Pomorska Akademia Medyczna

Samodzielna Pracownia Farmakologii

Zatrucia metalami

Dr n. med. Ewa Spoz

Kierownik: prof. nadzw. dr hab. n.med.

Bogusław Czerny



Metale ciężkie: 



- masa atomowa > masy atomowej 
Na+,



- gęstość > 5g/cm3.

Priorytetowe trucizny:



Arsen (As), 



Chrom (Cr),



Kadm (Cd),



Nikiel (Ni),



Ołów (Pb),



Rtęć (Hg).

Arsen – król trucizn.



- stosowany w celu eliminacji 

przeciwników politycznych,



- wykrywany metodą Marsha od 

1836roku,



-naturalnie występuje jako 

arsenopiryt ( FeAsS) i w owocach 

morza (arsenobetaina).

Arsen – król trucizn.

Występowanie:



leki: płyn Fowlera (1%As) – białaczka, 
łuszczyca, astma oskrzelowa, 



Salvarsan (36%As) – kiła, zakażenia 
pierwotniakami



półprzewodniki i mikroprocesory,



papierosy (20μg),



huty metali kolorowych i fabryki 
pestycydów.

Arsen – król trucizn.

Wchłanianie:



Inhalacyjnie: 40-60% (As2O3),



Z przewodu pokarmowego: 55-95% 
(As2O3), 75-85% (organiczny).

Arsen – król trucizn.

Dystrybucja:



-równomiernie 5-15μg/kg m.c.



-wiąże się z erytrocytami -10 x większe 

stężenie,



-powinowactwo do grup –SH keratynocytów 

(20x większe stężenie) – kumulacja w 

skórze i jej przydatkach.

Detoksykacja: 



metylacja nieenzymatyczna oraz przy 

udziale metylotransferaz i S-

adenozylometioniny, 

Arsen – król trucizn.

Wydalanie:



Z moczem: 



20%- iAs(nieorganiczny), 



15%- MMA (kwas 
metyloarsenowy), 



65%-DMA (kwas dimetyloarsenowy 

Arsen – król trucizn.

Mechanizm działania toksycznego:



LUIZYT + H2O  tlenek As(III) + kw. 

liponowy (gr. tiolowe tworzą 
strukturę pierścieniową) – leczenie 
BAL ( dimerkaptopropanol),



As5+ - zaburzenie fosforylacji 
oksydatywnej, nie tworzy sięATP.

Arsen – król trucizn.

Zatrucie ostre:



As(III) bardziej toksyczny niż As(V)



dawka śmiertelna arszeniku  (As2O3) 

: 70-180mg (1-3mg/kg m.c.),



objawy: silne krwawe wymioty i 

biegunka, odwodnienie, wstrząs, 

skurcze mięśni, obrzęk twarzy, 

zaburzenia czynności serca. 

Toksyczność przewlekła:



perforacja przegrody nosowej,



czosnkowy oddech,



stany zapalne dróg oddechowych,



zmiany w EKG,



zespół Raynauda.



Hiperpigmentacja skóry,



Hiperkeratoza,



Choroba czarnej stopy – zgorzel kończyn,



uszkodzenie wątroby,



neuropatia obwodowa ( drętwienie dłoni i stóp),



utrata słuchu.

Chrom

Występowanie:



minerały chromitu/FeCr

2

O

4

/ i krokoitu.



źródłem chromu są drożdże 
piekarskie, kolby kukurydzy, 
gotowana wołowina, jabłka, kasze, 
chleb gruboziarnisty oraz płatki 
zbożowe.

Chrom



srebrzystoszarym metalem (z 
błękitnym połyskiem w świetle); 



reaguje z tlenem, ulega pasywacji i 
powstaje tlenek chromu(III), który 
tworzy powłokę ochronną i 
zabezpiecza postępowaniu korozji 
na metalu



.

Chrom



Roztwory soli Cr(III) i Cr(VI) 
posiadają bardzo intensywne 
barwy (zieloną i pomarańczową) co 
jest wykorzystywane w fotochemii i 
technikach kolorymetrycznych.

Chrom



Tlenek chromu(III) (zieleń 
chromowa) jest używany jako 
pigment.



Sole chromu(VI) są toksyczne i 
mają właściwości rakotwórcze



w centrach aktywnych enzymów



 niezbędnym do życia mikroelementem,



ułatwia przenikanie glukozy z krwi do komórek. 



Zmniejsza zapotrzebowanie na insulinę, hormon 
regulujący prawidłowe stężenie glukozy we krwi. 



Zmniejsza ryzyko zawału serca i rozwoju 
miażdżycy, ponieważ obniża stężenie 
całkowitego cholesterolu i jego frakcji LDL (tzw. 
zły cholesterol), a zwiększa ilość HDL (tzw. dobry 
cholesterol).



Niedobór chromu (na +3 stopniu 
utlenienia) może mieć wpływ na 
rozwój cukrzycy u dorosłych oraz 
chorób układu krążenia.

Chrom



Chrom jest nietoksyczny, 



kwas chromowy(VI) i chromiany(VI), 
działają żrąco na skórę i błony śluzowe, 



działanie szkodliwe dla zdrowia człowieka. 



p- na zawodowego wyprysku 
kontaktowego. 



działanie toksyczne, mutagenne i 
kancerogenne. 

Chrom

Dawka śmiertelna 



kwas chromowego(VI) wynosi 1-2 
g, 



dichromianu(VI) potasu 6-8 g.

Chromiany(VI)



bóle żołądka i jelit,



 wymioty o żółtozielonym zabarwieniu,



 obfite biegunki z domieszką krwi, 



zapaść,



ciężkie uszkodzenia nerek z 
krwiomoczem, prowadzące do 
bezmoczu i mocznicy



zgon po kilku dniach.

Kadm

Występowanie:



w postaci siarczku – grinokit CdS,



w rudach metali kolorowych (Zn,Cu,Pb),



roczna produkcja 15-20tyś ton: 

akumulatory Cd-Ni (37%), powlekanie 

galwaniczne (25%),barwniki szkła i 

tworzyw sztucznych(22%),stabilizatory 

PCV(12%),



roczna emisja do atmosfery 3,3 -14,6 tyś. 

ton (10% źródła naturalne z wulkanów).

Metabolizm:

Wchłanianie : 



drogą inhalacyjną: 

--  palacze papierosów - 4,4-6,0μ/paczkę,



droga pokarmową :

--  ok. 2% - więcej przy niedoborze białka i wapnia w 

diecie,  



                 - przy niedoborze  żelaza ,

Dystrybucja: 
-- wiązanie z białkiem  osocza o masie 40-60 •103, 
-- przemieszczenie do wątroby (1/6) 
                                     nerek (1/3),
--wiązanie w cytosolu przez  metalotioneinę 
Wydalanie : z moczem i kałem

Mechanizm działania 
toksycznego:

frakcja Cd niezwiązanego z MT

↓

uszkodzenie błony komórkowej :



-peroksydacja lipidów,



-kompetycja dla metali dwuwartościowych,



- bezpośrednie oddziaływanie na białka i kwasy 

nukleinowe.



Docelowy narząd kumulacyjny - nerki



Okres połowicznego wydalania z ustroju – 20 lat

Efekty działania 
toksycznego:



Anemia, 



choroba nadciśnieniowa, 



kamienie nerkowe, 



utrata węchu, 



osteoporoza , 



zaburzenie metabolizmu wit. D i 
hormonów tarczycy,

Ostre zatrucie:



gorączka, ból głowy, gardła i w 
klatce piersiowej, zaburzenia 
oddychania, kaszel, 



zapalenie spojówek, objawy 
dyspeptyczne, najcięższe – obrzęk 
płuc i zgon.

Choroba Itai-itai:



Śr.- zach. Japonia – kopalnia cynku,



Stężenie Cd w glebie -8μ/g, w ryżu2,7μ/g



Kobiety wieloródki,



Bóle stawów i kości podczas chodzenia,



Kaczy chód,



Osteoporoza i osteomalacja,



Wielokrotne złamania i zniekształcenia,



Zgony na skutek unieruchomienia,



Uszkodzenie nerek typu kanalikowego 

(proksymalne).

Efekty odległe:



>1mg/l w komórkach – wzrost liczby 
pęknięć chromatydowych i translokacji,



działanie teratogenne – brak kości 
czaszki, wodogłowie, rozszczep warg i 
podniebienia,



w późnym okresie ciąży uszkodzenie 
łożyska i śmierć płodu,



działanie rakotwórcze – rak płuc, 
nowotwory śródbłonka jąder.

Normy:



NDS – 0,01 mg/m3 dla dymów i 
pyłów.



monitoring poziomu Cd przyżyciowo – 
1,7μg/g kreatyniny w moczu 
odpowiada 50μg/g w miąższu nerek.

NIKIEL:

Ni2+ - ma znaczenie toksykologiczne,
Tworzy związki nierozpuszczalne w odzie – 

chylaty,

Roczna produkcja 800 000 ton,
Zastosowanie: 



galwanizacja przed szkodliwym działaniem 

środków żrących (armatura łazienkowa, części 

samochodowe, monety)



stopy zawierające nikiel - protezy ortopedyczne i 

dentystyczne, 



akumulatory kadmowo- niklowe, elektrotechnika.

Źródła narażenia:



-przemysłowe – karbonylek niklu 
Ni(CO)4, - stosowany do produkcji 
czystego niklu (rozkład termiczny),- 
bezbarwna ciecz nierozpuszczalna w 
wodzie, rozpuszczalna w  



- w populacji – kontakt z przedmiotami 
pokrytymi niklem,



- nie określono skutecznego sposobu 
mobilizacji Cd z ustroju.

Metabolizm:

Wchłanianie: 
drogi  oddechowe,



karbonylek niklu > 

rozpuszczalne związki Ni > 

nierozpuszczalne związki Ni,



wydajność wchłaniania 

ok.75%,

przewód pokarmowy,



ok. 10%



z wodą 27%



z pokarmem  1%,

skóra



ilościowo małe znaczenie,



duże znaczenie jako czynnik 

uczulający,

Dystrybucja:



łączy się w całości z 

albuminami osocza



nie kumuluje się w tkankach,

Wydalanie:



z moczem,



okres połowiczego 

wydalania – 17-48h.

Mechanizm działania 

toksycznego:



w zatruciach ostrych – 

reaktywne formy tlenu,



działanie rakotwórcze – 

uszkodzenie DNA,

Toksyczność ostra:



- bardzo rzadkie przypadki,



Stężenie w powietrzu wdychanym 
> 50 mg/m3 przez 30min do 2h – 
krwotok, obrzęk i zapalenie płuc, 
zmiany zwyrodnieniowe w 
wątrobie, nerkach, nadnerczach, 
śledzionie.

Toksyczność przewlekła:



nadwrażliwość kontaktowa: egzemy 

pęcherzykowe rąk, pokrzywkowe i 

wypryskowe zapalenie skóry,



-15% kobiety,



- 1% mężczyźni,



inne:



-dychawica i pylica płuc,



- podrażnienie  dróg oddechowych, 

spojówek, owrzodzenia przegrody nosowej.

Toksyczność przewlekła:



nadwrażliwość kontaktowa: egzemy 

pęcherzykowe rąk, pokrzywkowe i 

wypryskowe zapalenie skóry,



-15% kobiety,



- 1% mężczyźni,



inne:



-dychawica i pylica płuc,



- podrażnienie  dróg oddechowych, 

spojówek, owrzodzenia przegrody nosowej.

Efekty odległe:



Klastogennie,



Teratogennie,



Rakotwórczo

NORMY:



NDS 0,25mg/m3



1 μg/l w surowicy,



Kilka- kilkadziesiąt μg/l w moczu



U ludzi nie obserwowano 
niedoborów w przeciwieństwie 
dolinnych ssaków,

OŁÓW

1.

Galena – PbS,

2.

Ceruzyt – PbCO3,

3.

Anglezyt – PbSO4,



50% -produkcja akumulatorów,



12%- a,lkilowe związki ołowiu



12% - p/stukowy do benzyn,



11% - stopy,



9% - powłoki kabli.

Narażenie:

- w populacji – żywność, gleba, kurz,

- przemysłowe – w hutach w 

procesie przetwarzania.

Metabolizm:



Wchłanianie:



drogi oddechowe: 

zatrzymywane jest ok.40% Pb 

zawartego w powietrzu,



przewód pokarmowy : 10% 

dorośli, 50% dzieci,



obniżają – Fe, Ca, fosforany,



ułatwiają – kwas askorbinowy i 

cytrynowy.



Wydalanie:



Mocz – 76%,



Kał – 16%



Mleko matki - 12μg/l



Okres połowicznego wydalania:



-narządy miąższowe – 20-30 dni,



-kości – do 30 lat.



Dystrybucja:



Pb wiąże się z błonami 

erytrocytów, 2% z albuminami,



szybko → do narządów 

miąższowych,



wolno→ do kości i zębów (90% 

puli 

ogólnoustrojowej),wbudowywan

ie w kryształ hydroksyapatytu

Mechanizm działania 
toksycznego:



hamuje aktywność enzymów – 
zaburzenia ukł. krwiotwórczego,



powoduje utratę potasu wewnątrz 
komórkowego i hamuje NA+/K+ ATP- azę 
-  skraca czas przeżycia erytrocytów,



powoduje demielinizację i/lub zmiany 
zwyrodnieniowe aksonów komórek 
nerwowych (porażenie mięśni 
prostowników).

Toksyczność ostra:



Kolka ołowicza: 



zespół ostrych objawów brzusznych: (brak łaknienia, 

niestrawność, zaparcia, bóle brzucha), 



bladość skóry, bradykardia,



 uszkodzenie nerek : ( proteinuria, skąpomocz),



 encefalopatia ołowicza: głównie u dzieci,



otępienie, drażliwość, ból głowy, drżenie mięśni , halucynacje, 

zaburzenia pamięci, brak koncentracji,



drgawki, paraliż, śpiączka.

Dawka śmiertelna  : 20-30g soli ołowiu
                             ( octan lub węglan).

Ukł. nerwowy:



(400μg/l)

Dzieci:



- subtelne zmiany behawioralne, 

opóźnienie rozwoju intelektualnego, 

upośledzenie sprawności ruchowej,

Dorośli:



-zaburzenia inteligencji widzenia i 

koordynacji wzrokowo-ruchowej, 

upośledzenie umiejętności wysławiania 

się, zaburzenia pamięci.

Układ krwionośny:



(600μg/l)



niedokrwistość: 



hamuje aktywność enzymów  syntezy 

hemoglobiny,



osłabienie stabilności błony komórkowej 

erytrocytów – nagromadzenie 

nukleotydów,



 hamuje NA+/K+ ATP- azę i pompy sodowo 

potasowej-  skraca czas przeżycia 

erytrocytów,

Nerki:



(600μg/l)

Zespół Fanconiego:



-odwracalne zmiany kanalikowe- 

wzmożone wydalanie aminokwasów, 

fosforanów, glukozy z moczem,

Nefropatia ołowicza:



-nieodweracalne obkurczenie naczyń 

nerkowych, stwardnienie tętnic, 

zwłóknienie śródmiąższowe, zanik 

kłębuszków, zmniejszona filtracja

Ukł. krążenia:



(160μg/l)



podwyższenie RR,

Efekty odległe:



aberracje 
chromosomowe,tworzenie 
mikrojąderek,mutacje punktowe, 
hamowanie syntezy i naprawy DNA,



teratogennie:wzrost liczby poronień 
samoistnych



rakotwórcze: mózgu, nerek, 

Normy:



Pb we krwi < 100μg/l

Narażenie zawodowe:



K - 300μg/l



M - 500μg/l

NDS – 0,05mg/m3

RTĘĆ:

Występowanie:



siarczki HgS,



elektrotechnika - baterie alkaiczne, świetlówki,



aparatura pomiarowa – termometry, 

barometry,



elektrolityczna produkcja chloru i sody 

kaustycznej,



stomatologia.

Rtęć elementarna ( metaliczna) 
Hg

0



w temp. pokojowej jest cieczą ,



80% dawki wchłania się przez ukł. oddechowy,

łatwo przenika przez barierę krew/mózg i  krew/łożysko → 

ultenienie do Hg2+ → kumulacja w mózgu i tkankach  

płodu.

we krwi ulega utlenieniu do Hg2+ (katalaza) →wiązanie 

przez metalotioneinę w nerkach

Mechanizm działania toksycznego:



- inhibicja enzymów przez powinowactwo do grup SH 

białek.

Objawy  zatrucia:



ostrego: niewydolność układu 

oddechowego, 



przewlekłe: nadmierna pobudliwość, stany 

depresyjne, drżenie mięśni konczyn, 

powiek i całego ciała, pogorszenie 

pamięci, bezsenność, stany lękowe, 



wysoka ekspozycja:  rąbek rtęciowy (złogi 

siarczku rtęciowego na  

dziąsłach),proteinuria rtęciowa

Nieorganiczne związki 
rtęci:

Sublimat  - HgCl2,



łatwo denaturuje białko,



dawniej jako środek dezynfekujący,



zatrucia żadko-
przypadkowe/samobójcze.

Metabolizm:

Wchłanianie: 



– przewód 
pokarmowy – 10%,

Dystrybucja:



- deponowanie w 
korze nerek,



Biotransformacja:



-łączenie z 
metalotioneiną

Wydalanie:



I faza – 5 dni,



II faza – 1 miesiąc,



III faza – 3 miesiące

Zatrucie:

OSTRE:
ukł. pokarmowy: 



metaliczny smak w ustach,nudności, wymioty, biegunki,

nerki: 



ostra niewydolność, białkomocz, 

krwiomocz,bezmocz,mocznica.

Śmierć – wstrząs hipowolemiczny, ostra niewydolność 

krążenia.

PRZEWLEKŁE:



uszkodzenie nerek (kłębuszki i kanaliki)