Toxicita kovů - Metal toxicity
Toxicita kovů nebo otrava kovy je toxický účinek jisté kovy v určitých formách a dávkách život. Některé kovy jsou toxické, když se tvoří jedovatý rozpustné sloučeniny. Některé kovy nemají žádnou biologickou roli, tj. Nejsou esenciálními minerály nebo jsou toxické, pokud jsou v určité formě.[1] V případě Vést, jakékoli měřitelné množství může mít negativní účinky na zdraví.[2] Často těžké kovy jsou považovány za synonyma, ale lehčí kovy mohou být za určitých okolností také toxické, jako např berylium a lithium. Ne všechny těžké kovy jsou obzvláště toxické a některé jsou nezbytné, jako např žehlička. Definice může také zahrnovat stopové prvky při neobvykle vysokých dávkách mohou být toxické. Možnost léčby otravy kovem může být chelatační terapie, což je technika, která zahrnuje podávání chelace prostředky k odstranění kovů z těla.
Toxické kovy někdy napodobují působení esenciálního prvku v těle a zasahují do metabolického procesu, jehož výsledkem je nemoc. Mnoho kovů, zvláště těžké kovy jsou toxické, ale některé těžké kovy jsou nezbytné a některé, jako např vizmut, mají nízkou toxicitu. Definice toxických kovů zahrnuje nejčastěji přinejmenším thalium, kadmium, mangan, Vést, rtuť a radioaktivní kovy.[3] Metaloidy (arsen, polonium ) mohou být zahrnuty do definice. Radioaktivní kovy mají obojí radiologická toxicita a chemická toxicita. Kovy v oxidačním stavu abnormálním pro tělo se mohou také stát toxickými: chrom (III) je základní stopový prvek, ale chrom (VI) je karcinogen.
Toxicita je funkcí rozpustnosti. Nerozpustné sloučeniny i kovové formy často vykazují zanedbatelnou toxicitu. Toxicita jakéhokoli kovu závisí na jeho ligandy. V některých případech organokovové formy, jako je např metylortuť a tetraethyl olovo, může být extrémně toxický. V ostatních případech jsou organokovové deriváty méně toxické, jako například kobaltocenium kation.
Dekontaminace toxických kovů se liší od organických toxinů: protože toxické kovy jsou prvky, nelze je zničit. Toxické kovy mohou být nerozpustné nebo shromážděné, případně pomocí chelatačních činidel nebo prostřednictvím bioremediace. Alternativně je lze ředit do dostatečně velkého rezervoáru, jako je moře, protože okamžitá toxicita je spíše funkcí koncentrace než množství.
Toxické kovy mohou bioakumulovat v těle a v potravní řetězec.[Citace je zapotřebí ] Společnou charakteristikou toxických kovů je proto chronická povaha jejich toxicity. To je zvláště pozoruhodné u radioaktivních těžkých kovů, jako jsou rádium, který napodobuje vápník do té míry, že jsou začleněny do lidské kosti, ačkoli podobné zdravotní důsledky lze najít v Vést nebo otrava rtutí.
Testování na otravu
Lidé jsou neustále vystaveni působení kovů v životním prostředí.[4] Lékařské testy dokážou kovy často detekovat, ale lze to očekávat a samotné nejsou důkazem, že je člověk otráven.[4] Screeningové testy na kov by se neměly používat, pokud není důvod se domnívat, že osoba byla nadměrně vystavena působení kovů.[4] Lidé by měli vyhledávat lékařské testy na otravu, pouze pokud jsou znepokojeni konkrétním důvodem, a lékaři by měli před provedením testů na detekci kovů zvážit anamnézu pacienta a fyzikální vyšetření.
Léčba otravy
Chelatační terapie je lékařský zákrok, který zahrnuje podání chelátování prostředky k odstranění těžkých kovů z těla. Chelatační činidla jsou molekuly, které mají více skupin poskytujících elektrony, které se mohou vytvářet stabilní koordinační komplexy s kovovými ionty. Komplexace zabraňuje reakci kovových iontů s molekulami v těle a umožňuje jejich rozpuštění v krvi a eliminaci v moči. Měl by být používán pouze u lidí, kteří mají diagnózu intoxikace kovem.[5] Tato diagnóza by měla být ověřena testy provedenými ve vhodných biologických vzorcích.[5]
Chelatační terapie se podává pod velmi pečlivým lékařským dohledem kvůli různým inherentním rizikům.[6] I když je terapie podávána správně, chelatační léky mohou mít významné vedlejší účinky.[5] Nesprávně podaná chelatace může způsobit neurovývojovou toxicitu, zvýšit riziko vzniku rakoviny a způsobit smrt;[5] chelatace také odstraňuje základní kovové prvky a vyžaduje opatření, aby se zabránilo jejich ztrátě.
Specifické druhy otravy
Otrava fosfidem hlinitým
Hliník nemá žádnou známou biologickou roli a jeho klasifikace na toxické kovy je kontroverzní.
Akutní otrava fosfidem hlinitým (AAlPP) je na indickém subkontinentu velkým, i když nedostatečně hlášeným problémem. Fosfid hlinitý (AlP), který je snadno dostupný jako fumigant pro skladovaná obilná zrna prodávaná pod různými obchodními názvy, jako např QuickPhos a Celphos, je vysoce toxický, zejména při konzumaci z čerstvě otevřeného obalu.[7][8] Smrt je důsledkem hlubokého šoku, myokarditida a multiorgánové selhání.[9] Fosfid hlinitý má smrtelnou dávku mezi 0,15 a 0,5 gramu (0,0053 až 0,0176 oz).[10] Uvádí se, že je nejčastější příčinou sebevražedné smrti v roce 2006 Severní Indie.[11] Velmi vysoká toxicita fosfidu hlinitého se připisuje fosfin a nesouvisí s hliníkem. Fosfid vápenatý a fosfid zinečnatý jsou podobné jedy.
Otrava arsenem
Otrava arsenem je zdravotní stav způsobený zvýšenou hladinou arsen v těle. Dominantní základ otravy arsenem je z spodní vody který přirozeně obsahuje vysoké koncentrace arsenu. Studie z roku 2007 zjistila, že více než 137 milionů lidí ve více než 70 zemích je pravděpodobně postiženo otravou arsenem z pitné vody.[12]
Otrava berýliem
Otrava berýliem je onemocnění způsobené toxickým účinkem berylium v jeho elementární formě nebo v různých chemických sloučeninách. Toxicita berýlia závisí na délce, intenzitě a frekvenci expozice (vlastnosti dávky), jakož i na formě berýlia a na cestě expozice (tj. Inhalace, dermální, požití). Podle Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC), berylium a sloučeniny berylia jsou Karcinogeny kategorie 1; jsou karcinogenní pro zvířata i lidi.[13]
Otrava kadmiem
Kadmium je extrémně toxický kov, který se běžně vyskytuje na průmyslových pracovištích. Vzhledem k nízkému přípustnému limitu expozice může dojít k nadměrné expozici i v situacích, kdy se nacházejí stopová množství kadmia. Kadmium se ve velké míře používá galvanické pokovování, ačkoli povaha operace obecně nevede k nadměrným expozicím. Kadmium se také nachází v některých průmyslových barvách a při stříkání může představovat nebezpečí. Operace zahrnující odstraňování kadmiových barev škrábáním nebo tryskáním mohou představovat významné riziko. Kadmium se rovněž vyskytuje při výrobě některých typů baterií. Expozicím vůči kadmiu se věnují specifické standardy pro obecný průmysl, zaměstnanost v loděnicích, stavební průmysl a zemědělský průmysl.[14]
Toxicita mědi
Toxicita mědi, také zvaný Copperiedus, odkazuje na následky přebytku mědi v těle. Copperiedus může nastat při konzumaci kyselých potravin vařených v nepotaženém měděném nádobí nebo při vystavení přebytečné mědi v pitné vodě jako vedlejší účinek estrogenových antikoncepčních pilulek nebo jiných zdrojů prostředí. Může to být také důsledek genetického stavu Wilsonova nemoc.
Otrava železem
Otrava železem je přetížení železem způsobené velkým přebytkem žehlička příjem a obvykle se týká spíše akutního přetížení než postupného. Termín byl primárně spojován s malými dětmi, které konzumovaly velké množství doplňků železa, které připomínají sladkosti a jsou široce používány, a to i u těhotných žen - viz podvýživa (přibližně 2 gramy jsou pro 2 roky staré smrtelné).[15] Cílená omezení balení v USA pro zásobní nádoby s více než 250 mg elementárního železa existují od roku 1978 a doporučení pro jednotkové balení snížily počet úmrtí na otravu železem ročně téměř na nulu od roku 1998.[16][17] Nebyly zjištěny žádné známé případy otravy železem, které by byly spojeny s těžba železa.[Citace je zapotřebí ]
Otrava olovem
Otrava olovem je zdravotní stav u lidí i jiných osob obratlovců způsobené zvýšenou hladinou těžký kov Vést v těle. Olovo interferuje s různými tělními procesy a je toxické pro mnoho orgánů a tkání, včetně srdce, kosti, střeva, ledviny, a reprodukční a nervový systémy. Zasahuje do vývoje nervového systému, a proto je zvláště toxický pro děti a způsobuje potenciálně trvalé následky učení se a poruchy chování. Mezi příznaky patří křeče v břiše, zácpa, třes, změny nálady, neplodnost, anémie, a toxická psychóza.[18]
Otrava lithiem
Lithium se používá v některých lécích, konkrétně k léčbě bipolární porucha. Úroveň „dostatečného“ léku je podle mnoha lékařů blízká toxické toleranci pro funkci ledvin. Proto je pacient za tímto účelem často sledován.[19][20]
Otrava manganem nebo manganismus
Manganismus nebo mangan otrava je toxický stav vyplývající z chronické expozice mangan a poprvé identifikován v roce 1837 James Couper.[21]
Otrava rtutí
Otrava rtutí je onemocnění způsobené expozicí rtuť nebo jeho sloučeniny. Rtuť (chemický symbol Hg) je a těžký kov vyskytující se v několika formách, z nichž všechny mohou v dostatečně vysokých dávkách vyvolat toxické účinky. Je to nula oxidační stav Hg0 existuje jako pára nebo jako tekutý kov, jeho rtuťnatý stav Hg22+ existuje jako anorganické soli a jeho rtuťnatý stav Hg2+ mohou tvořit buď anorganické soli nebo organortuť sloučeniny; tyto tři skupiny se liší účinky. Mezi toxické účinky patří poškození mozku, ledvin a plic. Otrava rtutí může mít za následek několik nemocí, včetně akrodynie (růžové onemocnění), Hunter-Russellův syndrom a Minamata nemoc.[Citace je zapotřebí ]
Mezi příznaky obvykle patří poruchy smyslového vnímání (zrak, sluch, řeč), poruchy vnímání a nedostatek koordinace. Typ a stupeň projevených příznaků závisí na jednotlivém toxinu, dávce a způsobu a délce expozice.[Citace je zapotřebí ]
Otrava stříbrem (Argyria)
Argyria nebo argyróza je stav způsobené nevhodným vystavením chemickým sloučeninám prvku stříbrný nebo na stříbrný prach.[23] Nejdramatičtějším příznakem argyrie je, že kůže modře nebo modrošedě. Může mít formu generalizovaná argyrie nebo místní argyria. Generalizovaná argyrie postihuje velké oblasti na velké části viditelného povrchu těla. Místní argyria se projevuje v omezených oblastech těla, jako jsou kožní skvrny, části kůže sliznice nebo spojivka.[24]
Otrava thaliem
Thalium a jeho sloučeniny jsou často vysoce toxické.[25] Kontakt s pokožkou je nebezpečný a při tavení tohoto kovu by mělo být zajištěno odpovídající větrání.[26] Mnoho sloučenin thalia (I) je vysoce rozpustný ve vodě a snadno se vstřebávají kůží.[Citace je zapotřebí ] Expozice vůči nim by neměla překročit 0,1mg na m2 kůže v 8hodinovém časově váženém průměru (40hodinový pracovní týden). Thallium je podezření na lidský karcinogen.[26]
Otrava cínem
Otrava cínem se týká toxických účinků cín a jeho sloučeniny. Případy otravy kovovým cínem, jeho oxidy a solemi jsou „téměř neznámé“; na druhou stranu jisté organocínové sloučeniny jsou téměř stejně toxické jako kyanid.[27]
Toxicita zinku
Přestože zinek je základním požadavkem na zdravé tělo, přebytek zinku může být škodlivý a příčinou toxicita zinku. Bylo pozorováno, že tyto úrovně toxicity se vyskytují při požití více než 225 mg zinku.[28] Nadměrná absorpce zinku může potlačit absorpci mědi a železa. Volný iont zinku v roztoku je vysoce toxický pro bakterie, rostliny, bezobratlé a dokonce i ryby obratlovců.[29][30][31]
Společnost a kultura
Je obtížné odlišit účinky nízké úrovně otravy kovy z prostředí od jiných druhů škod na životním prostředí, včetně nekovového znečištění.[32] Zvýšená expozice těžkým kovům v životním prostředí obecně zvyšuje riziko vzniku rakoviny.[33]
Bez diagnózy toxicity kovů a mimo medicína založená na důkazech, ale možná kvůli obavám z toxicity kovů někteří lidé hledají chelatační terapie k léčbě autismus, kardiovaskulární onemocnění, Alzheimerova choroba, nebo jakýkoli druh neurodegenerace.[5] Chelatační terapie nezlepšuje výsledky těchto onemocnění.[5]
Reference
- ^ "Základní kov". Dartmouthské toxické kovy Superfundový výzkumný program. 2012-05-30. Archivováno z původního dne 2013-12-30. Citováno 2013-12-29.
- ^ „Oznámení: Odpověď na zprávu Poradního výboru pro dětskou prevenci otravy olovem, nízkoúrovňová expozice olovu poškozuje děti: Obnovená výzva k primární prevenci“. Centra pro kontrolu a prevenci nemocí. 2012-05-25. Archivováno z původního dne 2017-04-30.
- ^ "Rádium". Portál toxických látek. Agentura pro toxické látky a registr nemocí. 3. března 2011.
- ^ A b C Americká vysoká škola lékařské toxikologie; Americká akademie klinické toxikologie (Únor 2013), „Pět věcí, které by lékaři a pacienti měli zpochybňovat“, Moudře vybírat: iniciativa Nadace ABIM, Americká vysoká škola lékařské toxikologie a Americká akademie klinické toxikologie, archivováno z původního dne 4. prosince 2013, vyvoláno 5. prosince 2013
- ^ A b C d E F Americká vysoká škola lékařské toxikologie; Americká akademie klinické toxikologie (Únor 2013), „Pět věcí, které by lékaři a pacienti měli zpochybňovat“, Moudře vybírat: iniciativa Nadace ABIM, Americká vysoká škola lékařské toxikologie a Americká akademie klinické toxikologie, archivováno z původního dne 4. prosince 2013, vyvoláno 5. prosince 2013, který cituje
- Konzultanti Medical Letter (20. září 2010). „Nestandardní použití chelatační terapie“. Lékařský dopis o drogách a terapii. 52 (1347): 75–6. PMID 20847718. Archivováno z původního dne 14. července 2014.
- Kosnett, M J (2010). „Chelace pro těžké kovy (arsen, olovo a rtuť): Ochranné nebo nebezpečné?“. Klinická farmakologie a terapeutika. 88 (3): 412–415. doi:10.1038 / clpt.2010.132. ISSN 0009-9236. PMID 20664538.
- ^ Atwood, K.C., IV; Woeckner, E .; Baratz, R.S.; Sampson, W.I. (2008). „Proč by se mělo upustit od NIH Trial to Assess Chelation Therapy (TACT)“. Medscape Journal of Medicine. 10 (5): 115. PMC 2438277. PMID 18596934.
- ^ Chugh, SN; Dushyant; Ram, S; Arora, B; Malhotra, KC (1991). "Výskyt a výsledek otravy fosfidem hlinitým v nemocniční studii". Indický žurnál lékařského výzkumu. 94: 232–5. PMID 1937606.
- ^ Singh S, Singh D, paruka N, Jit I, Sharma BK; Singh; Paruka; Jit; Sharma (1996). „Požití fosfidu hlinitého - klinicko-patologická studie“. J Toxicol Clin Toxicol. 34 (6): 703–6. doi:10.3109/15563659609013832. PMID 8941200.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
- ^ Mathai, Ashu; Bhanu, Madhuritasingh (2010). „Akutní otrava fosfidem hlinitým: Můžeme předpovědět úmrtnost?“. Indian Journal of Anesthesia. 54 (4): 302–7. doi:10.4103/0019-5049.68372. PMC 2943698. PMID 20882171.
- ^ Wahab; MS Zaheer; S Wahab; RA Khan. „Akutní otrava fosfidem hlinitým: aktualizace“ (PDF). Hong Kong Journal of Emergency Medicine: 152. Archivováno (PDF) od originálu dne 2012-01-31.
- ^ Siwach, SB; Gupta, A (1995). „Profil akutních otrav ve studii Harayana-Rohtak“. The Journal of the Association of Physicians of India. 43 (11): 756–9. PMID 8773034.
- ^ Vidět:
- "Arsen v pitné vodě je považován za hrozbu," USAToday.com, 30. srpna 2007.
- Viz strana 6 z: Peter Ravenscroft, „Předpovídání globálního rozložení znečištění arsenem v podzemních vodách.“ Archivováno 01.07.2013 na Wayback Machine Příspěvek prezentovaný na: „Arsen - Geografie globálního problému,“ Archivováno 01.07.2013 na Wayback Machine Konference Arsenic Royal Geographic Society konaná v: Royal Geographic Society, Londýn, Anglie, 29. srpna 2007. Tato konference je součástí Projekt Cambridge Arsenic Archivováno 17. 11. 2012 v Wayback Machine.
- ^ „Monografie IARC, svazek 58“. Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny. 1993. Archivováno od originálu dne 2012-07-31. Citováno 2008-09-18.
- ^ "Témata bezpečnosti a ochrany zdraví | Kadmium". Osha.gov. Archivováno z původního dne 06.06.2013. Citováno 2013-07-08.
- ^ „Rostliny jedovaté pro dobytek - Katedra vědy o zvířatech na Cornellově univerzitě“. Ansci.cornell.edu. Archivováno z původního dne 2012-02-05. Citováno 2012-04-09.
- ^ Tenenbein, Milton (2005). „Jednotkové balení doplňků železa a snížení otravy železem u malých dětí“. Archivy pediatrie a adolescentní medicíny. 159 (6): 557–60. doi:10.1001 / archpedi.159.6.557. PMID 15939855.
- ^ Výroční zprávy AAPCC, Americká asociace toxikologických center.[ověření se nezdařilo ] Archivováno 22. Května 2008 v Wayback Machine
- ^ O’Malley, R .; O’Malley, G. (únor 2018). „Otrava olovem (plumbismus)“. Příručka společnosti Merck.
- ^ Lithiová nefropatie na eMedicína
- ^ Markowitz, Glen S .; Radhakrishnan, Jai; Kambham, Neeraja; Valeri, Anthony M .; Hines, William H .; D'Agati, Vivette D. (2000). „Lithiová nefrotoxicita: progresivní kombinovaná glomerulární a tubulointersticiální nefropatie“. Časopis Americké nefrologické společnosti. 11 (8): 1439–48. PMID 10906157.
- ^ Couper, J. (1837). „Sur les effets du peroxide de manganèse“. Journal of chimie médicale, de pharmacie et de toxicologie. 3: 223–225. Archivováno od originálu dne 2014-07-22.
- ^ Fred, Herbert (2008). Obrázky nezapomenutelných případů: 50 let u postele. ISBN 9780892630004.
- ^ James, William D .; Berger, Timothy G .; Elston, Dirk M .; Odom, Richard B. (2006). Andrewsovy choroby kůže: klinická dermatologie. Saunders Elsevier. str.858. ISBN 0-7216-2921-0. OCLC 62736861.
- ^ Isak, Beerli, Cozzio, Flatz (leden – duben 2019). Vzácný případ lokalizované argyrie na obličeji (Zpráva). Kazuistiky v dermatologii. Citováno 23. ledna 2020.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
- ^ Toxicita thalia na eMedicína
- ^ A b „Biology of Thallium“. webelemnts. Archivováno od původního dne 2008-04-10. Citováno 2008-11-11.
- ^ Graf, Günter G. (2000). "Cín, slitiny cínu a sloučeniny cínu". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley. doi:10.1002 / 14356007.a27_049. ISBN 978-3-527-30673-2.
- ^ Fosmire, Gary J (1990). "Toxicita pro zinek". American Journal of Clinical Nutrition. 51 (2): 225–7. doi:10.1093 / ajcn / 51.2.225. PMID 2407097.
- ^ Rout, Gyana Ranjan; Das, Premananda (2009). "Vliv toxicity kovů na růst a metabolismus rostlin: I. Zinek". V Lichtfouse, Eric; Navarrete, Mireille; Debaeke, Philippe; Véronique, Souchere; Alberola, Caroline (eds.). Udržitelné zemědělství. str.873 –84. doi:10.1007/978-90-481-2666-8_53. ISBN 978-90-481-2666-8. INIST:14709198.
- ^ Smith, SE; Larson, EJ (1946). "Toxicita zinku u potkanů; antagonistické účinky mědi a jater". The Journal of Biological Chemistry. 163: 29–38. PMID 21023625.
- ^ Muyssen, Brita T.A .; De Schamphelaere, Karel A.C .; Janssen, Colin R. (2006). "Mechanismy chronické toxicity Zn přenášené vodou na Daphnia magna". Vodní toxikologie. 77 (4): 393–401. doi:10.1016 / j.aquatox.2006.01.006. PMID 16472524.
- ^ Liu, J; Lewis, G (leden – únor 2014). „Toxicita pro životní prostředí a špatné kognitivní výsledky u dětí a dospělých“. Journal of environmental health. 76 (6): 130–8. PMID 24645424.
- ^ Tabrez, Shams; Priyadarshini, Medha; Priyamvada, Šubha; Khan, Mohd Shahnawaz; NA, Arivarasu; Zaidi, Syed Kashif (2014). „Interakce gen-prostředí při karcinogenezi těžkých kovů a pesticidů“. Mutační výzkum / Genetická toxikologie a environmentální mutageneze. 760: 1–9. doi:10.1016 / j.mrgentox.2013.11.002.