Metale ciężkie w organizmie – źródła i konsekwencje dla zdrowia

Metale ciężkie to grupa pierwiastków, które występują naturalnie w środowisku, choć ich ilość wzrasta drastycznie w wyniku działalności przemysłowej i industrializacji. Do najgroźniejszych metali ciężkich, które mogą gromadzić się w organizmie człowieka, należą: ołów, rtęć, kadm, arsen, chrom, nikiel. Prowadzą one do poważnych zaburzeń w funkcjonowaniu narządów. Sprawdź, jak wpływają na zdrowie i jak sprawdza się ich poziom w organizmie.

Źródła metali ciężkich w organizmie

Metale ciężkie dostają się do organizmu głównie drogą pokarmową, oddechową oraz przezskórną. Do zatrucia pokarmowego metalami ciężkimi dochodzi poprzez spożycie zanieczyszczonej nimi żywności. Kumulują się zwłaszcza w rybach, mięsie, warzywach i owocach. Woda pitna może zawierać metale ciężkie, zwłaszcza w rejonach przemysłowych i poprzemysłowych. Do zatrucia dochodzi również drogą oddechową przez wdychanie smogu, pyłu i par. Zdarza się to głównie w rejonach przemysłowych i w wyniku pożarów. Ponadto zatrucie rozwija się wskutek bezpośredniego kontaktu ze skażonymi materiałami, np. w pracy (w przemyśle chemicznym, spawalnictwie, przy produkcji farb, galwanizacji). Na kontakt z metalami ciężkimi naraża praca w wielu branżach, w tym przemyśle elektronicznym, lakiernictwie, wytwarzaniu ogniw i baterii. 

📌 e-Pakiet Pierwiastków – zanieczyszczenie środowiska (np. palacze papierosów, górnicy, hutnicy)

Wpływ metali ciężkich na zdrowie

Metale ciężkie wywierają toksyczne działanie na organizm, szczególnie gdy kumulują się w narządach przez długi czas. 

Ołów

Ołów ma szczególnie negatywne działanie na układ nerwowy, zwłaszcza u dzieci. Może prowadzić do uszkodzenia mózgu, obniżenia IQ i rozwoju zaburzeń behawioralnych. Zatrucie ołowiem prowadzi do niedokrwistości (anemii), ponieważ ołów blokuje produkcję hemoglobiny. Objawami zatrucia ołowiem są m.in.: bóle brzucha, zaparcia, wymioty, a w skrajnych przypadkach uszkodzenie wątroby i nerek.

Rtęć

Rtęć, szczególnie w postaci organicznej (np. metylortęć), jest neurotoksyną, uszkadzającą komórki nerwowe. Może powodować problemy z pamięcią, koncentracją, a także zaburzenia ruchowe, takie jak drżenie. Wdychanie par rtęci prowadzi do uszkodzenia i obrzęku płuc, duszności, a w ekstremalnych przypadkach do niewydolności oddechowej. Rtęć uszkadza także nerki, wątrobę oraz wywołuje zaburzenia w układzie pokarmowym.

Kadm

Kadm, zwłaszcza w postaci wdychanej, powoduje uszkodzenie płuc, wywołuje przewlekłe zapalenie oskrzeli, a także zwiększa ryzyko rozwoju raka płuc. Zatrucie kadmem prowadzi do uszkodzenia nerek, co jest przyczyną ich przewlekłej niewydolności. Dodatkowo kadm ma działanie osteotoksyczne, czyli może osłabiać kości, prowadząc do osteoporozy.

Arsen

Długotrwałe narażenie na arsen prowadzi do uszkodzenia wątroby, w tym do marskości. Zatrucie arsenem może powodować nadciśnienie tętnicze, a także uszkodzenia naczyń krwionośnych. Arsen jest silnym kancerogenem, szczególnie w przypadku przewlekłego narażenia, powodującym raka skóry, płuc, wątroby i pęcherza moczowego.

Chrom

Wdychanie chromu VI (sześciowartościowego) prowadzi do przewlekłego zapalenia płuc, astmy zawodowej, a także może powodować raka płuc. Przewlekłe narażenie na chrom prowokuje zmiany skórne, takie jak wrzody, oparzenia chemiczne, a także nowotwory skóry. Co więcej, chrom VI jest klasyfikowany jako substancja rakotwórcza, mogąc powodować rozwój raka płuc i wątroby.

Nikiel

Nikiel jest jednym z najczęstszych alergenów, który może powodować kontaktowe zapalenie skóry. Jednym z pierwszych jego objawów jest silny świąd w miejscu kontaktu skóry z niklem. Pojawiają się wówczas zaczerwienienia, wysypka lub wykwity skórne. W bardziej zaawansowanych przypadkach występują pęcherze, które pękają, prowadząc do owrzodzeń. Zmienione miejsca na skórze są obrzęknięte, a skóra bywa podrażniona. W wyniku przewlekłego kontaktu z niklem skóra zaczyna się łuszczyć. W miejscach reakcji alergicznej staje się sucha i pęka. Dodać trzeba, że wdychanie pyłów niklowych powoduje przewlekłe zapalenie oskrzeli i uszkodzenia płuc. Długotrwała ekspozycja na nikiel zwiększa ryzyko nowotworów płuc.

Jak zbadać poziom metali ciężkich w organizmie?

Aby sprawdzić, czy organizm jest zatruty metalami ciężkimi, przeprowadza się różnorodne testy diagnostyczne. Najczęściej wykonuje się testy na obecność metali ciężkich w krwi lub w moczu, np. testy na rtęć, ołów, kadm, arsen, chrom. Można sprawdzić, czy metale ciężkie uszkodziły wątrobę, nerki czy układ krążenia, wykonując badania czynnościowe wątroby (ALT, AST), nerek (kreatyninę, GFR) oraz morfologię krwi.

📌 Panel pierwiastków As, Cd, Pb (arsen, kadm, ołów) we krwi – sprawdź, co to za badanie.

W przypadku podejrzenia kontaktowego zapalenia skóry spowodowanego metalami ciężkimi przeprowadza się naskórkowe testy płatkowe (NTP) wskazujące na przyczynę alergii kontaktowej. W przypadku podejrzenia uszkodzeń płuc spowodowanych wdychaniem pyłów metali ciężkich (np. kadmu, chromu), wykonuje się testy spirometryczne oraz badania gazów oddechowych.

W niektórych przypadkach obrazowanie może być pomocne w wykrywaniu uszkodzeń narządów wewnętrznych, takich jak płuca, wątroba czy nerki, spowodowanych przez metale ciężkie.

Jak długo trwa wydalanie metali ciężkich z organizmu?

Czas wydalania metali ciężkich z organizmu zależy od rodzaju metalu i formy narażenia. Wydalanie może trwać od kilku dni do wielu lat. W przypadku przewlekłego zatrucia proces eliminacji metali jest znacznie dłuższy i wymaga zastosowania terapii chelatującej. Regularne monitorowanie poziomu metali w organizmie oraz szybka interwencja są kluczowe dla minimalizowania ich szkodliwego wpływu na zdrowie.

• Ołów ma długi okres półtrwania w organizmach ludzkich, co oznacza, że może pozostawać w organizmach przez długi czas. W kościach utrzymuje się przez 10–20 lat, ponieważ jest silnie związany z tkanką kostną. Ołów wydala się głównie z moczem, a także przez żółć, skórę i w kale.

• W przypadku rtęci metalicznej (nierozpuszczalnej) okres półtrwania w organizmie przekracza rok. Natomiast metylortęć (organiczna forma rtęci) jest bardziej toksyczna i kumuluje się w organizmach, a jej okres półtrwania wynosi około 2-3 miesiące. Rtęć jest usuwana głównie przez nerki (z moczem) oraz z kałem.

• Kadm gromadzi się w nerkach i w wątrobie. W organizmach ludzi jego okres półtrwania wynosi około 10-30 lat, co oznacza, że może kumulować się przez długi czas. Kadm jest usuwany głównie przez nerki (w moczu).

• Arsen (zwłaszcza jego trójwartościowa, utleniona forma – arszenik) ma krótszy okres półtrwania w organizmach ludzkich niż niektóre inne metale ciężkie. Jego okres półtrwania wynosi od kilku dni do kilku tygodni. Arsen jest usuwany głównie z moczem.

• Chrom VI (sześciowartościowy) jest bardzo toksyczny, ale jego okres półtrwania w organizmach ludzkich wynosi od kilku dni do kilku tygodni. Chrom jest wydalany z organizmu głównie przez nerki.

• Nikiel wydala się stosunkowo szybko. Jego okres półtrwania w organizmach ludzkich wynosi od 1 do 2 miesięcy. Nikiel usuwają głównie nerki.

Opracowanie: dr n. o zdr. Olga Dąbska

Konsultacja merytoryczna: lek. Wiktor Trela