CHROM (Cr)

Chrom jest pierwiastkiem śladowym

w organizmie (<0,01%). Przeciętnie

70 kg człowiek posiada go~6mg,

potrzebuje ~182

g dziennie.

Dopuszczalna dzienna dawka nie

powodująca szkody dla zdrowia to 60

g/kg

Właściwości fizykochemiczne Cr:



Jest to srebrzystoniebieski metal



~ 52; d = 7,19 g/cm

; T =2670

C; T=1860



Występuje na wielu stopniach utlenienia (od +2 do

+6), ale głównie na

i +6



W temperaturze pokojowej jest odporny na

działanie wody, fluorowców, S, N, C



Rozpuszcza się w rozcieńczonych HCl i H

oraz

w stężonym HNO



Z O

tworzy czarny CrO lub szarozielony Cr

Naturalne źródła Cr:

minerały:

- chromit (!- zawiera ~55% Cr

)

- krokwit

- uwarowit

- ochra chromowa

- chromityt

woda morska (0,1-5

g/dm

)

i rzek (1-10

g/dm

)

gleba

(ilości śladowe-100

g/kg)

powietrze atmosferyczne

rejonów miejskich

(10-50

g/dm

)

Antropogenne źródła Cr:

przemysł metalurgiczny (gazy spawalnicze i

twarda

stal nierdzewna)

p. ogniotrwały (gaśnice)

p. chemiczny (płyny antykorozyjne, preparaty

grzybobójcze)

p. cementowy

p. graficzny (farby drukarskie)

garbarstwo

galwanizacja

spalanie węgla, paliw płynnych i śmieci

Narażenie w życiu codziennym:

chromowana skóra

farby chromowe

zapałki

popiół

kleje

środki wybielające

Narażenie zawodowe:

farby i barwniki chromowe

gazy spawalnicze

oleje przemysłowe

płyny antykorozyjne

zużyte smary

cement

Rola Cr

w organiźmie:

! Cr

jest najpowszechniejszą formą w naturze.

W organiźmie Cr

jest zawsze redukowany po

przeniknięciu przez błony biologiczne do Cr

natomiast nie ma dowodów, aby Cr

był

przekształcany w Cr

Rola Cr

w organiźmie - cd:

Chrom bierze udział w metaboliźmie:

Glukozy

wchodzi w skład Czynnika Tolerancji Glukozy GTF (ang.glucose

tolerance factor). Razem z insuliną wpływa na zwiększenie

wykorzystania glukozy przez tkanki dzięki obniżeniu oporności

błony komórkowej na przenikanie glukozy do wnętrza komórek.

Intensywność tego procesu wpływa na możliwości energetyczne

organizmu. Regulacja poziom cukru we krwi, zapobiega

powstawaniu cukrzycy.

chrom zwiększa ponadto magazynowanie glukozy w mięśniach

wzmagając syntezę glikogenu

optymalizuje poziom insuliny niezbędnej do prawidłowego

przebiegu procesów energetycznych (w procesach tych uczestniczą

również hormony tarczycy, niacyna, amid kwasu nikotynowego)

Rola Cr

w organizmie - cd:

B. Białek

– połączenie Cr z insuliną powoduje wzrost syntezy białek

poprzez poprawę zdolności do przenikania aminokwasów do

wnętrza komórki.

C. Lipidów

– gł. Cholesterolu

przeciwdziała powstawaniu otyłości

zapobiega powstawaniu miażdżycy dzięki zdolności do

regulowania poziomu lipidów w krwi. Wpływa na utrzymanie

poziomu równowagi między poziomem cholesterolu LDL i HDL.

Wchodzi w skład enzymów

(trypsyna)

Jest aktywatorem / inhibitorem niektórych

enzymów

np. Pobudza aktywność

–glukuronidazy.

Wykazuje wpływ na aktywność

tromboplastyczną, przyśpiesza proces

krzepnięcia krwi.

Niedobory Cr w organiźmie - objawy:

Początkowo dochodzi do obniżenia aktywności

insuliny, a tym samym dochodzi do

zmniejszenia

tolerancji glukozy.

ogólne osłbienie organizmu i ograniczenie

jego

wzrostu.

Zaburzenia w metaboliźmie białek.

Zmiany w układzie krążenia (arterioskleroza-

zwiększone stężenie glukozy i cholesterolu)

Zmiany te ustępują po jednorazowym podaniu Cr w

dawce 250

Toksykokinetyka:

A. Wchłanianie:

Cr wchłania się do organizmu 3 drogami, a jego przyswajalność

jest zależna od stopnia utlenienia pierwiastka. Ogólnie można

powiedzieć, że Cr

jest lepiej wchłaniany niż Cr

=> Przez skórę

– na obu stopniach utlenienia dość

dobrze

=> Przez układ oddechowy

– łatwo wchłanialny z płuc do krwioobiegu

– trudno. Może natomiast wywoływać dość

znaczącą lokalną toksyczność

=> Z przewodu pokarmowego

– żadna z form Cr

nie

wchłania się za dobrze tą drogą! (2% Cr

i <1%

)

Toksykokinetyka:

B. Transport

- przez białka osocza i erytrocyty

- Cr

łatwo przenika przez błony erytrocytów i

po zredukowaniu do

łączy się z Hb.

Toksykokinetyka:

C. Dystrybucja

- dość równomierna. Zależy od tkanki, wieku, gatunku zwierzęcia.

Rozmieszczenie Cr w organizmie jest konsekwencją większej

przepuszczalności błon biologicznych dla Cr

niż Cr

a następnie

szybką redukcją Cr

do Cr

. Równocześnie dochodzi do wiązania

powstającego Cr

przez makrocząsteczki.

- istnieje również zależność między rozmieszczeniem Cr w

organizmie a drogą podania:

> p.o. Cr szybko gromadzi się w nerkach i wątrobie

> przy narażeniu inhalacyjnym część Cr magazynowana jest

płucach

- Cr przedostaje się również do śledziony, jąder, szpiku kostnego,

nadnerczy

- przenika przez łożysko i kumuluje się w zarodku

- duża zawartość w sierści, skórze, zębach

Toksykokinetyka:

D. Eliminacja

- droga wydalania zależy od rozpuszczalności związku i drogi

wchłaniania

Z moczem (~60%)

– tak eliminowane są rozpuszczalne

chromiany Zn i Na.

Żółć i kał –

z kałem eliminowane jest od 2-20% Cr.

Eliminacja tą drogą dotyczy nierozpuszczalnych w wodzie

chromianów Pb.

mleko matki

Działanie toksyczne związków Cr:



na układ oddechowy

– może indukować nowotworzenie przy

narażeniu drogą inhalacyjną



Układ pokarmowy



Wywołuje zmiany skórne

– związane z tworzeniem

trwałych kompleksów Cr z białkami => wytrącanie się białek



Zaburzenia układu krążenia



Uszkodzenia nerek

! ZWIĄZKI Cr ZALICZANE SĄ DO

KANCEROGENÓW.

Działanie toksyczne i odległe Cr jest ściśle związane z

utleniającymi właściwościami Cr

. Cr

uważany jest za

prokancerogen. Łatwo przedostaje się do organizmu i

przemieszcza po nim. W jego redukcji do biorą udział cytochrom

P450, wit.B i krwinkowy glutation. O Cr

mówi się, że to

kancerogen końcowy. Ta postać tworzy trwałe kompleksy z

różnymi cząsteczkami.

Np. łącząc się z DNA => uszkodzenie => mutageneza => rozwój

nowotworu złośliwego.

(Ponieważ wzrasta prawdopodobieństwo oddziaływania Cr

na DNA,

procesy redukcji wewnątrzkomórkowej mogą być uznane za aktywację

właściwości rakotwórczych Cr)

Na rakotwórcze skutki wywoływane przez Cr mogą wpływać różnice

tkankowe i narządowe w aktywności procesów naprawczych DNA.

Cr spożywany p.o. – nie obserwuje się jego właściwości

rakotwórczych

Objawy kliniczne zatruć Cr:

Zależą od:

tego, czy jest to zatrucie ostre czy przewlekłe

gatunku zwierzęcia (wrażliwość na związki Cr)

toksyczności chromianu

Np.. DL u myszy dla Cr

=17mg/kg; Cr

= 40mg/kg

- do nietoksycznych chromianów zaliczamy kwas chromowy,

chromiany rozpuszczalne w wodzie i dwuchromian potasowy

- chromian potasu jest >>> toksyczny niż octan chromu

Zatrucia ostre Cr – objawy:



Silne bóle brzucha



Wymioty



Owrzodzenia przewodu pokarmowego



Krwawa biegunka



Ciężkie uszkodzenia nerek

(krwiomocz, bezmocz,

mocznica)

Zatrucia przewlekłe Cr – objawy:



Zaburzenia ze strony układu oddechowego



Zmiany skórne

(dziury chromowe, wypryski- pokrzywka,

rumienie, grudki; obrzęk; alergia – spowodowana uszkodzeniem

mechanizmów obronnych skóry. Pojawiają się głównie na twarzy,

szyi, przedramionach, ramionach i palcach)



Zaburzenia ze strony przewodu pokarmowego

Np. Ekspozycja inhalacyjna na związki Cr zawarte w powietrzu (pary,

pyły, dymy, mgły czy małe cząsteczki) może spowodować

podrażnienie górnych dróg oddechowych, krwawienia z nosa, i

owrzodzenia jego śluzówki. Charakterystycznym objawem jest tu

perforacja przegrody nosowej. Mogą też pojawić się chrypa,

dychawica oskrzelowa, łzawienie oczu, obrzęk powiek, bóle i

zawroty głowy, bezsenność, nerwowość, bóle jamy brzusznej,

biegunka, wymioty, wrzody skórne (dziury chromowe).

Działanie odległe związków Cr:



Działanie kancerogenne

! Chromiany- kancerogeny pierwotne

– prokancerogen

! Cr

kancerogen końcowy

- Cr został uznany za jeden z najgroźniejszych czynników

rakotwórczych.

Np.. U ludzi narażonych zawodowo zaobserwowano większą liczbę

nowotworów złośliwych, głównie układu oddechowego przy

narażeniu na Cr

. Przy narażeniu na chromiany obserwowano 25x

wyższą śmiertelność.



Działanie teratogenne

– Cr szybko przedostaje się przez

łożysko i gromadzi w organizmie płodu indukując powstawanie wad

rozwojowych. Do najczęściej spotykanych zaliczamy:



Rozszczep podniebienia



Zaburzenia w budowie kości czaszki



przepukliny

Interakcje:



Pirofosforany



Metionina



Seryna



Glicyna



Leucyna



Lizyna



Prolina

Różnice gatunkowe:

KONIE



Objawy kliniczne:

utrata apetytu, zwiększone

pragnienie, przyśpieszone tętno, szybkie i niemiarowe

uderzenia serca, wzrost temperatury ciała; początkowo

wolne oddechy, które z czasem przechodzą w szybkie i

płytkie. Pojawiają się też sinica błon śluzowych, bóle

brzucha, przemijająca sztywność.



Zmiany sekcyjne:

owrzodzenie śluzówki przewodu

pokarmowego, jelita cienkie i grube zawierają skrzepy krwi.



DL dwuchromianu K to 15-30g (~60 mg/kg)

Różnice gatunkowe:

B. BYDŁO:



Objawy kliniczne:

- biegunka prowadząca do odwodnienia i obniżenia ciśnienia

krwi

- przy zatruciu ostrym pojawia się przekrwienie i zapalenie błon

śluzowych żołądka i jelit.

- Przy zatruciu przewlekłym – przekrwienie i zapalenie tylko żołądka,

w żwaczu i czepcu pojawia się owrzodzenie i perforacja



Najwyższe stężenie pojawia się we krwi i wątrobie

(minimalny

poziom Cr potwierdzający zatrucie to 4

g/ml krwi i 30ppm w

wątrobie)



DL chromianu to 700mg/kg p.o.

Dobowa dawka powodująca zatrucie u młodego bydła w

ciągu miesiąca to 30 - 40 mg/kg p.o.

Różnice gatunkowe:

C. DRÓ



Zanieczyszczenie wody dwuchromianem K spowodowało u

kur, kaczek i indyków depresję, utratę apetytu, paraliż

kończyn



Dawka 100ppm chromianu sodu w diecie nie wywiera

wpływu na wzrost kurcząt



Eksperymentalne podawanie 50 – 800 mg/kg m.c.

dichromianu K w diecie powodowało zmniejszenie produkcji

jaj, spadek ich masy oraz spadek wykorzystania paszy na

produkcję u kur

Różnice gatunkowe:

D. PIES:



Dichromian lub chromian K podane w dawce

3g są dla psów śmiertelne



Dawka 2,5 – 50 mg/kg s.c. wywołuje

zapalenie nerek

Różnice gatunkowe:

E. KRÓLIK:



Chromian K w dawce 30 mg/kg s.c.

powoduje

zapalenie nerek



DL Siarczanu chromu = 215mg/kg i.v.

DL trójchloranu chromu = 299 -//-

Document Outline