Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑red

Reakcja zachodząca w rurach ołowianych

Pytanie zawarte w tytule lekcji nie jest bezzasadne. Jedną z przyczyn może być to, że ołów wchodził w skład rur wodociągowych stosowanych w starożytnym Rzymie, a to powodowało, że jego mieszkańcy byli nieustannie wystawiani na kontakt z tym pierwiastkiem. Powodem tego była reakcja, która zachodziła w ołowianych rurach.

Ołów reaguje bowiem powoli z wodą, tlenem i tlenkiem węgla(IV), a w wyniku czego powstaje wodorowęglan ołowiu:

2 Pb+O2+2 H2O+4 CO22 Pb(HCO3)2

Z kolei ołów w postaci soli trafiał wraz z wodą do miast, gdzie korzystali z niej Rzymianie zarówno do picia i przygotowywania posiłków, jak i w popularnych w tamtych czasach publicznych łaźniach.

bg‑red

Drogi ołowiu w organizmie człowieka

Ołów w środowisku człowieka występuje w pokarmie – przede wszystkim za pośrednictwem wody, jeśli pochodzi ona ze starych instalacji wodociągowych, zawierających właśnie ten pierwiastek. Jest on również obecny w powietrzu, do którego dostaje się m.in. w trakcie spalania śmieci. Zanieczyszczenie środowiska pochodzące z fabryk akumulatorów, farb, czcionek drukarskich oraz hut miedzi i cynku sprawia, że ołów dostaje się do gleby i przenika do wód gruntowych. Do niedawna był także składnikiem paliw, jednak aktualnie dodawanie go jest już niedozwolone. Aby unikać narażenia na ołów w codziennym życiu, warto dowiedzieć się, czy rury wodociągowe w miejscu zamieszkania nie zawierają przypadkiem tego pierwiastka; nie wyrzucać akumulatorów ani baterii do śmieci, a także zwrócić szczególną uwagę na to, czy w domu nie została użyta farba ołowiowa – jest to wielce prawdopodobne w przypadku starego budownictwa.

RLiBcrp9xqX6N
Schemat, który przedstawia drogi wchłonięcia, przemieszczania oraz wydalania ołowiu z organizmu człowieka. Oznaczono:
czarnymi strzałkami – drogi wchłaniania;
szarymi strzałkami – drogi wydalania;
przerywanymi strzałkami – dystrybucję wewnątrz organizmu.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ołów dostaje się do organizmu ludzkiego głównie przez przewód pokarmowy oraz układ oddechowy. Przez skórę dostaje się tylko jego niewielka ilość. Im więcej fosforu i wapnia zawiera się w naszej diecie, tym mniej ołowiu wchłonie się przez jelita. Z kolei jeśli przyjmujemy więcej kwasu askorbinowego i cytrynowego, to tego ołowiu trafi do organizmu więcej. Po wchłonięciu przez jelita, ów pierwiastek łączy się głównie z erytrocytami.

Tabela 1. Zawartość ołowiu w poszczególnych komórkach krwi.

Krew
Zawartość [%]
erytrocyty
99
białka osocza
0,40‑0,75
niskocząsteczkowe ligandy w osoczu
0,25 - 0,60
ołów w wolnym stanie
0,0001

Indeks górny Źródło: M. Giel‑Pietraszuk, K. Hybza, M. Chełchowska, J. Barciszewski, Mechanizmy toksyczności ołowiu, „Postępy Biologii Komórki” 2017, nr 39, 2, s. 217‑248. Indeks górny koniec

Drogą krwionośną ołów jest transportowany do tkanek i narządów organizmu. Wśród tkanek gromadzących ołów, możemy wyróżnić:

  • szybkowymienne, np.: krew, tkanki miękkie; okres półtrwania ołowiu wynosi 30 dni;

  • wolnowymienne, np.: kości, paznokcie, zęby; okres półtrwania ołowiu wynosi 2,3‑27 lat.

Warto zaznaczyć, że łożysko nie jest barierą dla ołowiu, stąd jego niekorzystne działanie dla dzieci znajdujących się w łonie matki.

Większa część ołowiu jest magazynowana w kościach: 90‑94% zawartości ołowiu u dorosłych, a 70–73% u dzieci. Jednak trudno wyznaczyć całkowitą zawartość ołowiu w organizmie człowieka.

Tabela 2. Zawartość ołowiu w poszczególnych narządach organizmu ludzkiego.

Narząd
Zawartość [μgg]
wątroba
1
nerki (kora‑rdzeń)
0,8 - 0,5
jajniki, trzustka
0,4
śledziona
0,3
prostata i nadnercza
0,2
mózg i tkanka tłuszczowa
0,1
jądra
0,08
serce
0,07
mięśnie szkieletowe
0,05

Indeks górny Źródło: M. Giel‑Pietraszuk, K. Hybza, M. Chełchowska, J. Barciszewski, Mechanizmy toksyczności ołowiu, „Postępy Biologii Komórki” 2012, nr 39, 2, s. 217‑248. Indeks górny koniec

Wydalanie ołowiu z organizmu:

  • 76% z moczem;

  • 16% z kałem;

  • 8% z potem;

  • mleko kobiece.

bg‑red

Wpływ ołowiu na organizm człowieka

Przyjmuje się, że dawka toksyczna ołowiu wynosi ok. 0,5 g, z kolei dawka śmiertelna to od 20 do 50 g. Do objawów zatrucia ołowiem zalicza się:

  • bóle głowy;

  • zaburzenia pamięci;

  • anemię;

  • bóle brzucha;

  • nudności i wymioty;

  • zaburzenia apetytu;

  • niepłodność;

  • nadciśnienie;

  • zmiany kostne, widoczne m.in. na zdjęciach rtg;

  • osłabienie mięśni i ich drżenie;

  • uporczywe zaparcia;

  • spadek libido.

bg‑gray2

Wpływ na przebieg ciąży i organizm dziecka w łonie matki

Ołów zwiększa ryzyko poronienia, porodu przedwczesnego, martwych urodzeń, wad wrodzonych płodów. Ołów wpływa na urodzenie dziecka z zespołem wad określanych jako:

R14JhfkgZnilh
V wady kręgów (ang. vertebral anomalies), A atrezja odbytu (ang. anal atresia), C wrodzone wady serca (ang. cardiac abnormalities), T przetoka tchawiczo-przełykowa (ang. tracheo-esophagal fistula), E atrezja przełyku (ang. esophagal atresia), R wady nerek (ang. renal abnormalities) albo dysplazja kości promieniowej (ang. radial dysplasia), L wady kończyn (ang. limb abnormalities)

Wyższe stężenie ołowiu we krwi ciężarnej może negatywnie wpływać na masę urodzeniową dziecka (zespół LBW – niskiej masy urodzeniowej). Ołów wpływa na łożysko, co skutkuje jego niewydolnością hormonalną lub zaburzeniami w przepływie substancji odżywczych. Hemoglobina płodowa wykazuje wyższe powinowactwo względem ołowiu niż hemoglobina osób dorosłych.

R4GcbVeea8abd
Starożytni Egipcjanie stosowali ołów jako środek poronny.
Źródło: www.pixabay.com, domena publiczna.

Im większe stężenie ołowiu we krwi (Pb‑B) matki, tym rozwój dziecka w jej łonie jest wolniejszy. Stężenie 0,15 μmoll we krwi pępowinowej powoduje zmiany w układzie nerwowym dziecka.

Obecnie istnieją dwie możliwości ekspozycji na ołów przez kobietę ciężarną:

  1. narażenie środowiskowe, które jest związane z miejscem pracy lub zamieszkania;

  2. palenie tytoniu (przez ciężarną lub osoby z otoczenia).

R7JNJRTHeEM7E
Jeden wypalony papieros dostarcza 0,4-1,3 µg ołowiu do organizmu człowieka.
Źródło: pixabay.com, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ołów działa teratogennieteratogennośćteratogenniemutagenniemutagennośćmutagennie.

bg‑gray2

Układ immunologiczny

Ołów może uszkadzać limfocyty T i B, komórki cytotoksyczne oraz makrofagi. Ponadto wywiera znaczący wpływ na przebieg reakcji zapalnych. Osoby narażone na ekspozycję ołowiem często są narażone na choroby o podłożu zapalnym oraz alergie. Odnotowano, że im wyższe stężenie ołowiu we krwi, tym mniejsze stężenie przeciwciał IgA, IgG, IgE w organizmie. Zatrucie ołowiem prowadzi do uszkodzenia szpiku.

bg‑gray2

Układ nerwowy

Ołów powoduje neuropatie – zaburzenia neurologiczne. Zazwyczaj zajmuje neurony ruchowe kończyn górnych. Zmniejsza wzrost neuronów, a także zakłóca szlaki neurotransmisji. Wywołuje parestezjeparestezjaparestezje oraz hipotoniehipotoniahipotonie. Zaobserwowano nieprawidłową odpowiedź potowydzielniczą w związku ze zwiększonym stężeniem tego pierwiastka we krwi. Zakłóca tworzenie się synaps w korze mózgowej dziecka. Istnieją przesłanki, że przyczynia się także do rozwoju choroby Alzheimera i Parkinsona.

bg‑gray2

Układ sercowo–naczyniowy

Istnieje wiele badań, które wskazują na korelację między wysoką zawartością ołowiu we krwi a nadciśnieniem tętniczym. Badania przeprowadzone w ramach programu NHANES, na 20 000 dorosłych Amerykanów, wykazały, że wzrost stężenia ołowiu we krwi wywołuje wzrost ciśnienia skurczowego i rozkurczowego. Co więcej, hamuje on syntezę hemu, co przyczynia się do rozwoju anemii.

RawlG0bwMlU2E
Ołów przyczynia się do powstania blaszek miażdżycowych.
Źródło: TLECOATL ZYANYA, licencja: CC BY-SA 4.0.

Ołów ma wpływ na przewodzenie bodźców w układzie parasympatycznym, co przyczynia się do powstania arytmii lub zawału mięśnia sercowego. Indukuje stres oksydacyjny, który zaburza funkcje układu sympatycznego.

bg‑gray2

Układ rozrodczy

Ołów zaburza funkcjonowanie gonad. Ekspozycja mężczyzn na niego przyczynia się do poronień ich partnerek. Ołów obniża jakość spermy, co tym samym przekłada się na zaburzenia płodności. Kobiety, u których odnotowano większe stężenie ołowiu we krwi, wcześniej przechodziły menopauzę.

bg‑gray2

Inne

Ołów uszkadza nerki oraz komórki wątroby, dlatego został uznany za czynnik rakotwórczy. Mechanizm działania genotoksycznego ołowiu nie został jeszcze do końca poznany. Jednak uważa się, że zaburza procesy syntezy i naprawy jądrowego DNA.

bg‑red

Podsumowanie

Ołów działa niekorzystnie na organizm człowieka, przez co stwarza zagrożenie dla zdrowia, a nawet życia. Skutki ołowiu na organizm człowieka to:

  • neurotoksyczność;

  • niedokrwistość;

  • nefrotoksyczność;

  • hepatotoksyczność;

  • immunotoksyczność;

  • teratogenność;

  • genotoksyczność.

RVDpYuhSRfWZC1
Mapa myśli. Lista elementów: Nazwa kategorii: Działanie ołowiu na organizm człowiekaElementy należące do kategorii Działanie ołowiu na organizm człowiekaNazwa kategorii: neurotoksycznośćNazwa kategorii: niedokrwistośćNazwa kategorii: nefrotoksycznośćNazwa kategorii: hepatotoksycznośćNazwa kategorii: immunotoksycznośćNazwa kategorii: teratogennośćNazwa kategorii: genotoksycznośćKoniec elementów należących do kategorii Działanie ołowiu na organizm człowieka
Mapa pojęć pt.: „Działanie ołowiu na organizm człowieka”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

atrezja
atrezja

(łac. atresia, gr. alfataurhoepsilontauomicronς „bez otworu”) zarośnięcie narządu rurowatego – odbytu, przełyku na skutek np. stanu zapalnego

hipotonia
hipotonia

(gr. hypo „pod”, łac. tonus „napięcie”, gr. tonikόs „napięty”) znaczne obniżenie ciśnienia zarówno skurczowego jak i rozkurczowego

mutagenność
mutagenność

(łac. mutatio „zmiana”, gr. genѐtēs „rodzic, ojciec” od gr. gѐnesis „narodzenie, pochodzenie”) działanie powodujące zmiany (mutacje) w materiale genetycznym

parestezja
parestezja

(gr. para „nieprawidłowy”, gr. isthesia „uczucie”) nieprawidłowe odczuwanie bodźców na skutek uszkodenia nerwów obwodowych

teratogenność
teratogenność

(gr. tѐratos „potwór”, gr. genѐtēs „rodzic, ojciec” od gr. gѐnesis „narodzenie, pochodzenie”) działanie powodujące wady w rozwoju płodu

Bibliografia

Bárta M., Pierwiastki chemiczne wokół nas, Warszawa 2013.

Boldyrev M. Lead: properties, history, and applications, „WikiJournal of Science” 2018, 1 (2), s. 7.

Giel‑Pietraszuk M., Hybza K., Chełchowska M., Barciszewski J., Mechanizmy toksyczności ołowiu, „Postępy Biologii Komórki” 2012, 39, 2, s. 217‑248.

Krzywy I, Krzywy E., Pastuszak‑Gabinowska M., Brodkiewicz A., Ołów – czy jest się czego obawiać?, „Roczniki Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie” 2010, nr 56, 2, s. 118‑128.

Staniak S. Źródła i poziom zawartości ołowiu w żywności, „Polish Journal of Agronomy” 2014, 19, S. 36‑45.

powietrze.gios.gov.pl [dostęp 30.12.2019].