Metale ciężkie – czym nam grożą? 

Dlaczego organizmy żywe nie są przystosowane do obecności w przyrodzie metali ciężkich?

Wszystkie pierwiastki z tablicy Mendelejewa, w tym tzw. metale ciężkie, są częścią naszej planety od zarania jej dziejów, czyli od początku istnienia Ziemi. Rodzące się tu życie przez miliony lat, najpierw w oceanach, potem na powierzchni globu, wykorzystywało wszystkie dostępne gazy i minerały do tworzenia struktur organicznych. Ich stała obecność w otaczającym nas środowisku pozwalała na ewolucję niezliczonej liczby gatunków organizmów. Rośliny mają swoją historię 465 mln lat, zwierzęta 350 mln, ssaki wyewoluowały 210 mln lat temu, ptaki 150 mln, małpy człekokształtne 25 mln lat, zaś gatunek ludzki pojawił na Ziemi się 6 mln lat temu.

Działalność myślącego człowieka od ponad 100 lat zmienia na niekorzyść środowisko przyrodnicze, w którym żyjemy. Rozwinęło się kopalnictwo rud dla potrzeb wykorzystującego je przemysłu oraz intensyfikacji upraw roślinnych. Wszystkie te działania będące następstwem rozwoju gospodarczego sprawiły, że człowiek sięgnął po rzadko występujące w stanie wolnym pierwiastki. Najgroźniejsze są metale określane ciężkimi ze względu na ich masę atomową, ale zatruwają nas również inne metale, gdy ich stężenia w organizmie przekraczają normy przewidziane przez ewolucję gatunku. 

Pojawienie się tych metali w otaczającym nas środowisku, w produktach, z którymi mamy cały czas do czynienia, ale też w skażonym powietrzu i wodzie, zachwiało równowagą chemiczną ekosystemów, w jakich przyszło nam żyć. W ostatnim stuleciu poznaliśmy choroby będące skutkiem zatrucia organizmu wywoływanego przez nadmiar tych metali w naszym otoczeniu.

EDTA – antidotum na toksyczne metale ciężkie

Na szczęście wynalazek fizyka polskiego pochodzenia Ferdynanda Muntza – Na2 EDTA (sól dwusodowa kwasu wersenowego) opatentowana w 1935 roku okazała się pomocna i niezastąpiona w odtruwaniu organizmu z nadmiaru tych chorobotwórczych, przyczyniających się do przedwczesnej śmierci, metali ciężkich.

Już podczas I wojny światowej wynalazek Ferdynanda Muntza stosowany był w przypadku żołnierzy  zatrutych działaniem chemicznych gazów bojowych. W czasie II wojny światowej i zaraz po niej pochodne EDTA z sukcesem stosowano do odtrucia żołnierzy narażonych na działanie ołowiu czy też robotników w fabrykach, gdzie mieli styczność z tym metalem. 

To wtedy odkryto przypadkiem, że sole EDTA przy okazji wiązania jonów ołowiu w organizmie wiążą też nadmiar wapnia i tak jak ołów wydalają go poprzez nerki. Osoby odtrute, wyleczone z ołowicy pozbywały się też objawów miażdżycy spowodowanej osadzaniem się wapnia w tętnicach.

Od tamtych czasów lekarze nie tylko amerykańscy, ale też w wielu innych krajach stosują tę terapię na jedną z najbardziej powszechnych chorób 20. i 21. wieku — na miażdżycę. Z tym że usuwany wapń nie jest już określany metalem ciężkim tak jak ołów, rtęć czy kadm. Są dowody na to, że pochodne EDTA oprócz wapnia usuwają też dużo lżejszy metal aluminium, który często w dzisiejszych czasach zatruwa nasze organizmy i naraża je na ciężkie przewlekłe choroby. Mocz zbadany po podaniu kroplówki z Na2 EDTA wykazuje przekroczenie o kilkaset procent normę takich metali jak rtęć czy aluminium. 

W światowej literaturze spotykamy wiele doniesień o tym, że podanie serii kroplówek Na2 EDTA dzieciom, u których stwierdzono autyzm, poprawia ich stan i powoduje cofanie się objawów tej choroby. Zatrucie u małych dzieci takimi metalami jak aluminium czy rtęć może mieć związek nie tylko ze szczepionkami, gdzie te metale występują jako adiuwanty (tj. substancje powodujące wzmocnienie poszczepiennej odpowiedzi odpornościowej na podany antygen). 

Nie do pominięcia jest fakt, że płody rozwijające się w organizmach matek wysyconych, czy już nawet zatrutych, metalami ciężkimi takimi właśnie jak ołów czy aluminium, dużą część tych metali wbudowują w swój kościec. Okazuje się, że organizmy nie mając przez tysiące czy miliony lat ewolucji do czynienia z takimi pierwiastkami w otaczającej przyrodzie, nie rozwinęły w sobie zdolności różnicowania tych metali i pozbywania się ich z organizmu. Wchłaniają je razem z wapniem, niezbędnym dla kształtujących się kości płodu. Tak obciążony już w momencie urodzenia organizm noworodka przyjmując w różnych preparatach kolejne niewielkie dawki toksycznych metali jak rtęć czy aluminium, może ulec zatruciu, skutkiem czego, jak czytamy w światowej literaturze, mogą być ciężkie choroby, w tym autyzm czy też nowotwory. Dlatego w dzisiejszych czasach zasadnym jest by młode kobiety przed decyzją o rodzicielstwie, zrobiły badanie poziomu metali ciężkich w organizmie. W razie znaczącego przekroczenia norm groźnych metali warto podjąć działania, by się ich pozbyć i oddalić zagrożenie dla przeszłej ciąży i płodu.   

Co określamy mianem metali ciężkich w medycynie?

Metale ciężkie są ogólnie definiowane jako metale o stosunkowo dużej gęstości, masie atomowej lub liczbie atomowej. Definicje te, których jest wiele, różnią się jednak w zależności od autora i kontekstu. Inne są dla potrzeb metalurgii, fizyki, chemii, inną definicją posługuje się też medycyna. Mimo braku zgodności co do definicji metali ciężkich termin ten jest powszechnie używany w nauce. 

Termin „metal ciężki” w naukach medycznych odnosi się do dowolnego metalicznego pierwiastka chemicznego, który ma stosunkowo dużą gęstość i jest toksyczny w niskich stężeniach. 

Do metali ciężkich zaliczane bywają metale, np.: rtęć, ołów, kadm, chrom, nikiel, miedź, cynk, bizmut, półmetale np.: arsen, tellur, aluminium, a nawet niemetale jak selen.

Skąd w naszych organizmach pojawiają się metale ciężkie?

Metale ciężkie są naturalnymi składnikami skorupy ziemskiej. Nie można ich zdegradować ani zniszczyć. W niewielkim stopniu dostają się do naszego organizmu wraz z pożywieniem, wodą pitną i powietrzem. Jako pierwiastki śladowe, niektóre metale ciężkie (np. miedź, selen, cynk)są niezbędne do utrzymania metabolizmu ludzkiego organizmu. Jednak w wyższych stężeniach mogą prowadzić do zatrucia. Zatrucie metalami ciężkimi może wynikać na przykład z zanieczyszczenia wody pitnej (np. rurami ołowianymi), wysokiego stężenia w powietrzu w pobliżu źródeł emisji lub spożywania skażonej żywności. Potencjalne źródła zatrucia metalami ciężkimi obejmują górnictwo, odpady przemysłowe, spływy rolnicze, narażenie zawodowe, farby i przetworzone drewno.

Duża grupa metali ciężkich stosunkowo rzadko występuje w skorupie ziemskiej, ale są one obecne dzisiaj w wielu aspektach współczesnego życia. Stosowane są na przykład w kijach golfowych, samochodach, środkach antyseptycznych, samoczyszczących się piekarnikach, tworzywach sztucznych, panelach słonecznych, telefonach komórkowych i akceleratorach cząstek.

Toksyczność metali ciężkich

Poważniejsze skutki toksycznych metali ciężkich to nowotwory, uszkodzenia mózgu i śmierć.

Często zakłada się, że wszystkie wymieniane metale ciężkie są wysoce toksyczne lub szkodliwe dla środowiska. Niektóre są toksyczne, podczas gdy inne są toksyczne tylko wtedy, gdy są przyjmowane w nadmiarze lub spotykane w określonych postaciach. 

Chrom, arsen, kadm, rtęć i ołów mają największy potencjał wyrządzania szkód ze względu na ich szerokie zastosowanie, toksyczność niektórych ich form złożonych lub pierwiastkowych oraz ich szerokie rozpowszechnienie w środowisku. Na przykład sześciowartościowy chrom jest wysoce toksyczny, podobnie jak opary rtęci i wiele związków rtęci. Te pięć pierwiastków ma silne powinowactwo do siarki. W organizmie ludzkim zazwyczaj wiążą się z enzymami odpowiedzialnymi za kontrolę szybkości reakcji metabolicznych. Powstałe wiązania siarka-metal hamują prawidłowe funkcjonowanie zaangażowanych enzymów. Zdrowie ludzkie pogarsza się, czasami kończy się to śmiercią. Chrom (w postaci sześciowartościowej) i arsen są czynnikami rakotwórczymi, kadm powoduje chorobę zwyrodnieniową kości, a rtęć i ołów uszkadzają centralny układ nerwowy.

Ołów jest najbardziej rozpowszechnionym zanieczyszczeniem metalami ciężkimi. Oszacowano, że poziomy w środowisku wodnym społeczeństw uprzemysłowionych są dwa do trzech razy wyższe niż w czasach przedindustrialnych. Jako składnik tetraetyloołowiu (CH3CH2)4Pb, był szeroko stosowany w benzynie w latach 1930-1970. Chociaż stosowanie benzyny ołowiowej zostało w dużej mierze wycofane, gleby przy drogach zbudowanych wcześniej zachowują wysokie stężenie ołowiu. 

Inne metale ciężkie znane ze swojego potencjalnie niebezpiecznego charakteru, zwykle jako toksyczne zanieczyszczenia środowiska, obejmująmangan (uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego), kobalt i nikiel (substancje rakotwórcze); miedź, cynk, selen i srebro (zaburzenia endokrynologiczne, wady wrodzone lub ogólne działanie toksyczne na ryby, rośliny, ptaki lub inne organizmy wodne); cyna jako organocyna (uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego); antymon (podejrzewany czynnik rakotwórczy); i tal (uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego).

Co nas zatruwa?

Metale ciężkie mogą pogarszać jakość powietrza, wody i gleby, a następnie powodować problemy zdrowotne u roślin, zwierząt i ludzi, gdy ulegają koncentracji w wyniku działalności przemysłowej. Powszechnymi źródłami metali ciężkich w tym kontekście są: 

• odpady górnicze i przemysłowe; 
• emisje pojazdów; olej silnikowy; paliwa używane przez statki i ciężkie maszyny; 
• roboty budowlane; nielegalne składowanie odpadów budowlanych i rozbiórkowych; roboty betonowe; roboty drogowe; spawanie, lutowanie; zbrojenia;
• nawozy; pestycydy; żywność skażona przez zatrute środowisko lub toksyczne opakowanie;
• otwarte spalanie odpadów na terenach wiejskich; spalanie papieru powlekanego tworzywem sztucznym;
• barwniki i pigmenty; renowacja; impregnowane drewno;
• śmietnik z otwieranym dachem; plac recyklingu odpadów elektronicznych;
• zanieczyszczony system wentylacyjny; 
• akumulatory kwasowo-ołowiowe; 
• starzejąca się infrastruktura zaopatrzenia w wodę; 
• mikrodrobiny plastiku unoszące się w oceanach na świecie. 

Przykłady skażenia metalami ciężkimi i zagrożenia dla zdrowia obejmują wystąpienie choroby Minamata w Japonii (1932-1968; procesy sądowe toczą się od 2016 r.); katastrofę zapory Bento Rodrigues w Brazylii, wysoki poziom ołowiu w piciu — woda dostarczana mieszkańcom Flint w stanie Michigan w północno-wschodniej części Stanów Zjednoczonych oraz incydenty związane z metalami ciężkimi w Hongkongu w 2015 r. w wodzie pitnej.

Aluminium – toksyczny pierwiastek

Szczególny rozdział należy poświecić aluminium, metalowi, który pod względem fizycznym i chemicznym nie należy do ciężkich metali, jednak jest toksyczny i groźny ze względu na bardzo szerokie zastosowanie w kosmetykach, lekach i w produktach mających kontakt z żywnością. Wchłaniany jest przez układ pokarmowy, ale też przez skórę z preparatów codziennej pielęgnacji, jak kremy, dezodoranty czy kosmetyki upiększające. 

Dowiedz się więcej na temat terapii chelatowej:

Opinie niezależnych ekspertów na temat leczenia za pomocą Na2 EDTA

Efekty terapii chelatowej z zastosowaniem Na2 EDTA w leczeniu chorób o podłożu miażdzycowym.

Świadectwa pacjentów na temat leczenia za pomocą leku Na2 EDTA