Są nieodłączną częścią naszego środowiska, a ich obieg zachodzi za pomocą procesów występujących w biosferze. Jednak ich kumulacja ma związek z działalnością przemysłową człowieka. Nie wszystkie są toksyczne, a ich śladowe ilości są niezbędne dla funkcjonowania człowieka. Jakie są główne źródła zanieczyszczeń metalami ciężkimi? Które metale są szkodliwe dla zdrowia? Czy miedź może przynieść korzyści zdrowotne? Na pytania odpowiedział Dominik Dobrowolski, ekolog z cycling-recycling.eu oraz dr hab. nauk o zdrowiu Grzegorz Dziubanek ze Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach.
Metale szkodliwe dla zdrowia. Jakie są ich źródła?
– Najwięcej metali ciężkich wprowadzanych jest do środowiska: (powietrza, gleby, wody, a także przetworów rolnych na obszarze Polski) w wyniku procesów spalania paliw – zarówno w przemyśle i energetyce, jak i w lokalnych i osiedlowych ciepłowniach, a także w paleniskach domowych. Wśród toksycznych produktów spalania węgla jest między innymi rtęć. Jak wskazują analizy, emisja ze spalania węgla stanowi 24 proc. całkowitej antropogenicznej (związanej z działalnością człowieka) emisji tego pierwiastka. Do organizmów ludzi i zwierząt metale ciężkie dostają się najczęściej drogą pokarmową lub przez wdychanie zanieczyszczonego powietrza. – wyjaśnia Dominik Dobrowolski.
Dodaje też, że skutki zdrowotne regularnego spożywania produktów, zawierających nawet śladowe ilości tych pierwiastków i wdychania zanieczyszczonego powietrza mogą ujawnić się po wielu latach. Dlaczego? Niektóre metale ulegają akumulacji w organizmie. Wywołują zmiany w syntezie białka.
Które metale są najbardziej szkodliwe dla zdrowia?
Ekolog tłumaczy, że do najbardziej toksycznych metali ciężkich należą: ołów, rtęć i kadm. Te metale łatwo koncentrują się w określonych organach. Mają działanie rakotwórcze. Często organami najbardziej narażonymi na skutki ekspozycji na metale są te narządy, które są związane z detoksykacją lub eliminacją metalu.
– Dlatego też metale ciężkie głównie uszkadzają wątrobę i nerki. Ponadto często stwierdza się akumulację metali w kościach, mózgu i mięśniach. Metale mogą wywołać natychmiastowe ostre zatrucia lub stany przewlekłe. Schorzenia przewlekłe występują przez długi czas w formie utajonej. Po pewnym czasie mogą wywołać bardzo niebezpieczne zmiany, których konsekwencją są mutacje genetyczne, ale także uszkodzenia centralnego systemu nerwowego. Zmiany mutagenne mogą później prowadzić do schorzeń nowotworowych. Pojęcie metali ciężkich nie jest bardzo precyzyjne. Do metali ciężkich zaliczane bywają metale (np. rtęć, ołów, kadm, chrom, nikiel, miedź, cynk, bizmut), półmetale (np. arsen, tellur), a nawet niemetale (selen). Ich toksyczne odziaływanie na zdrowie uzależnione jest od wielu czynników, czasu ekspozycji organizmu na ich odziaływanie, stopnia kumulacji w organizmie, a także osobniczych cech odporności. – objaśnia Dominik Dobrowolski.
Kumulacja metali ciężkich w organizmie. Do czego prowadzi?
W zależności od rodzaju metalu, kojarzone są ze schorzeniami typu: ołowica, rtęcica, choroba Wilsona (genetyczne zaburzenia metabolizmu miedzi w organizmie), ale również zaburzenia przemiany wapnia i fosforu (zatrucie kadmem). Ekolog podkreśla, że mogą też występować braki metali ciężkich w organizmie, np. selenu. Do czego prowadzą jego niedobory?
– Deficyt jest związany ze zwiększonym ryzykiem rozwoju chorób nowotworowych oraz schorzeń układu sercowo-naczyniowego. Objawy niedoboru selenu mogą obejmować również zaburzenia nastroju czy pogorszenie działania układu immunologicznego i gorszą odporność. Mają także związek z chorobami tarczycy (np. autoimmunologicznym zapaleniem tarczycy), wątroby i skóry. Niedostateczny poziom selenu w organizmie negatywnie wpływa na procesy spermatogenezy i obniża męską płodność. Sprzyja też uszkodzeniom mięśnia sercowego. – mówi Dobrowolski.
Dr hab. nauk o zdrowiu Grzegorz Dziubanek podkreśla, że metale ciężkie, w szczególności kadm, wykazują właściwości rakotwórcze. Dodaje, że w rejonach uprzemysłowionych, takich jak Górny Śląsk, należy zwracać uwagę na problem narażenia dzieci na toksyczne metale. Istotne zagrożenie stanowi ołów, który szkodliwie wpływa na układ nerwowy. Udowodniono, że obecność ołowiu w organizmie dziecka skutkuje obniżeniem ilorazu inteligencji (IQ), w rezultacie negatywnie oddziałując praktycznie na wszystkie sfery życia człowieka – pracę, relacje i funkcjonowanie w społeczeństwie.
Czy wszystkie metale ciężkie są toksyczne?
Warto zaznaczyć, że niektóre metale ciężkie są niezbędne do funkcjonowania organizmu człowieka. Żelazo, cynk, mangan i kobalt są składnikami niezbędnymi do życia. Ale czy wszystkie metale ciężkie są szkodliwe dla zdrowia? Jaką rolę odgrywają poszczególne mikroelementy?
- Żelazo: występuje w czerwonych krwinkach. Odpowiada za transport tlenu z płuc do wszystkich komórek ludzkiego ciała. Zapobiega także niedotlenieniu mięśni i pomaga w ich regeneracji. Jest również niezbędnym składnikiem kobiet ciężarnych, ponieważ wpływa na prawidłowy rozwój układu nerwowego płodu. Jego niedobór może prowadzić do spadku odporności. Jego nadmiar nie wykazuje większych skutków ubocznych poza zaparciami czy wymiotami.
- Cynk: wspomaga działanie układu odpornościowego. Chroni w walce z bakteriami i wirusami. Zwalcza również niektóre choroby i urazy. Jednak jego nadmiar przejawia toksyczność. Mogą prowadzić do uszkodzenia błony śluzowej nosowo-gardłowej, a także dolnych odcinków układu oddechowego. W przypadku ostrego zatrucia cynkiem może się pojawić “gorączka odlewników” – choroba zawodowa osób pracujących z cynkiem ogrzewanym do temperatury zbliżonej do wrzenia.
- Miedź: pełni bardzo istotną funkcję – bierze udział w syntezie hemoglobiny. Zatrucia śmiertelne zdarzają się sporadycznie. Nadmiar pierwiastka jest usuwany z wymiotami. Lekkie, przejściowe zatrucia mogą zdarzać się po kontakcie z owocami spryskanymi środkiem owadobójczym zawierającym miedź. Czasami może mieć to miejsce po spożyciu produktów konserwowanych siarczanem miedziowym.
- Mangan. Chociaż potrzebujemy go w śladowych ilościach, także jest niezbędny dla funkcjonowania naszego organizmu. Bierze udział w metabolizmie aminokwasów, cholesterolu, węglowodanów i glukozy. Odgrywa również funkcję w krzepnięciu, tworzeniu kości. Zmniejsza też stan zapalny. Jest stosowany w leczeniu jako nadmanganian potasu do przemywania ran. Zatrucie, które nie zdarza się zbyt często, powoduje uczucie zmęczenia, osłabienie, senność i drżenie kończyn. Występuje tylko w przypadku większego stężenia par lub dymu.
- Kobalt: wchodzi w skład cząsteczki witaminy B12. Jest czynnikiem przeciwanemicznym. Przyczynia się do wzrostu liczby czerwonych krwinek. W przypadku ostrego zatrucia przyczynia się do porażenia układu nerwowego i drgawek. Przy przewlekłym zatruciu można zaobserwować niedoczynność tarczycy, a także opóźnienie wzrostu i wagi ciała.
Co z tą miedzią? Szkodzi czy nie szkodzi?
– Miedź wykazuje właściwości antybakteryjne, a więc ma korzystny wpływ na jakość wody przeznaczonej do spożycia. Metal ten zalecany jest do budowy systemów zaopatrzenia w wodę, dlatego też jest materiałem często stosowanym w instalacjach wodociągowych. Dla zapewnienia bezpieczeństwa zalecanym jest jednak spuszczenie wody z kranu przez 15 – 30 sekund przed pierwszym jej użyciem nad ranem lub po dłuższej nieobecności w domu – wyjaśnia dr hab. Grzegorz Dziubanek ze Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach.
Naukowiec podkreśla, że możemy korzystać z miedzianych naczyń, ponieważ miedź hamuje rozwój bakterii i grzybów. Należy jednak pamiętać aby czas przechowywania nie był zbyt długi. Nie zaleca się również gotowania w takich naczyniach kwaśnych produktów spożywczych. Dlaczego? Charakteryzują się one niskim pH, co przyczynia się do uwalniania jonów metalu do żywności. Chociaż w ogólnym rozrachunku miedź sprzyja naszemu organizmowi, to jej nadmiar może powodować m.in. zaburzenia żołądkowo-jelitowe oraz uszkodzenia wątroby czy nerek. Do nadmiernego narażenia na miedź dochodzić może też w warunkach zawodowych np. wśród pracowników zakładów metalurgicznych eksponowanych drogą oddechową na związki miedzi. Skutkiem takiego narażenia są podrażnienia dróg oddechowych, nudności oraz biegunki.
Autorka: Karolina Bielawska, Ann Asystent Zdrowia
Dominik Dobrowolski: ekolog z cycling-recycling.eu
Grzegorz Dziubanek: dr hab. nauk o zdrowiu, kierownik Katedry Zdrowia Środowiskowego na Śląskim Uniwersytecie Medycznym w Katowicach
Czytaj więcej w Ann Asystent Zdrowia:
- Detoks: moda czy skuteczny sposób na oczyszczenie organizmu?
- Smog jest bardziej szkodliwy niż dotychczas uważano
- Ekologia a zdrowie. Dominik Dobrowolski o polskich rzekach. Wystartowała #WiślanaOdyseja
