Metal zehirlenmesi

Metal zehirlenmesi veya metal toksisitesi; belirli metallerin belirli biçim ve dozlarda yaşam üzerindeki zehirleyici etkisidir. Birtakım metaller, zehirli çözünür bileşikler oluşturduklarında zehirlidir. Birtakım metallerin biyolojik bir rolü yoktur, başka bir deyişle yaşam için zorunlu (esansiyel) minerallerden değildir veya belirli bir türevdeyken zehirlidir. Söz konusu metalin kurşun olması durumunda, kurşunun ölçülebilir herhangi bir miktarının sağlık üzerinde olumsuz etkileri olabilir. Metal zehirlenmesinin genellikle ağır metaller ile anlamdaş olduğu düşünülür, ancak berilyum ve lityum gibi daha hafif metaller de belirli durumlarda zehirli olabilir. Bütün ağır metaller özellikle zehirli değildir ve demir gibi bazı metaller canlıda çok önemli bir yer tutar. Metal zehirlenmesinin tanımı, anormal derecede yüksek dozlarda zehirli etki gösteren eser elementleri de kapsayabilir. Metal zehirlenmesinin tedavisi için şelasyon tedavisi bir seçenek olabilir; bu yöntem, metalleri vücuttan uzaklaştırmak için şelasyon ajanlarının uygulanmasını içine alan bir tekniktir.

Zehirli metaller bazen vücuttaki temel bir elementin hareketini taklit ederek metabolik sürece müdahale ederek hastalıklara neden olur. Pek çok metal, özellikle ağır metaller toksiktir, ancak bazı ağır metaller yaşam için gereklidir ve bizmut gibi bazılarının düşük bir zehirleyiciliği (toksisitesi) vardır. Çoğu zaman zehirli metallerin tanımı en azından talyum, kadmiyum, manganez, kurşun, cıva ve radyoaktif metalleri kapsamaktadır. Yarı metaller (arsenik, polonyum) bu tanıma eklenebilir. Radyoaktif metallerin hem radyolojik toksisitesi hem de kimyasal toksisitesi vardır. Vücut için anormal oksidasyon durumundaki metaller de toksik hale gelebilir: Krom (III) esansiyel bir eser elementtir, ancak krom (VI) bir kanserojendir.

Toksisite, çözünürlüğün bir fonksiyonudur. Çözünmeyen bileşiklerin yanı sıra metalik türevler de genellikle ihmal edilebilir bir toksisite sergiler. Herhangi bir metalin toksisitesi, ligandlarına bağlıdır. Bazı durumlarda, metil cıva ve tetraetilkurşun gibi organometalik türevler aşırı derecede toksik olabilir. Diğer durumlarda, organometalik türevler, kobaltosenyum katyonu gibi daha az toksiktir.

Zehirli metallerden arınma, organik toksinlerdekinden farklıdır: Zehirli metaller, element oldukları için yok edilemez. Toksik metaller, muhtemelen şelatlama ajanlarının yardımıyla veya biyosağaltım yoluyla çözünmez hale getirilebilir veya toplanabilir. Başka bir seçenek olarak, deniz gibi yeterince büyük bir rezervuar aracılığıyla seyreltilebilir, çünkü ani toksisite, miktardan çok konsantrasyonun bir fonksiyonudur.

Toksik metaller vücutta ve besin zincirinde biyobirikim yoluyla birikebilir. Bu nedenle toksik metallerin ortak bir özelliği, toksisitelerinin kronik doğasıdır. Bu durum, kurşun veya cıva zehirlenmesinde benzer sağlık etkileri bulunmasına karşın, kalsiyumu insan kemiğinin bünyesine katılma noktasına değin taklit eden radyum gibi radyoaktif ağır metallerde özellikle dikkat çekicidir.

İnsanlar sürekli olarak çevredeki metallere maruz kalırlar. Tıbbi testlerde metaller sıklıkla saptanabilir, ancak bu beklenen bir durum olup tek başına ilgili bireyin zehirlendiğinin kanıtı değildir. Bir kişinin metallere aşırı maruz kaldığına inandırıcı bir neden olmadıkça metal tarama testleri kullanılmamalıdır. Kişiler, yalnızca belirli bir nedenle endişe duyuyorlarsa zehirlenme için tıbbi testlere başvurmalı ve doktorlar metalleri saptayabilmek için testler yapmadan önce hastanın geçmişini ve fiziksel muayenesini göz önünde bulundurmalıdır.

Şelasyon tedavisi, vücuttan ağır metallerin uzaklaştırılması için şelatlama ajanlarının uygulanmasını içeren tıbbi bir prosedürdür. Şelatlama maddeleri, metal iyonları ile kararlı koordinasyon kompleksleri oluşturabilen çoklu elektron veren gruplara sahip moleküllerdir. Kompleksleşme, metal iyonlarının vücuttaki moleküller ile tepkimeye girmesini engeller ve bunların kanda çözünmesini ve idrar ile atılmasını sağlar. Yalnızca metal zehirlenmesi tanısı olan kişilerde kullanılmalıdır. Bu tanı, uygun biyolojik örneklerde yapılan testlerle doğrulanmalıdır.

Şelasyon tedavisi, bünyesinde barındırdığı çeşitli risklerden dolayı çok dikkatli tıbbi gözetim altında uygulanır. Tedavi, düzgün bir biçimde uygulandığında bile şelasyon ilaçlarının önemli yan etkileri olabilir. Uygun olmayan biçimde uygulanan şelasyon, nörogelişimsel toksisiteye neden olabilir, kanser gelişme riskini artırabilir ve ölüme neden olabilir; şelasyon ayrıca temel metal elementleri de ortadan kaldırır ve bunların yitirilmesini önlemek için önlemler almayı gerektirir.

Akut alüminyum fosfit zehirlenmesinin, Hindistan Yarımadası'nda bildirimi az olmasına karşın büyük bir sorundur. QuickPhos ve Celphos gibi çeşitli marka adları altında satılan, depolanmış tahıl taneleri için bir fümigant olarak kolayca temin edilebilen alüminyum fosfit, özellikle yeni açılmış bir kaptan tüketildiğinde oldukça toksiktir. Ölüm; şiddetli şok, miyokardit ve çoklu organ yetmezliğinden kaynaklanır. Alüminyum fosfitin 0,15 ila 0,5 gram (0,0053 ila 0,0176 oz) arasındaki dozu ölümcül dozdur. Kuzey Hindistan'da intihar ölümlerinin en yaygın nedeni olduğu bildirilmiştir. Alüminyum fosfidin çok yüksek olan toksisitesi, fosfin içeriğine atfedilir ve bu zehirliliğin alüminyum ile ilgisi bulunmamaktadır. Kalsiyum fosfit ve çinko fosfit de benzer zehirli maddelerdir.

Arsenik zehirlenmesi, vücuttaki yüksek arsenik seviyelerinin neden olduğu tıbbi bir durumdur. Arsenik zehirlenmesinin baskın temeli, doğal olarak yüksek konsantrasyonlarda arsenik içeren yer altı suyudur. 2007'de yapılan bir araştırma, 70'ten fazla ülkede 137 milyondan fazla insanın içme suyundan dolayı arsenik zehirlenmesinden muhtemelen etkilendiğini ortaya koymuştur.

Berilyum zehirlenmesi, berilyumun temel formundaki veya çeşitli kimyasal bileşiklerdeki toksik etkisinden kaynaklanan bir hastalıktır. Berilyumun toksisitesi; maruziyet süresine, yoğunluğuna ve sıklığına (dozun özellikleri), berilyumun formuna ve maruziyet yoluna (yani soluma, deri, yutma) bağlıdır. Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı'na (IARC) göre berilyum ve berilyum bileşikleri 1. kategori kanserojendir; hem hayvanlar, hem de insanlar için kanserojendir.

Kadmiyum, endüstriyel işyerlerinde yaygın olarak bulunan son derece toksik bir metaldir. İzin verilen maruz kalma sınırının düşük olmasından dolayı eser miktarda kadmiyumun bulunduğu durumlarda bile aşırı maruziyet meydana gelebilir. Kadmiyum, elektro kaplamada yaygın olarak kullanılır, ancak işlemin doğası genellikle aşırı maruziyete yol açmaz. Kadmiyum ayrıca bazı endüstriyel boyalarda bulunur ve püskürtüldüğünde bir tehlike oluşturabilir. Kadmiyum boyaların kazınarak veya patlatılarak çıkarılmasını içine alan işlemler ciddi sayılabilecek bir tehlike oluşturabilir. Kadmiyum, bazı pil türlerinin üretiminde de yer almaktadır. Kadmiyum maruziyetleri genel endüstri, tersane istihdamı, inşaat endüstrisi ve tarım endüstrisi için belirli standartlarda ele alınmaktadır.

Bakır toksisitesi sözü ile vücuttaki fazla bakırın sonuçlarından söz edilmektedir. Bakır toksisitesi, östrojenli doğum kontrol haplarının veya diğer çevresel kaynakların bir yan etkisi olarak, kaplanmamış bakır tencere içinde pişirilmiş asitli yiyecekleri yemekten veya içme suyunda fazla bakıra maruz kalmaktan kaynaklanabilir. Ayrıca genetik bir bozukluk olan Wilson hastalığından da kaynaklanabilir.

Demir zehirlenmesi, aşırı demir alımının neden olduğu aşırı demir yüklemesi olup genellikle aşamalı olmaktan çok akut bir aşırı yüklenmeyi ifade etmektedir. Bu terim esas olarak, şekerlemelere benzeyen ve gebe kadınlar da içinde olmak üzere yaygın olarak kullanılan yüksek miktarlardaki demir takviye haplarını tüketen küçük çocuklarla ilişkilendirilmiştir (bkz. Aşırı beslenme; 2 yaşında bir çocuk için yaklaşık 3 gram ölümcüldür). 250 mg'dan fazla temel demir içeren ek saklama kapları için ABD'de hedeflenen paketleme kısıtlamaları 1978'den beri var olup birim paketleme için öneriler, 1998'den beri yılda birkaç demir zehirlenmesinden ölümü neredeyse sıfıra indirmiştir. Demir madenciliği ile ilişkili bilinen hiçbir demir zehirlenmesi olgusu saptanamamıştır.

Kurşun zehirlenmesi, insanlarda ve diğer omurgalılarda vücuttaki ağır metal olan kurşunun artan seviyelerinin neden olduğu tıbbi bir rahatsızlıktır. Kurşun, çeşitli vücut süreçlerine müdahale eder ve kalp, kemikler, bağırsaklar, böbrekler, üreme ve sinir sistemleri de içinde olmak üzere birçok organ ve doku için toksiktir. Sinir sisteminin gelişimine müdahale eder ve bu nedenle özellikle çocuklar için toksiktir ve potansiyel olarak kalıcı öğrenme ve davranış bozukluklarına neden olur. Belirtiler arasında karın sancısı, kabızlık, titreme, ruh hali değişiklikleri, kısırlık, anemi ve toksik psikoz yer alır.

Lityum; bazı ilaçlarda bulunmakta olup özellikle bipolar bozukluğu tedavi etmek için kullanılır. "Yeterli" ilaç düzeyinin, birçok doktor tarafından böbrek işlevi için toksik toleransa yakın olduğu düşünülmektedir. Bu yüzden hastalar genellikle bu amaçla izlenmektedirler.

Cıva zehirlenmesi; cıva veya bileşenlerine maruz kalmanın neden olduğu bir hastalıktır. Cıva (kimyasal sembolü Hg), her biri yeterince yüksek dozlarda toksik etkiler yaratabilen çeşitli türevlerde oluşabilen ağır bir metaldir. Sıfır oksidasyon halindeki Hg0, buhar veya sıvı metal olarak bulunmakta; cıvalı haldeki Hg22+, inorganik tuzlar olarak bulunmakta ve cıva halindeki Hg2+, inorganik tuzlar ve organocıva türevlerinin herhangi biri olarak bulunmakta olup bu üç grubun etkisi farklılık göstermektedir. Toksik etkilerin içerisinde beyin, böbrek ve akciğer hasarı da bulunmaktadır. Cıva zehirlenmesi, akrodini (pembe hastalık), Hunter-Russell sendromu ve Minamata hastalığı içinde olmak üzere çeşitli hastalıklara neden olabilir.

Semptomlar tipik olarak duyusal bozukluk (görme, işitme, konuşma), rahatsızlık hissi ve koordinasyon eksikliğini içerir. Gösterilen semptomların tipi ve derecesi, bireysel toksine, doza ve maruz kalma yöntemine ve süresine bağlıdır.

Arjiri veya arjiroz, gümüş elementinin kimyasal bileşiklerine veya gümüş tozuna uygunsuz şekilde maruz kalmanın neden olduğu bir rahatsızlıktır. Arjirinin en dramatik belirtisi, derinin mavimsi griye dönüşmesidir. Jeneralize arjiri veya lokal arjiri türevlerinde görülebilir. Jeneralize arjiri, vücudun görünür yüzeyinin çoğunda geniş alanları etkiler. Lokal arjiri, deri lekeleri, mukoza zarının bölümleri veya konjunktiva gibi vücudun sınırlı bölgelerinde görülür.

Talyum ve bileşikleri genellikle oldukça toksiktir. Deri ile teması tehlikelidir ve bu metal eritilirken yeterli havalandırma sağlanmalıdır. Pek çok talyum (I) bileşiği suda oldukça çözünürdür ve deri yoluyla kolaylıkla emilir.  Bunlara maruziyet; güne 8 saatlik bir zaman ağırlıklı ortalamasıyla (haftada toplamda 40 saatlik çalışma) deride m2 başına 0,mg'yi geçmemelidir. Talyumun, insanlarda kanserojen olduğundan kuşkulanılmaktadır.

Kalay zehirlenmesi, kalay ve bileşiklerinin toksik etkileridir. Kalay metalinden, oksitlerinden ve tuzlarından zehirlenme olguları "neredeyse bilinmemektedir"; öte yandan bazı organotin bileşikleri neredeyse siyanür kadar toksiktir.

Çinko, sağlıklı bir vücut için temel bir gereksinim olsa da fazla çinko zararlı olabilir ve çinko toksisitesine neden olabilir. Bu tür toksisite düzeylerinin, çinkonun 225 mg'den fazlası yutulduğunda ortaya çıktığı görülmüştür. Çinkonun aşırı emilimi, bakır ve demir emilimini baskılayabilir. Çözelti içerisindeki serbest çinko iyonu bakteriler, bitkiler, omurgasızlar ve hatta omurgalı balıklar için oldukça toksiktir.

Düşük seviyeli metal zehirlenmesinin etkilerinin, ametal olmayan kirlilik de içinde olmak üzere diğer çevresel zararlardan ayrımını yapmak güçtür. Genel olarak, çevredeki ağır metallere artan maruziyet, kansere yakalanma riskini arttırmaktadır.

Metal toksisitesi tanısı olmadan ve kanıta dayalı tıbbın dışında, ancak belki de metal toksisitesiyle ilgili endişelerden dolayı, bazı insanlar otizm, kardiyovasküler hastalıklar, Alzheimer hastalığı veya herhangi bir nörodejenerasyonu tedavi etmek için şelasyon tedavisi aramaktadırlar. Şelasyon tedavisi, bu hastalıkların sonuçlarını iyileştirmemektedir.