Токсичность металлов - Metal toxicity

Токсичность металлов или же отравление металлом это токсический эффект определенных металлы в определенных формах и дозах по жизнь. Некоторые металлы токсичны, когда образуют ядовитый растворимые соединения. Некоторые металлы не играют биологической роли, то есть не являются важными минералами или токсичны в определенной форме.[1] В случае вести, любое измеримое количество может иметь негативные последствия для здоровья.[2] Часто тяжелые металлы считаются синонимами, но более легкие металлы также могут быть токсичными при определенных обстоятельствах, например, бериллий и литий. Не все тяжелые металлы особенно токсичны, некоторые из них необходимы, например, утюг. Определение может также включать микроэлементы в аномально высоких дозах может быть токсичным. Вариантом лечения отравления металлами может быть хелатотерапия, который включает в себя введение хелатирование средства для удаления металлов из организма.

Токсичные металлы иногда имитируют действие важного элемента в организме, вмешиваясь в метаболический процесс, что приводит к болезнь. Многие металлы, особенно тяжелые металлы токсичны, но некоторые тяжелые металлы необходимы, а некоторые, например, висмут, обладают низкой токсичностью. Чаще всего определение токсичных металлов включает как минимум таллий, кадмий, марганец, вести, Меркурий и радиоактивные металлы.[3] Металлоиды (мышьяк, полоний ) могут быть включены в определение. Радиоактивные металлы имеют оба радиологическая токсичность и химическая токсичность. Металлы в ненормальной для организма степени окисления также могут стать токсичными: хром (III) является важным микроэлементом, но хром (VI) это канцероген.

Токсичность зависит от растворимости. Нерастворимые соединения, а также металлические формы часто проявляют незначительную токсичность. Токсичность любого металла зависит от его лиганды. В некоторых случаях металлоорганические формы, такие как метилртуть и тетраэтилсвинец, может быть чрезвычайно токсичным. В других случаях металлоорганические производные менее токсичны, например, кобальтоцений катион.

Обеззараживание токсичных металлов отличается от органических токсинов: поскольку токсичные металлы являются элементами, они не могут быть уничтожены. Токсичные металлы могут быть нерастворимы или собраны, возможно, с помощью хелатирующих агентов или через биоремедиация. В качестве альтернативы их можно разбавить в достаточно большом резервуаре, таком как море, потому что немедленная токсичность зависит от концентрации, а не от количества.

Токсичные металлы могут биоаккумулировать в теле и в пищевая цепочка.[нужна цитата ] Следовательно, общей характеристикой токсичных металлов является хронический характер их токсичности. Это особенно заметно с радиоактивными тяжелыми металлами, такими как радий, который имитирует кальций вплоть до включения в человеческую кость, хотя аналогичные последствия для здоровья обнаруживаются в вести или же отравление ртутью.

Тестирование на отравление

Люди постоянно подвергаются воздействию металлов в окружающей среде.[4] Медицинские тесты могут часто обнаруживать металлы, но это вполне ожидаемо и само по себе не является доказательством того, что человек отравлен.[4] Скрининговые тесты на наличие металлов не следует использовать, если нет оснований полагать, что человек подвергался чрезмерному воздействию металлов.[4] Люди должны проходить медицинское обследование на отравление только в том случае, если их беспокоит конкретная причина, а врачи должны изучить историю болезни пациента и его физическое обследование, прежде чем проводить тесты на обнаружение металлов.

Лечение отравления

Хелаторная терапия это медицинская процедура, которая включает в себя введение хелатирующий средства для выведения тяжелых металлов из организма. Хелатирующие агенты - это молекулы, которые имеют несколько электронодонорных групп, которые могут образовывать стабильные координационные комплексы с ионами металлов. Комплексообразование предотвращает реакцию ионов металлов с молекулами в организме и позволяет им растворяться в крови и выводиться с мочой. Его следует использовать только людям, у которых диагностировано отравление металлом.[5] Этот диагноз должен быть подтвержден тестами, проведенными на соответствующих биологических образцах.[5]

Хелатотерапия проводится под очень тщательным медицинским наблюдением из-за различных рисков.[6] Даже при правильном назначении терапии хелатирующие препараты могут иметь серьезные побочные эффекты.[5] Неправильно введенный хелат может вызвать токсическое воздействие на нервную систему, повысить риск развития рака и вызвать смерть;[5] хелатирование также удаляет важные металлические элементы и требует мер по предотвращению их потери.

Конкретные виды отравлений

Отравление фосфидом алюминия

Основная статья: Отравление фосфидом алюминия

Алюминий не имеет никакой известной биологическую роли и ее классификация в токсичные металлы является спорной.

Острое отравление фосфидом алюминия (AAlPP) является большой проблемой на Индийском субконтиненте, хотя о ней недостаточно сообщается. Фосфид алюминия (AlP), который легко доступен как фумигант для хранимых зерновых культур, продаваемых под различными торговыми марками, такими как QuickPhos и Celphos, очень токсичен, особенно при употреблении из только что открытой тары.[7][8] Смерть наступает от глубокого потрясения, миокардит и полиорганная недостаточность.[9] Смертельная доза фосфида алюминия составляет от 0,15 до 0,5 грамма (от 0,0053 до 0,0176 унции).[10] Сообщается, что это самая частая причина суицидальной смерти в Северная Индия.[11] Очень высокая токсичность фосфида алюминия объясняется фосфин содержание и не имеет отношения к алюминию. Фосфид кальция и фосфид цинка похожи яды.

Отравление мышьяком

Основная статья: Отравление мышьяком

Отравление мышьяком - это заболевание, вызванное повышенным уровнем мышьяк в организме. Преобладающая причина отравления мышьяком - это грунтовые воды который естественно содержит высокие концентрации мышьяка. Исследование 2007 года показало, что более 137 миллионов человек в более чем 70 странах, вероятно, страдают от отравления мышьяком из питьевой воды.[12]

Отравление бериллием

Основная статья: Отравление бериллием

Отравление бериллием - заболевание, вызванное токсическим действием бериллий в элементарной форме или в различных химических соединениях. Токсичность бериллия зависит от продолжительности, интенсивности и частоты воздействия (особенности дозы), а также от формы бериллия и пути воздействия (т. Е. Вдыхание, попадание через кожу, проглатывание). Согласно Международное агентство по изучению рака (IARC), бериллий и соединения бериллия Канцерогены 1 категории; они канцерогены как для животных, так и для человека.[13]

Отравление кадмием

Основная статья: Отравление кадмием

Кадмий это чрезвычайно токсичный металл, обычно встречающийся на промышленных предприятиях. Из-за низкого допустимого предела воздействия передержка может произойти даже в тех случаях, когда обнаруживаются следовые количества кадмия. Кадмий широко используется в гальваника, хотя характер операции обычно не приводит к передержке. Кадмий также содержится в некоторых промышленных красках и может представлять опасность при распылении. Операции по удалению кадмиевых красок с помощью скребка или струйной очистки могут представлять значительную опасность. Кадмий также присутствует при производстве некоторых типов батарей. Воздействие кадмия рассматривается в специальных стандартах для общей промышленности, занятости на верфях, строительной отрасли и сельскохозяйственной отрасли.[14]

Медная токсичность

Основная статья: Медная токсичность

Медная токсичность, также называемый Copperiedus, относится к последствиям избытка меди в организме. Copperiedus может возникнуть в результате употребления кислой пищи, приготовленной в медной посуде без покрытия, или в результате воздействия избытка меди в питьевой воде в качестве побочного эффекта противозачаточных таблеток эстрогена или других источников окружающей среды. Это также может быть результатом генетического заболевания. Болезнь Вильсона.

Отравление железом

Основная статья: Отравление железом

Отравление железом - это железная перегрузка вызвано большим превышением утюг потребление и обычно относится к острой перегрузке, а не к постепенной. Этот термин в первую очередь ассоциируется с маленькими детьми, которые потребляли большое количество таблеток с добавками железа, которые напоминают сладости и широко используются, в том числе беременными женщинами - см. переедание (приблизительно 3 грамма смертельны для 2-летнего ребенка).[15] Целевые ограничения на упаковку в США контейнеров с добавками, содержащими более 250 мг элементарного железа, существуют с 1978 года, а рекомендации по единичной упаковке снизили количество смертельных случаев от нескольких отравлений железом в год почти до нуля с 1998 года.[16][17] Не было выявлено известных случаев отравления железом, связанных с добыча железа.[нужна цитата ]

Отравление свинцом

Основная статья: Отравление свинцом

Отравление свинцом - это заболевание людей и других позвоночные вызвано повышенным уровнем тяжелый металл вести в организме. Свинец вмешивается в различные процессы в организме и токсичен для многих органов и тканей, включая сердце, кости, кишечник, почки, и репродуктивный и нервный системы. Он мешает развитию нервной системы и поэтому особенно токсичен для детей, вызывая потенциально постоянный учусь и поведенческие расстройства. Симптомы включают спазмы в животе, запор, тремор, изменение настроения, бесплодие и т. Д. анемия, и токсический психоз.[18]

Отравление литием

Литий используется в некоторых лекарствах, особенно для лечения биполярное расстройство. Многие врачи считают, что уровень «достаточного» приема лекарств близок к токсической толерантности для функции почек. Поэтому с этой целью за пациентом часто проводят наблюдение.[19][20]

Отравление марганцем или марганец

Основная статья: Манганизм

Марганец или марганец отравление это токсичный состояние, возникшее в результате хронического воздействия марганец и впервые идентифицирован в 1837 г. Джеймс Купер.[21]

Отравление ртутью

Основная статья: Отравление ртутью

Отравление ртутью - заболевание, вызванное воздействием Меркурий или его соединения. Ртуть (химический символ Hg) - это тяжелый металл встречается в нескольких формах, каждая из которых может вызывать токсические эффекты в достаточно высоких дозах. Его ноль степень окисления Hg0 существует в виде пара или жидкого металла, его ртутное состояние Hg22+ существует как неорганический соли, и его ртутное состояние Hg2+ может образовывать неорганические соли или ртуть соединения; эти три группы различаются по эффектам. Токсические эффекты включают повреждение мозга, почек и легких. Отравление ртутью может вызвать несколько заболеваний, в том числе: акродиния (розовая болезнь), синдром Хантера-Рассела и Болезнь Минамата.[нужна цитата ]

Симптомы обычно включают сенсорную недостаточность (зрение, слух, речь), нарушение чувствительности и нарушение координации. Тип и степень проявляемых симптомов зависят от конкретного токсина, дозы, а также метода и продолжительности воздействия.[нужна цитата ]

Отравление серебром (аргирия)

92-летний мужчина европеоидной расы (справа) с пигментными изменениями много лет использовал капли в нос, содержащие серебро. Биопсия кожи показала отложения серебра в дерме, что подтвердило диагноз генерализованной аргирии.[22]
Основная статья: Аргирия

Аргирия или аргироз - это условие вызвано ненадлежащим воздействием химических соединений элемента серебро, или в серебряную пыль.[23] Наиболее драматическим симптомом аргирии является то, что кожа становится синим или голубовато-серым. Это может быть генерализованная аргирия или же местная аргирия. Генерализованная аргирия поражает большие участки на большей части видимой поверхности тела. Локальная аргирия проявляется на ограниченных участках тела, таких как участки кожи, части слизистая оболочка или конъюнктива.[24]

Отравление таллием

Основная статья: Отравление таллием

Таллий и его соединения часто очень токсичны.[25] Контакт с кожей опасен, поэтому при плавлении этого металла необходимо обеспечить соответствующую вентиляцию.[26] Многие соединения таллия (I) обладают высокой растворимый в воде и легко впитываются через кожу.[нужна цитата ] Воздействие на них не должно превышать 0,1мг за м2 кожи в среднем за 8 часов (40-часовая рабочая неделя). Таллий считается канцерогеном для человека.[26]

Отравление оловом

Основная статья: Отравление оловом

Отравление оловом относится к токсическим эффектам банка и его соединения. Случаи отравления металлическим оловом, его оксидами и солями «почти неизвестны»; с другой стороны определенные оловоорганические соединения почти так же токсичны, как цианид.[27]

Цинк токсичность

Основная статья: Цинк токсичность

Хотя цинк является важным требованием для здорового тела, избыток цинка может быть вредным и вызывать токсичность цинка. Такие уровни токсичности наблюдались при приеме внутрь более 225 мг цинка.[28] Чрезмерное всасывание цинка может подавить всасывание меди и железа. Свободный ион цинка в растворе очень токсичен для бактерий, растений, беспозвоночных и даже позвоночных рыб.[29][30][31]

Общество и культура

Трудно отличить последствия отравления низкими уровнями отравления металлами от окружающей среды от других видов вреда окружающей среде, включая неметаллическое загрязнение.[32] Как правило, повышенное воздействие тяжелых металлов в окружающей среде увеличивает риск развития рака.[33]

Без диагностики токсичности металлов и вне Доказательная медицина, но, возможно, из-за опасений по поводу токсичности металлов некоторые люди ищут хелатотерапия лечить аутизм, сердечно-сосудистые заболевания, Болезнь Альцгеймера, или любой другой нейродегенерация.[5] Хелатотерапия не улучшает исходы при этих заболеваниях.[5]

Рекомендации

  1. ^ «Праймер для металлов». Дартмутские токсичные металлы Программа Superfund Research. 2012-05-30. В архиве из оригинала 30.12.2013. Получено 2013-12-29.
  2. ^ «Объявление: ответ на отчет Консультативного комитета по профилактике отравления свинцом в детстве, воздействие свинца на низком уровне вредит детям: новый призыв к первичной профилактике». Центры по контролю и профилактике заболеваний. 2012-05-25. В архиве из оригинала от 30.04.2017.
  3. ^ «Радий». Портал токсичных веществ. Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний. 3 марта 2011 г.
  4. ^ а б c Американский колледж медицинской токсикологии; Американская академия клинической токсикологии (Февраль 2013), «Пять вещей, которые должны задать вопросы врачам и пациентам», Мудрый выбор: инициатива Фонд ABIM, Американский колледж медицинской токсикологии и Американская академия клинической токсикологии, в архиве из оригинала 4 декабря 2013 г., получено 5 декабря 2013
  5. ^ а б c d е ж Американский колледж медицинской токсикологии; Американская академия клинической токсикологии (Февраль 2013), «Пять вещей, которые должны задать вопросы врачам и пациентам», Мудрый выбор: инициатива Фонд ABIM, Американский колледж медицинской токсикологии и Американская академия клинической токсикологии, в архиве из оригинала 4 декабря 2013 г., получено 5 декабря 2013, который цитирует
  6. ^ Этвуд, К.С., IV; Woeckner, E .; Барац, Р.; Сэмпсон, В. (2008). «Почему следует отказаться от исследования NIH по оценке хелатной терапии (TACT)». Медицинский журнал Medscape. 10 (5): 115. ЧВК  2438277. PMID  18596934.
  7. ^ Chugh, SN; Душянт; Ram, S; Арора, Б; Мальхотра, KC (1991). «Заболеваемость и исход отравления фосфидом алюминия в больничном исследовании». Индийский журнал медицинских исследований. 94: 232–5. PMID  1937606.
  8. ^ Сингх С., Сингх Д., Парик Н., Джит И., Шарма Б.К.; Сингх; Крыло; Джит; Шарма (1996). «Проглатывание фосфида алюминия - клинико-патологическое исследование». J Toxicol Clin Toxicol. 34 (6): 703–6. Дои:10.3109/15563659609013832. PMID  8941200.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  9. ^ Матхай, Ашу; Бхану, Мадхуритасингх (2010). «Острое отравление фосфидом алюминия: можем ли мы предсказать смертность?». Индийский журнал анестезии. 54 (4): 302–7. Дои:10.4103/0019-5049.68372. ЧВК  2943698. PMID  20882171.
  10. ^ Вахаб; MS Zaheer; S Wahab; Р.А. Хан. «Острое отравление фосфидом алюминия: обновленная информация» (PDF). Гонконгский журнал экстренной медицины: 152. В архиве (PDF) из оригинала 31.01.2012.
  11. ^ Siwach, SB; Гупта, А (1995). «Профиль острых отравлений в исследовании Хараяна-Рохтак». Журнал Ассоциации врачей Индии. 43 (11): 756–9. PMID  8773034.
  12. ^ Видеть:
  13. ^ "Монография МАИР, том 58". Международное агентство по изучению рака. 1993 г. В архиве из оригинала 31.07.2012. Получено 2008-09-18.
  14. ^ «Темы безопасности и здоровья | Кадмий». Osha.gov. В архиве из оригинала 06.06.2013. Получено 2013-07-08.
  15. ^ «Растения, ядовитые для домашнего скота - факультет зоотехники Корнельского университета». Ansci.cornell.edu. В архиве из оригинала от 05.02.2012. Получено 2012-04-09.
  16. ^ Тененбейн, Милтон (2005). «Упаковка единичных доз железосодержащих добавок и снижение отравления железом у детей младшего возраста». Архивы педиатрии и подростковой медицины. 159 (6): 557–60. Дои:10.1001 / archpedi.159.6.557. PMID  15939855.
  17. ^ Годовые отчеты AAPCC, Американская ассоциация центров по борьбе с отравлениями.[неудачная проверка ] В архиве 22 мая 2008 г. Wayback Machine
  18. ^ O’Malley, R .; О’Мэлли, Г. (февраль 2018 г.). «Свинцовое отравление (плюмбизм)». Руководство Merck.
  19. ^ Литиевая нефропатия в eMedicine
  20. ^ Марковиц, Глен С .; Радхакришнан, Джай; Камбхам, Нираджа; Валерий, Энтони М .; Хайнс, Уильям Х .; Д'Агати, Виветт Д. (2000). «Литиевая нефротоксичность: прогрессирующая комбинированная гломерулярная и тубулоинтерстициальная нефропатия». Журнал Американского общества нефрологов. 11 (8): 1439–48. PMID  10906157.
  21. ^ Купер, Дж. (1837). "Sur les effets du peroxide de manganèse". Journal de chimie médicale, de Pharmacy et dexicologie. 3: 223–225. В архиве из оригинала от 22.07.2014.
  22. ^ Фред, Герберт (2008). Образы памятных дел: 50 лет у постели больного. ISBN  9780892630004.
  23. ^ Джеймс, Уильям Д .; Бергер, Тимоти Дж .; Элстон, Дирк М .; Одом, Ричард Б. (2006). Болезни кожи Эндрюса: клиническая дерматология. Saunders Elsevier. п.858. ISBN  0-7216-2921-0. OCLC  62736861.
  24. ^ Исак, Бирли, Коццио, Флатц (январь – апрель 2019 г.). Редкий случай локализованной аргирии на лице (Отчет). Отчеты о случаях в дерматологии. Получено 23 января 2020.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  25. ^ Токсичность таллия в eMedicine
  26. ^ а б «Биология таллия». вебелементы. В архиве из оригинала 2008-04-10. Получено 2008-11-11.
  27. ^ Граф, Гюнтер Г. (2000). «Олово, оловянные сплавы и соединения олова». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайли. Дои:10.1002 / 14356007.a27_049. ISBN  978-3-527-30673-2.
  28. ^ Фосмир, Гэри Дж (1990). «Цинковая токсичность». Американский журнал клинического питания. 51 (2): 225–7. Дои:10.1093 / ajcn / 51.2.225. PMID  2407097.
  29. ^ Рут, Гьяна Ранджан; Дас, Премананда (2009). «Влияние токсичности металлов на рост и метаболизм растений: I. Цинк». В Lichtfouse, Эрик; Наваррете, Мирей; Дебеке, Филипп; Вероник, Сушер; Альберола, Кэролайн (ред.). Устойчивое сельское хозяйство. стр.873 –84. Дои:10.1007/978-90-481-2666-8_53. ISBN  978-90-481-2666-8. ИНИСТ:14709198.
  30. ^ Smith, SE; Ларсон, EJ (1946). «Токсичность цинка у крыс; антагонистические эффекты меди и печени». Журнал биологической химии. 163: 29–38. PMID  21023625.
  31. ^ Muyssen, Brita T.A .; De Schamphelaere, Karel A.C .; Янссен, Колин Р. (2006). «Механизмы хронической токсичности цинка, передаваемого через воду, у Daphnia magna». Водная токсикология. 77 (4): 393–401. Дои:10.1016 / j.aquatox.2006.01.006. PMID  16472524.
  32. ^ Лю, Дж; Льюис, Дж. (Январь – февраль 2014 г.). «Экологическая токсичность и плохие когнитивные исходы у детей и взрослых». Журнал гигиены окружающей среды. 76 (6): 130–8. PMID  24645424.
  33. ^ Табрез, Шамс; Приядаршини, Медха; Приямвада, Шубха; Хан, Мохд Шахнаваз; NA, Arivarasu; Заиди, Сайед Кашиф (2014). «Взаимодействие генов и окружающей среды в канцерогенезе тяжелых металлов и пестицидов». Мутационные исследования / Генетическая токсикология и мутагенез в окружающей среде. 760: 1–9. Дои:10.1016 / j.mrgentox.2013.11.002.

внешняя ссылка