Chromium. Ahmed Oktawia Małgorzata Kolasa Zofia Bieniewska Łukasz Biniek

Transkrypt

1 Chromium Ahmed Oktawia Małgorzata Kolasa Zofia Bieniewska Łukasz Biniek

2 Źródła chromu Źródłem chromu w powietrzu i wodzie są: zakłady spalające paliwa płynne lub różnego rodzaju odpady (drewno, papier) galwanizernie zakłady prowadzące utlenianie rud chromu

3 Źródła chromu Praktycznie cały sześciowartościowy chrom obecny w przyrodzie pochodzi z działalności człowieka. Na szóstym stopniu utlenienia związki chromu są względnie trwałe w powietrzu i czystej wodzie. W kontakcie ze związkami chemicznymi redukują się do trzeciego stopnia utlenienia.

4 Obieg w przyrodzie materiał biologiczny skały gleba woda

5 Cr - zastosowanie Chrom wykorzystywany jest w produkcji: barwników, garbników, cementu, w galwanizacji.

6 Cr źródła narażenia Biologiczne znaczenie mają połączenia chromu na 0, II, III i VI stopniu utlenienia. Źródła związków chromu na VI stopniu utlenienia stanowią jedną z częstszych przyczyn powodujących uczulenia: zapałki, popiół, kleje, farby chromowe, środki wybielające i piorące.

7 Cr źródła narażenia: W procesach technologicznych przebiegających w przemyśle często występuje narażenie mieszane na związki chromu na różnych stopniach utlenienia i o różnej rozpuszczalności, często razem z towarzyszącymi im innymi metalami (Zn, Pb, Al, Fe, Ca, Mg).

8 Cr - znaczenie fizjologiczne Fizjologiczne znaczenie ma chrom na III stopniu utlenienia: prawidłowy metabolizm glukozy (wchodzi w skład GTP), metabolizm białek i lipidów (cholesterol), składnik wielu enzymów (trypsyna), występuje w niektórych kwasach rybonukleinowych, zwiększa aktywność β-glukuronidazy.

9 Drogi wchłaniania: przewód pokarmowy Cr III ok. 1% podanej dawki Cr VI ok. 3 6% podanej dawki układ oddechowy skóra związki chromu na III i VI stopniu utlenienia łatwo przenikają przez skórę. Wchłanianie (h/cm 2 skóry) dla chromu III jest dwukrotnie wyższe niż dla chromu VI

10 Kumulacja w organizmie Kumulacja chromu w organizmie zależy od drogi podania: Cr podany doustnie gromadzi się w wątrobie i nerkach Cr wdychany z powietrzem: Cr III w cząsteczkach respirabilnych kumuluje się w tkance płucnej, Cr w cząsteczkach >5µm (niezależnie od stopnia utlenienia) jest przesuwany do krtani przy udziale rzęsek a następnie połykany, rozpuszczalne chromiany są szybko absorbowane przez nabłonek pęcherzyków oskrzeli i wprowadzane do obiegu krwi (część jest akumulowana przez erytrocyty a części wydalana z moczem).

11 Kumulacja w organizmie Takie związki jak: chromian sodu, chromian cynku, chromian ołowiu powodują odkładanie chromu w szpiku oraz śledzionie a w przypadku chromianu sodu i cynku znaczne ilości chromu gromadzą się w wątrobie i nerkach.

12 Przedział pozakomórkow y Metabolity pozakomórkowe Model transportu i procesy redukcji Cr(VI) w komórce Błona komórkowa Przedział wewnątrzkomórkowy Błona jądrowa Przedział wewnątrzjądrowy Związk i Cr(III) Kompleksy Cr(III) Endocytoza? Kompleksy Cr(III)? Kompleksy Cr(III) DNA - białko redukcja Układy redukujące, np. białko, osocze, krwinki czerwone, sok żołądkowy, zew. powierzchnia błony komórkowej Redukujące układy w rozpuszczalnej cytoplazmie, mikrosomach, mitochondriach itp. Wewnątrzjądrowe układy redukujące Przemienion e DNA - białko Naprawa DNA?? Mutacja Kompleksy Cr(III) DNA białko? Cr(VI), jon chromianowy 2 CrO 4 Dyfuzja i transport ułatwiony 2 CrO 4 2 CrO 4 Transformacj a komórki związki Cr(VI) Rak

13 Kumulacja w organizmie Chromian Cr +6 Cr 6+ prokarcynogen Cr +5 NAD(P)H zależna redukcja -cytochrom P-450 -cytochrom b 5 -krwinkowy glutation Cr +3 Chrom III przedział wewnątrzkomórkowy

14 Cr 3+ Wewnątrzkomórkowo tworzy trwałe kompleksy z różnorodnymi cząsteczkami: hemoglobiną, pirofosforanami, metioniną, seryną, glicyną, leucyną, lizyną, prolina, białkami (zdolność ich wytrącania), DNA (genotoksyczność) - prowadząc do jego uszkodzenia, błędów w podziałach Cr3+ powstawanie działań mutagennych amplifikacja centrosomu, powstawanie isochromosomów, tetraploidia nowotwory złośliwe

15 Zatrucie ostre: Około 1g dichromianu (VI) potasu przyjętego drogą pokarmową jest dawką letalną. Gdy przyjęta dawka wynosi: 5g masywe krwawienie z przewodu pokarmowego, śmierć po 12 h od zażycia.

16 Zatrucie ostre: Objawy kliniczne: ciężkie zapalenia żołądka i jelit silne bóle brzucha, wymioty, krwawa biegunka, ciężkie uszkodzenie nerek z krwiomoczem prowadzącym do bezmoczu i mocznicy, owrzodzenie przewodu pokarmowego,

17 Zatrucie przewlekłe: UKŁAD ODDECHOWY: kaszel wyciek śluzowo-ropny z nosa w miarę przedłużania ekspozycji krwawienie z nosa suchość w gardle chrypka dychawica oskrzelowa - ekspozycja na pył chromianów, dymy kwasu chromowego owrzodzenia błony śluzowej nosa

18 Zatrucie przewlekłe: gromadzenie chromianóww błonie śluzowej nosa perforacja błony śluzowej (2 tydzień- 1mg/m 3 ) utrata unaczynienia, miejscowe obumieranie chrząstki perforacja przegrody nosowej (2 miesiące-1mg/m 3 ) charakterystyczny objaw działania związków chromu

19 Alergia kontaktowa SKÓRA: wrzody na skórze tzw. dziury chromowe tworzenie trwałych kompleksów z białkami i zdolność wytrącania białek uznano za mechanizm miejscowego szkodliwego działania chromu na skórę i błony śluzowe

20 Uczulenie obrzęk powiek, pokrzywkowe rumienie, grudki obrzękowe, wysiękowe. Zmiany najczęściej obejmują: twarz, szyję, przedramiona, ramiona, przeguby dłoni i palców. Uczulenie na śladowe ilości chromu zawarte w cemencie.

21 Działania odległe: Kancerogenność: wzrost liczby przypadków nowotworów złośliwych (głównie układu oddechowego) u osób narażonych na wiązki chromu sześciowartościowego (25-krotne zwiększenie śmiertelności). Teratogenność, embriotoksyczność: Cr6+ szybko przenika przez łożysko i gromadzi się w organizmie płodu powodując wrodzone wady rozwojowe: rozszczep podniebienia, przepukliny, zmiany w kościach czaszki.

22 Różnice działania związków nieorganicznych Cr 6+ Cr 3+ toksyczność większa DL mg/kg m.c mniejsza DL mg/kg m.c Kancerogenność jest w największym stopniu powodowana przez nierozpuszczalne związki chromu (VI). Rozpuszczalne, jak i nierozpuszczalne związki chromu (III) nie są kancerogenne. Związki chromu (VI) są razy bardziej toksyczne od związków chromu (III).

23 Interakcje chromu z lekami Wchłanianie chromu Zmniejszają: kortykosterydy antagoniści rec. H2 cimetydyna, ranitydyna, famotydyna, inhibitory pompy protonowej omeprazol, pantoprazol, Zwiększają: β-blokery atenolol, propanolol, niesteroidowe leki Przeciwzapalne inhibitory prostaglandyn ibuprofen, naproxen,

24 Diagnostyka zatruć: Testy laboratoryjne: 1.Skriningowe: morfologia ocena funkcji wątroby: ASPAT, ALAT, bilirubina kreatynina, azot mocznikowy (BUN) badanie moczu 2.Specjalistyczne: poziom chromu we krwi i moczu poziom ß 2 mikroglobuliny W przypadku zatruć w wyniku inhalacji: RTG klatki piersiowej wymaz z nosa (eozynofile)

25 Diagnostyka zatruć: Poziom chromu we krwi: całkowity 2.0 µg/100 ml -3.0 µg/100 ml wartości powyżej uznawane są za toksyczne. Chrom ulega szybkiej eliminacji z krążenia, dlatego jego pomiar przydatny tylko w przypadkach wczesnej fazy zatrucia.

26 Diagnostyka Określenie poziomu chromu w moczu odzwierciedla jego pobranie na przestrzeni 1-2 dni. Poziom chromu w moczu u zdrowego zwykle wynosi poniżej 10 µg/24h. Oznaczanie chromu we włosach i płytce paznokciowej nie ma znaczenia klinicznego: -trudno jest odróżnić źródło pochodzenia: powietrze, woda, lub inne zewnętrzne źródła.

27 Źródła chromu chrom występuje w przyrodzie w postaci rud, największe znaczenie ma dla przemysłu chromit, gdzie chrom występuje w postaci tlenku chromu (III) Cr 2 O 3 i w ilości do 55%, z chromitu uzyskuje się w zależności od potrzeb metaliczny chrom bądź też chromiany i dichromiany.