár inhalačnou cestou (vstrebáva sa až 80 %). Pri krátkodobej expozícii poškodzuje pľúca (erozivná bronchitída, bronchiolitída s intersticiálnou pneumóniou), ale cieľovým orgánom poškodenia, hlavne pri chronickej expozícii, je mozgová a mozočková kôra a gangliá (mikromerkurialismus – nespecifické príznaky, prerastá v tras rúk typický pri písaní), ale hlavne obličky (hromadí sa najmä v kôre, môže vzniknúť nefrotický sy.) a pečeň. Vylučovanie ortute je pomalé a nepravidelné. Určitý podiel ortute sa ukladá do vlasov a nechtov a vylučuje sa potom a aj materským mliekom.

V GIT sa vstrebávajú rozpustné dvojmocné soli ortute, požitie kovovej ortute nevyvoláva otravu (vstrebáva sa len 5 %). Rovnako otravu nevyvolá ani systémové podanie kovovej ortute do žily, tu ale hrozí embólia do pľúc. Chronické otravy vyvolávajú aj kožné maste (liečba psoriázy)

Príznaky otravy[edit | edit source]

  • Akútna otrava: kašeľ, dusenie, teploty pri vzniku chemickej pneumónie, hemoptýzy pri pľúcnom edéme; GIT – zvracanie, tenesmy, nekróza sliznice, ťažké hnačky s kusmi odlúčenej sliznice, proteinúria, hematuria, zlyhanie obličiek v dôsledku ťažkej tubulárnej nekrózy.
  • Chronická otrava: triáda – gingivitída (zápaly ďasien, slinenie, vypadávanie zubov) + tremor mozočkového expy pôvodu (jemný, potom výrazný intenčný tras, najprv len končatín, potom aj viečok a pier, ataxia s poruchami chôdze, fascikulácie, neuropatie s akrálnymi parestáziami) + erethismus (toxická organická psychóza – úzkostnosť, hanblivosť, nervozita, hádavosť, emočná labilita, pokles kognitivných funkcií, pokles IQ). U organických zlúčnín sa môže vyskytnúť i hluchota a zužovanie zorného poľa.

Terapia[edit | edit source]

Pri akútnej inhalačnej otrave – čerstvý vzduch a pokoj na lôžku, príp. ďalšia symptomatická liečba. Inak podávame DMSA (dimerkaptojantarová kys.) alebo DMPS (dimerkaptopropan sulfonát), ťažšie neurologické poruchy bývajú ireverzibilné.

Kadmium Cd[edit | edit source]

Je biely kov chemicky podobný zinku, vo vode nerozpustný, ale rozpustný v kyselinách. V prírode sa vyskytuje ako sírnik, doprevádza zinočnaté rudy, z ktorých sa vyrába. Jeho zlúčeniny sú mimoriadne jedovaté a jeho nebezpečie tkvie v tom, že vytvára i organické zlúčeniny. Používa sa do zliatin, na výrobu galvanických článkov, ako lapač neutrónov v jadrových elektrárňach, antikorozný materiál, stabilizátor pri výrobe plastov a pod. Dôležitým zdrojom je dnes i spaľovanie pohonných hmôt a olejov a používanie pesticídov, ktoré ho obsahujú. Je obsiahnutý aj v cigaretovom dyme.

Účinky na ľudský organizmus[edit | edit source]

Eliminácia kadmia z organizmu je veľmi pomalá. Kadmium sa hromadí hlavne v obličkách a pečeni, čo môže viesť k rakovine prostaty a dýchacieho aparátu. V krvi ho koluje len málo, ale prechádza placentou a je nebezpečný pre plod. Dokáže vytesniť zinok z enzýmov a tým narušiť chod metabolizmu. Podľa IARC a US EPA patrí k pravdepodobným karcinogénom!!!

  • Akútna otrava: zvýšený krvný tlak, zlyhanie obličiek, rozklad erytrocytov (hypochromná mikrocytárna anémia), intenzívne slinenie, nauzea, zvracanie (typický je krátky interval medzi požitím kontaminovanej potravy a vomitom!!), kŕče v bruchu, bolesti hlavy, nasleduje šok zo straty tekutín, akútne zlyhanie obličiek, srdca, pľúc (edém), smrť v priebehu 24 hod. až 14 dní.
  • Chronická otrava: vývoj trvá i viac ako 9 rokov s príznakmi dušnosti a pľúcneho edému. Prejavom poškodenia obličiek je tubulárna proteinúria, nefrolitiáza z poruchy kalciového metabolizmu, osteomalácia kombinovaná s osteoporózou (Japonská choroba itai-itai), glykosuria a niekedy i zvýšená glukoneogenéza; karcinóm prostaty.

Liečba[edit | edit source]

Pri akútnej expozícii kadmiu v ovzduší sa aplikuje 3,4-dimerkaptopropanol (BAL) za súčasného sledovania funkcie obličiek. U osôb, ktoré majú v anamnéze dlhodobé expozície kadmiu sa nesmie BAL aplikovať!!!


Chróm Cr[edit | edit source]

Je v kryštalickej forme veľmi tvrdý kov. V prírode sa vyskytuje len v zlúčeninách, najvýznamnejšie ako ruda chromit. Voľný sa našiel len v meteoritoch. K profesionálnej expozícii dochádza v metalurgickom a chemickom priemysle, pri výrobe kožušín, zrkadiel, chrómových pigmentov, v drevárskom priemysle (konzervačné prostriedky), pri galvanickej povrchovej úprave kovov a pod. V trojmocnej podobe je biogénnym prvkom, ktorý sa podieľa na metabolizme cukrov.

Účinky na človeka[edit | edit source]

Z prirodzenej potravy sa vstrebáva okolo 10 %. Zvýšené vstrebávanie bolo pozorované pri achýlii.

Prejavy otravy spôsobuje hlavne šesťmocný chróm. Z miestnych prejavov sú to zápal kože (chrómové vredy), akútna iritativná dermatitída, alergické ekzematózne dermatitídy, perforácia nosnej prepážky. Na pľúcach nachádzame nodulárne zmeny (pneumokoniózy). Cr6+ je účinným alergénom – zvýšený výskyt astma bronchiale. Medzi najzávažnejšie účinky chrómu patria jeho účinky karcinogénne.

Mangán Mn[edit | edit source]

V prírode sa vyskytuje vo forme rúd ako oxid, uhličitan a kremičitan. Používa sa hlavne v zliatinách, kde pôsobí ako deoxidačné činidlo a zvyšuje ich pevnosť.

Chronická otrava mangánom môže nastať po expozícii pár mesiacov, ale obvykle viac ako dva roky. Dajú sa rozlíšiť tri obdobia chronickej otravy:

  1. subklinické štádium s neurčitou symptomatológiou
  2. iniciálne štádium s psychickou a neurologickou symptomatikou (psychomotorické symptómy, triaška rúk, dysartria, somnolencia, nekontrolovaný smiech, impulzívnosť, bolesti hlavy)
  3. štádium plného rozvoja – psychóza maniakálneho či depresívneho typu, ale hlavne pod obrazom Parkinskonského syndrómu (charakteristické poškodenie gangliových buniek v bazálnych gangliách).

Môže sa vyskytnúť aj chemická pneumonitída, lobárna pneumónia atď., ale neurologické príznaky výrazne dominujú.

Faktory, ktoré pravdepodobne ovplyvňujú vývoj chronickej otravy sú: alkoholizmus, chronické infekcie, avitaminózy, poruchy pečeňových funkcií.


Odkazy[edit | edit source]

Použitá literatura[edit | edit source]

Doporučená literatura[edit | edit source]