Читать книгу Toksykologia. TOM 2. Toksykologia szczegółowa i stosowana - Kamil Jurowski - Страница 8

W toksykologii metali różne terminy często stosuje się arbitralnie i nieprecyzyjnie. Niejednokrotnie znaczenia kilku terminów są podobne lub nakładają się na siebie i terminy te są stosowane wymiennie. Definicje najważniejszych terminów określających grupy metali w badaniach biologicznych i środowiskowych przedstawiono w tabeli 27.1. Są one zgodnie z aktualnymi zaleceniami IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry, Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej), ale należy pamiętać, że zasadność stosowania i zakres definicji terminów podanych w tabeli 27.1 jest przedmiotem wielu sporów w środowisku toksykologów.

Tabela 27.1.

Terminy dotyczące grup metali powszechnie stosowane w badaniach biologicznych i środowiskowych

Termin	Komentarz
Metal	Metale, tj. pierwiastki metaliczne, mogą być zdefiniowane na podstawie fizycznych właściwości jako pierwiastki o metalicznym połysku, zdolności do utraty elektronów (walencyjnych) i do tworzenia jonów dodatnich oraz do przewodzenia ciepła i elektryczności, ale lepiej uwzględnić ich właściwości chemiczne. Termin ten jest używany bezkrytycznie przez niechemików zarówno w odniesieniu do pierwiastków, jak i związków (np. biologowie mówią o „pobieraniu żelaza przez…”, nie określając formy chemicznej, w jakiej metal ten jest absorbowany).
Półmetal/metaloid(semimetal/metalloid)	Pierwiastek, który ma fizyczny wygląd i właściwości metalu, ale zachowuje się chemicznie jak niemetal.
Metale lekkie(light metals)	Bardzo nieprecyzyjne określenie używane swobodnie w odniesieniu zarówno do pierwiastków metalicznych, jak i ich związków. Rzadko termin ten jest definiowany w literaturze, ale jego twórca – Niels Bjerrum* – zastosował go w odniesieniu do metali o gęstości mniejszej niż 4 g · cm–3.
Metale ciężkie(heavy metals)	Bardzo nieprecyzyjny termin, używany dość elastycznie w odniesieniu zarówno do pierwiastków metalicznych, jak i ich związków. Często opiera się na kategoryzacji według gęstości (ważnej w metalurgii), która nie jest biologicznie istotną właściwością. W odczuciu autora niniejszego podrozdziału za metal ciężki należałoby uznać pierwiastek metaliczny posiadający odpowiedni „ciężar”, tj. „obciążenie biologiczne” w postaci istotnej kumulacji materialnej w ustroju. W takim kontekście za pierwiastki ciężkie należy uznać wyłącznie ołów, rtęć i kadm (oraz może arsen mimo nie w pełni metalicznego charakteru).
Metale niezbędne fizjologicznie(essential metals)	Jest to metal niezbędny do pełnego cyklu życiowego organizmu, którego brak lub deficyt wywołuje specyficzne objawy niedoboru łagodzone tylko przez ten metal i którego efekt należy odnieść do krzywej dawka–odpowiedź. Termin ten jest często używany błędnie, ponieważ powinno mu towarzyszyć określenie, które organizmy wymagają danego pierwiastka, a także dość swobodnie w odniesieniu zarówno do pierwiastków, jak i ich związków.
Metale korzystne(beneficial metals)	Termin obecnie raczej nieużywany. Sugeruje, że metal, który nie jest zaliczany do metali niezbędnych fizjologicznie, może poprawić stan zdrowia. Termin ten jest używany dość swobodnie w odniesieniu zarówno do pierwiastków, jak i ich związków.
Metale toksyczne(toxic metals)	Termin bardzo nieprecyzyjny. Należy zauważyć, że podstawową zasadą w toksykologii jest to, że wszystkie substancje, w tym węgiel i wszystkie inne pierwiastki oraz ich pochodne, są toksyczne, jeśli dawka jest wystarczająco wysoka. W przypadku metali stopień ich toksyczności różni się znacznie w zależności od rodzaju jonu i jego stopnia utlenienia, stanu fizycznego oraz jakości i rodzaju poszczególnych tkanek i organizmu. Czyste metale są rzadko (jeśli w ogóle) silnie toksyczne (z wyjątkiem bardzo drobnych proszków). Toksyczność metali powinna być zdefiniowana przez odniesienie do krzywej dawka–odpowiedź dla rozważanego gatunku. Termin ten jest używany dość swobodnie w odniesieniu zarówno do pierwiastków, jak i ich związków.
Metale przejściowe(transition metal)	Są to pierwiastki metaliczne znajdujące się w układzie okresowym w bloku energetycznym d, tj. pierwiastki należące do grup: 3–12. Termin ten jest często błędnie stosowany w kontekście biologicznym (zamiennie z terminem „metale śladowe”, gdyż pierwiastki przejściowe znajdują się w ilościach śladowych w glebie).
Metale dostępne(available metals)	Są to metale, które można znaleźć w formie łatwo przyswajalnej przez żywe organizmy (lub przez określony organizm).
Metale śladowe(trace elements)	Są to metale, które można znaleźć na poziomach śladowych (ppm lub mniej) w określonym źródle, np. glebie, roślinie, tkance, wodzie gruntowej. Czasem ten termin jest mylnie używany w odniesieniu do pierwiastków występujących w organizmie w małych zawartościach (mikropierwiastki) lub do pierwiastków, na które dany organizm ma niewielkie zapotrzebowanie.
Mikropierwiastek**(microelement)	Termin ten dotyczy pierwiastków występujących w danym organizmie w niewielkich zawartościach. Do mikropierwiastków w diecie człowieka zalicza się np.: jod, żelazo, fluor, bor, kobalt, miedź, chrom, cynk, mangan, molibden i selen.

* Bjerrum N.: Bjerrum’s inorganic chemistry. Third Danish edition. Heinemann, London 1936.

** Zamiast terminu „mikropierwiastek” powszechnie stosowany jest (głównie w biologii) błędny termin „mikroelement”, będący kalką angielskiego słowa „microelement” (ang. element – pierwiastek).