انواع آفت كش‌ها و بررسی مسمومیت ها و بیماریهای ناشی از آنها
ويژگي آفت كش‌ها           اصطلاح آفت كش‌ها شامل گروهي از تركيبات شيميايي است كه براي حذف يا كنترل آفت‌ها به كار مي‌رود. آفت كش‌ها بر اساس هدف مورد اثرشان به گروه‌هايي تقسيم مي‌شوند كه شامل حشره كش‌ها، قارچ كش‌ها، علف كش‌ها، جونده كش‌ها، و عوامل از بين برنده نرم تنان (Molluscicides) مي‌شود. ارگانوفسفات‌ها و كاربامات‌ها : حشره كش‌هاي ارگانو فسفره، در بافت‌ها و ارگانيسم‌هاي موجود زنده و محيط تجمع پيدا نمي‌كنند بر خلاف حشره كش‌هاي ارگانوكلره كه تجمع زيستي دارند. انواعي از حشره كش‌هاي ارگانوفسفره شامل (chlorpyrifo)Dursban، Knox out 2 fm (يا زینون)         و (dichlorous) vapona مي‌باشد. در حالي كه انواع كاربامات‌ها مي‌توان سوين (كارباريل) وتميك (آكريكارب) اشاره كرد. تركيبات ارگانوفسفره علاوه بر خاصيت آفت كشي، داراي خاصيت درماني نيز هستند كه مي‌توان به درمان آب سياه (gloucoma) و myasthenia اشاره كرد. مكانيسم عمل ارگانوفسفره‌ها و كاربامات‌ها : حشره كش‌هاي ارگانوفسفره و كارباماتها داراي سازوكار عملكردي مشابه در حشرات و پستانداران (مثل انسان) هستند. مكانيسم عمل آنها به صورت بازدارنده عملكرد آنزيم استيل كولين استراز مي‌باشد. آنزيم استيل كولين استراز در شكاف سيناپس اعصاب واقع شده و عملكردش تجزيه استيل كولين ( انتقال دهنده عصبي ) در اعصاب پس عقده اي پاراسمپاتيك، اعصاب سوماتيك ماهيچه‌هاي اسكلتي، فيبرهاي پيش عقده اي در اعصاب سمپاتيك و پاراسمپاتيك، و بعضي از سيناپس سيستم عصبي مركزي (CNS ) مي‌باشد، ارگانوفسفره‌ها و كارباماتها منجر به تجمع استيل كولين در بافت عصبي شده كه اين تجمع منجر به تحريك ممتد سيناپس‌هاي كولينرژيك و در نتيجه باعث ظهور علائم ناشي از تماس مي‌شود.           جذب و متابوليسم ارگانوفسفره‌ها و كارباماتها: ارگانوفسفره‌ها و كارباماتها به خاطر خاصيت چربي دوستي خود به راحتي از طريق پوست، استنشاق و گوارش جذب مي‌شوند. ارگانوفسفره‌ها نيازي به فعال سازي متابوليكي ندارند بنابراين  بازدارنده‌هاي مستقيم ناميده مي‌شوند. ارگانوفسفره‌ها باعث ظهور اثرات سمي موضعي در محل تماس مي‌شوند مثلا عرق كردن ( ناشي از تماس پوستي )، ميوزيس (ناشي از تماس چشمي ) و اسپاسم برونش‌ها ( ناشي از استنشاق ). هر دو داراي نيمه عمر بيولوژيكي ( زيستي) نسبتا كوتاهي هستند بنابر اين خيلي سريع متابوليزه شده و به راحتي دفع مي‌شوند. ارگانوفسفره‌هاي داراي گروه اكسيژن با پيوند دوگانه ) 0 = ( را باز دارنده‌هاي مستقيم و آنهايي كه داراي گروه گوگرد با پيوند دوگانه هستند را بازدارنده‌هاي غير مستقيم گويند. باز دارنده‌هاي غير مستقيم براي تاثير روي بدن بايستي به باز دارنده هاي مستقيم تبديل شوند يعني پيوند دوگانه گوگرد آنها  تبديل به پيوند دوگانه اكسيژن شوند. تبديل بازدارنده‌هاي غير مستقيم به مستقيم با فرايند دي سولفوراسيون اكسيداتيو oxidative   desulfuration )             ) جايگزين اتم گوگرد با اتم اكسيژن صورت مي‌گيرد و در نتيجه اين فرايند تركيب به Oxon تغيير نام مي‌يابد براي مثال پاراتيون← پاراكسون، diazinon←diazodon ، malation  ← maladone ،‌ chlerpyrifos← chlerpyrifos – oxon . لازم تذكراست كه تمام واكنش‌هاي سوخت و سازي فوق در سيستم اكسيداز كبد انجام مي‌شود. كار باماتها براي بازداري آنزيم كولين استراز نياز به فعال سازي متابوليكي ندارند و همچنين تركيب آنها با كولين استراز به راحتي برگشت پذير است.           اثرات حاد ارگانوفسفره‌ها و كار باماتها : اثرات اين دو ممكن موضعي (‌عرق كردن ناشي از تماس پوستي )‌يا سيستميك باشد. علائم و نشانه‌هاي فعاليت استيل كولين بعد از انتشار پيام در سلول پس سيناپسي با هيدروليز توسط آنزيم استيل كولين استراز به پايان مي‌رسد و از اين طريق سيگنالهاي عصبي تنها يك بار فرستاده مي‌شود.           سيگنالهاي بعدي با سنتز دوباره ملكول استيل كولين منتشر شد. و در نورون پيش سينايي منتقل مي‌شود. نقص هيدروليز استيل كولين باعث ايجاد اثرات مشاهده شده در برخي از سموم عصبي مي‌شود. اين اثرات با تجمع ملكول استيل كولين منجر به تحريك ممتد و نامناسب سلول پس سيناپسي مي‌شود. ناقل‌هاي عصبي شناخته شده ديگر شامل  اسيد آمينو بوتريك (GABA جزئي از سيستم عصبي مركزي )، آمين‌ها ( اپي نفرين و نوراپي نفرين، دوپامين، سروتونين ) امينو اسيد‌ها ( گليسين، گلوتامات )، پپتيد‌ها ( انكفالين، اندورفين) مي‌باشد. عملكرد اين ناقل‌ها در سلول‌هاي پس سيناپسي ممكن برانگيختگي يا بازدارندگي باشد.           عوامل تاثير گذار روي نورونهاي عصبي : حلالهاي صنعتي مثل متانول، تري كلرواتيلن و تترا كلرو اتيلن عوامل پاك كننده خوبي هستند و داراي خاصيت چربي دوستي زيادي هستند. بنابر اين براي ليپيد‌هاي غشاء سلول نيز مخرب هستند بعضي از فلزات براي غشاء ميلين نورون‌هاي سيستم عصبي مركزي و برخي از سلولهاي سيستم عصبي محيطي مخرب هستند. در كارخانجات صنعتي تركيبات فلزي مثل سرب، ‌تاليم، تري اتيلن در هنگام ذوب فلزات و لحيم كاري به راحتي از طريق استنشاق جذب مي‌شوند. بعد از جذب اين فلزات به غشاي ميلين سلول عصبي چسبيده و عملكرد اين سلولها را دچار اختلال مي‌كنند حشره كش‌هاي بسياري با اختلال در كانال‌هاي يوني تپاسيم سديم به عملكرد غشائي آنها آسيب وارد مي‌كنند. مثالي از اين حشره كش‌ها DDT  است كه كانال‌هاي يوني را بلوكه مي‌كنند و از انتقال فعال يونها جلوگيري مي‌كند بنابراين رپولاريزاسيون غشاء را به تاخير مي‌اندازد اين فرايند منجر به علائمي مثل لرزش ،‌ حمله (seizure) و افزايش حساسیت  به محرك‌ها مي‌شود.           مكانيسم انتقال پيام عصبي : واحد اصلي سيستم عصبي نورون‌ها هستند. نورون‌ها داراي اندازه شكل و عملكردهاي بسياري هستند اما همگي داراي دندریت،‌ جسم سلولي و اكسون هستند. دنريت‌ها پيغام‌هاي شيميايي را از نورون مجاور دريافت مي‌كنند بعد اين پيغام‌ها ايمپالسهای الكتريكي را در سرتاسر اكسون به راه انداخته و به ترتيب باعث تحريك و آزاد شدن سيگنالهاي شيميايي بيشتر در terminal bouters مي‌شود. با اين روش، تحريكات در سرتاسر بدن پخش مي‌شوند. نورونهای متوالي، در فضاي سيناپسي به همديگر برخورد پيدا مي‌كند و  سيگنالهاي شيميايي يا ناقل‌هاي عصبي بواسطه فضاي سيناپسي از طريق يك نورون به دندريت بعدي منتقل مي‌شود. همچنين نورونها منتهي به ماهيچه‌ها يا غدد ، ‌ناقل‌‌هاي عصبي مخصوص رسپتورها ( گيرنده‌ها) را در اين محل‌ها آزاد مي‌كنند. ويژگي‌هاي اساسي سيستم عصبي در بسياري از موجودات مشابه است. بيشتر موجودات زنده چند سلولي داراي شكل متنوعي از سيستم عصبي هستند كه شامل نورونها ،‌ ناقل‌هاي عصبي و انتقال دهنده‌هاي سيگنالهاي الكتريكي مي‌باشد. اين شباهت‌ها با قابليت اطمينان بالاي، استفاده از نتايج آزمونها سميت عصبي حيوانات را براي پيش بيني اثرات سموم عصبي در انسانها امكان پذير مي‌كند.           پتانسيل عمل : سيگنالهاي الكتريكي در طول اكسون شروع شده و به تمام بدن منتشر مي‌شوند كه اين فرايند پتانسيل عمل ناميده مي‌شود. منبع اين پتانسيل تفاوت بار دو طرف غشاء عصبي است كه با حركت يونهاي سديمNa)) پتاسيم(k2) و كلر (cl-) ايجاد مي‌شود. تفاوت بار دو طرف غشاء ‌با نفوذ پذيري انتخابي غشاء ‌به علاوه گراديان‌هاي غلظت و پتاسيلي غشاء و انتقال فعال تعيين مي‌شود. هنگام استراحت غشاء‌ غلظت يون‌هايK + در داخل سلول بيشتر ،‌ در حالي كه   غلظت  در خارج بيشتر است.           بنابراين در حالت تعادل تمايل هر يك از يونها براي انتشار از غشاء و پايين آمدن گراديان غلظت هر يك از يونها با عدم تعادل ايجاد شده توسط گراديان پتاسيل عمل كنترل مي‌شود. ضمنا غشاء‌تا اندازه‌اي نسبت به  +  Na نفوذ ‌ناپذير است بنابراين بار مثبت خالص در داخل غشاء به خارج وجود دارد. هنگام تحريك سلول پتانسيل عمل ايجاد شود و غشاء به طور موضعي نسبت به سديم نفوذ ناپذير مي‌شود و ورود بار مثبت به داخل روي مي‌دهد. نتيجه رپلاريزاسيون غشاء باعث حركت پتانسيل عمل به سمت پايين اكسون مي‌شود، در پشت پتانسيل عمل، نفوذ ناپذيري غشاء در جهت حركت K  و كاهش حركت Na تغيير مي‌كند. در نتيجه رپلاريزاسيون، حركت يونهاي K به خارج از سلول باعث ايجاد پتانسيل استراحت اوليه سلول مي‌شود.           فعاليت ناقل‌هاي عصبي : ارتباط نورون‌ها و سلولهاي ديگر از طريق سيگنالهاي شيميايي و الكتريكي روي مي‌دهد. سيگناهاي الكتريكي سريعترين وسيله ارتباط بين نورون‌هاي كاملا فشرده است. اين ارتباط از طريق منافذ غشايي كه به فضاي اتصال ( gap junetion ) معروف است روي مي‌دهد. سيگنالهاي شيميايي آهسته داراي ناقل‌هاي عصبي هستند كه در سيناپس‌ها آزاد مي‌شوند. و به گيرنده‌هاي سلول پس سيناپسي متصل شده و پيام را در آن سلول منتشر مي‌كند. ناقل‌هاي عصبي شامل انواع متعددي از ملكولها است كه از كيسه‌هاي ناقل‌هاي عصبي آزاد شده و با پتانسيل عمل در سلول پيش سيناپسي تحريك مي‌شود. معمولترين ناقل‌هاي عصبي در سيناپس‌هاي بدن انسان استيل كولين است. معمولا عملكرد استيل كولين به حالت بر انگيختگي است به اين معني كه باعث شروع پتانسيل عمل در نورون پس سيناپسي مي‌شود اگر چه ممكن باعث بازداري انتشار سيگنالها در برخي از سيناپس‌ها ‌شود. براي فعال سازي دوباره كولين استراز مفيد نيست.??????????????????????????????????????/?????//?/??????????????????? پاراليدركسين با حذف گروه فسفات متصل به جايگاه استراتيك باعث فعال سازي دوباره آنزيم كولين استراز مي‌شود. پاراليدوكسيم (2- PAM) براي درمان علائم ضعف ماهيچه اي و كاهش فعاليت تنفسي مؤثر است.           حشره كش‌هاي ارگانوكلره از حشره كش‌هاي ارگانوكلره مي‌توان به توكسافن  ، الدرين ( hexadrin )، اندوسولفان ( thiodan )،BHC (هگزاكلروسيكلو هگزان )، دينكلور ( pentac )، هپتاكلر(hetagran ) ديكرفل ( Decloran )، كلردان و DDT اشاره كرد.           مكانيسم عمل حشره كش‌هاي ارگانوكلره اين حشره كش‌ها با اثر روي سيستم عصبي باعث ظهور علائم شديدي مي‌شوند. اين اثر از طريق تداخل در تعادل يوني غشاء سلول‌هاي عصبي اعمال مي‌شود و منجر به تحريك پذيري عصب مي‌شود.           Pharmacokinetics اين تركيبات چربي دوست بوده و به راحتي از طريق روده، ريه‌ها و پوست جذب مي‌شوند. اين حشره كش‌ها در بافت‌هاي چرب بدن ذخيره مي‌شوند اما در سرم و شير نيز يافت مي‌شوند.           اثرات مزمن و حاد حشره كش‌هاي ارگانوكلره مهمترين اثر حاد اين حشره كش‌ها مربوط به فعاليت بيش از حد سيستم عصبي است ( سردرد، گيجي، بيهوشي، لرزش، ناهماهنگي و پيچيدگي رفتاري )، ارگانوكلره‌ها داراي خاصيت سرطانزايي در انسانها نيستند.           پايش بيولوژيكي آزمايش بافت چربي و سرم براي آفت كش‌هاي ارگانوكلره مفيد است.            درمان مسموميت ارگانوكلره‌ها درمان مسموميت ناشي از ارگانوكلره‌ها به صورت حمايتي است ( يعني كنترل پيچيدگي‌هاي رفتاري با بنزو ديازپين يا باربيتورات‌ها ).           علف كش‌ها             herbicides كلروفنوكسی‌ها (chlorophenoxy ) شايعترين علف كش‌ها هستند 2-4-D)  ( دي كلروفنوكسی استيك‌اسيد و 2-4-5-T (2 و 4 و 5 تري كلروفنوكسی ‌استيك‌اسيد ). علف كش‌ها با اثر روي هورمون رشد باعث توقف رشد آنها مي‌شوند اما روي هورمون رشد انسان‌ها و حيوانات  اثري ندارند. از ديگر علف كش‌ها مي‌توان به Banvel (dieamba )، Weedone (2,4-D و (Mcpa)Basasranm اشاره كرد.           اثرات حاد ناشي از علف كش‌ها به دنبال بلع، علائم حاد ناشي از كلروفنوكسی ها  به صورت عمومي باعث بوجود آمدن علائمي مثل اغماء، اسيدوز متابوليكي myotonia، تحريك غشاء موكوسي و myalgia مي‌شود. درمان مسموميت حاد با كلر و فنوكسي‌ها به صورت علامتي (symptomatic ) و حذف آلودگي است.           سرطانزايي علف كش‌ها 2,4-D توسط USEPA به عنوان سرطانزا‌هاي گروه D دسته بندي مي‌شود. همچنين مطالعات اخير نشان داده كه علف كش‌هاي كلوفنوكسی ها براي انسان‌ها سرطانزا نيستند.           تركيبات Bipyidal –پاراكوات و دي‌كوات پاراكوات     :   با نام تجاري گرامكسون (Gramoxon )           تاليم سولفات از راه پوست، بلع و استنشاق جذب مي‌شود. اندام هدف آن سيستم گوارشي،‌ قلب و رگ‌هاي خوني كليه‌ها ،‌ كبد،‌پوست و مو‌ها است. علائم مسموميت شامل سردرد ،‌بي‌حالي ، ‌ضعف ماهيچه اي، بي حسي، لرزش ، ‌آتاكسي ،‌پيچيدگي رفتاري هذيان و اغماء مي‌باشد. ميزان تاليم مو ،‌ ادرار و سرم براي بررسي و ارزيابي تماس مفيد است. هيچ درمان مؤثري وجود ندارد و درمان آن به صورت حمايتي است.           سديم فلوراستات  sodiumfluoroacetate سديم فلوراستات يا 1080 به راحتي از طريق بلع ،‌استنشاق و پوست جذب مي‌شود. اهميت سديم فلوراستات به علت واكنش ملكوالهاي فلوراستات بوده و باعث توليد فلورستيرات در كبد مي‌شود. فلورسيترات با اثر روي سوخت و ساز سلولي از طريق اختلال در چرخه اسيد كربوكسيليك اثرات خود را به جاي مي‌گذارد. اندام هدف اصلي قلب و مغز گزارش شده‌اند. هيچ پادزهري براي آن وجود ندارد. درمان آن نيز به صورت حمايتي از سموم و رفع آلودگي ( مثل شستشوي معده و تخليه روده‌ها با مسهل‌ها ) توصيه شده است.           گندزداهاي دودي...................fumigants.. گندزداهاي دودي در طبيعت فرار بوده و بعضي از آنها در دماي اتاق به صورت گاز در حالي كه بعضي مايع يا جامد هستند. گندزداهاي دودي به راحتي از پوست ،‌ سیستم تنفسی و گوارش جذب مي‌شوند.           متيل برومید: تركيبي بدون بو و بي رنگ است. ميتل بروميد براي  عمل آوردن بسته‌هاي خشك مواد غذايي در كارخانه جات و فروشگاه‌هاي بزرگ به علاوه گندزدايي خاك در كنترل قارچ‌ها و نماتورها كاربرد دارد.           متيل بروميد تحريك كننده سيستم تنفسي تحتاني مي‌باشد. متيل بروميد احتمالا اثرات سمي خود را با اتصال به آنزيم‌هاي  سولفيدريل به جاي مي‌گذارد. علائم حاد سميت شامل كاهش فعاليت سيستم عصبي مركزي مثل سردرد ،‌ گيجي ، ‌تهوع ، ‌اختلال ديد،‌ استفراغ  و ناهمانگي عضلات است.           اتيلن اكسيد: اتيلن اكسيد يا ايواكسي اتان ( ETO ) بدون رنگ اما داراي بوي زيادي است. محرك فوق‌العاده اي براي غشاء موكوسي و پوست است. تماس حاد با اين تركيب منجر به كاهش فعليت سيستم عصبي مركزي مي‌شود كه داراي علائمي چون سردرد ، ‌تهوع، استفراغ، خواب آلودگي و ضعف و سرفه است.           سولفوريل فلوريه: سولفوريل فلوريه گازي بدون بو و بي رنگ كه به عنوان گند زدايي ساختاري استفاده مي‌شود. اثرات حاد سمي ناشي از اين تركيب شامل تحريك غشاء موكوسي، تهوع ، ‌استفراغ، قطع تنفس ، ‌سرفه، ضعف شديد، بي قراري و حمله است.                           خصوصيات و اثرات فلزات فلزات به طور وسيعي در كاربرد‌هاي صنعتي  و تجاري استفاده مي‌شود. در نتيجه تماس مي‌تواند به طور مستقيم يا غير مستقيم رخ دهد. اين تماسها ممكن است در اثر فرآيندهاي مانند ذوب ، ‌جوشكاري ، آسياب‌كردن ،‌لحيم‌كاري ،‌ چاپ ، ‌و ديگر عمليات توليدي رخ دهد. اين فصل تعدادي از خصوصيات اصلي و اثرات بهداشتي يك سري از فلزاتي را بررسي مي‌كند كه شامل : - طبقه بندي فلزات – خصوصيات فيزيكي و شيميايي فلزات – جذب،‌توزيع، متابوليسم و دفع فلزات مكانيسم‌هاي ايجاد سميت توسط فلزات - اطلاعات سم شناسي در مورد يك سري از فلزات.           طبقه بندي و دسته بندي فلزات : فلزات عناصري هستند كه معمولا در طبيعت يافت مي‌شود و نسبت به فناپذيري در طبيعت مقاوم هستند. در مطالعه سميت فلزات بايد يك سري خصوصيات مربوط به اين دسته از مواد را مورد بررسي قرار دهيم. در حاليكه تمام فلزات در بعضي مقادير سمي هستند. تعداد زيادي  از فلزات در مقادير ناچيز جزء مواد مغذي ضروري براي حفظ سلامتي مي‌باشند. بنابراين تعيين و تشخيص و تمايز بايد بين مقادير ناچيز ضروري و مقادير سمي داده شود. به اين دليل كه حيات با وجود فلزات تكامل يافته است.           اكثر اورگانيسم‌ها ، ‌شامل انسان‌ها ، ‌داراي مكانيسم‌هاي دروني گوناگوني جهت مقابله با مقادير بالقوه خطرناك فلزات ضروري و غير ضروري است. زماني كه تكرار، گسترش ، ‌يا ميزان تماس افزايش يابد موجب مي‌شود که توانايي فرايند‌هاي سم زدايي در مورد فلزاتي كه موجب نگراني مي‌شوند را افزايش ‌دهد. چندين خصوصيت عمومي فيزيكي و  شيميايي فلزات آنها را از ساير عناصر جدا مي‌كند. كه شامل استحكام،‌چكش خواري ،‌منعكس كننده ، ‌هدايت بالاي الكتريكي و دمايي و الكترونهاي لايه والانس ضعيف كه موجب مي‌شود فلزات در حالت محلول به صورت يونيزه در آيند.           بعضي از اين خصوصيات به دليل خصوصيات سم شناسي آنها مورد توجه قرار مي‌گيرد زيرا اين خصوصيات در جذب ، ‌توزيع ، ‌متابوليسم و در نتيجه اثرات بيولوژيكي اثر مي‌گذارد. به علاوه ،‌اين توصيف كه فلزات در محيط فناناپذير هستند به اين معني است كه آنها داراي مقاومت زيادي هستند ،‌كه منجر به ايجاد پتانسيل تماسي بيشتري نسبت به ساير عناصر ديگر مي‌شود (‌كه داراي مقاومت‌‌ كمتري هستند). به علاوه به دليل خاصيت عنصري و غير كمپكسي ،‌فلزات ممكن است در طبيعت با مواد ديگر تركيب و كمپكس ايجاد كنند. اين كمپلكسها ممكن است در خصوصيات شيميايي و سم شناسي شان تغييرات زيادي ايجاد شود. (‌براي مثال عنصر جيوه در مقايسه با متيل جيوه )‌. در حاليكه از انسانها داراي بعضي شيوه‌هاي موثر و ضروري مهم سم زدايي و دفع فلزاتي كه به طور طبيعي انسان در محيط يا محل كار با آن تماس دارد است،‌تماس در بعضي محيط‌هاي شغلي كه فلزات به طور روتين استفاده مي‌شود (‌مانند ذوب و آبكاري)‌ممكن است كاملا بيشتر باشد. در اين موقعيت‌ها ميزان حفاظت بايد بيشتر مورد توجه قرار گيرد ،‌كه اين محافظت و جلو گيري از طريق شيوه‌هاي كار،‌وسايل حفاظتي يا روش‌هاي ابداعي انجام مي‌شود.           به علاوه ،‌تحول و دگرگوني بعضي فلزات در محيطهاي عمومي ،‌كه نتيجه معدن  كاري پروسه، تجارت و جذب و جانشيني در بدن انسان است و منجر به افزايش مقادير تماس فلزات در محيط‌هايي مي‌شود كه افراد زيادي وجود دادند. در اين فصل خصوصيات و اثرات بالقوه تماسهاي محيطي و شغلي فلزات مورد بحث قرار مي‌گيرد. جدول 1-14 موارد مصرف شايع و اثرات سمي بعضي از فلزات را نشان مي‌دهد.           فلزات ضروري و غير ضروري : تعدادي از فلزات داراي نقشهاي بيولوژيكي مهمي هستند و در نتيجه براي سلامتي ضروري هستند. با اين وجود، در غلظتهاي كافي و مناسب، تعدادي از اين فلزات ضروري به طور بالقوه سمي هستند .براي مثال : كبالت جزء ضروري ويتامين B12 است و در نتيجه براي توليد گلبولهاي قرمز و جلوگيري از آنمي كشنده ضروري است. مس يك جزء ضروري از چندين آنزيم است و براي مصرف آهن در بدن ضروري است. آهن، نيز به همين ترتيب، براي توليد هموگلوبين ضروري است. منيزيوم، منگنز، موليبدنيوم كوفاكتورهايي براي تعدادي از فعل و انفعالات آنزيمي است. سلنيوم جزء ضروري آنزيم گلوتاتيون پراكسيداز است. روي يك كوفاكتور براي بيش از 150 متالوآنزيم‌هاست. واناديوم و قلع نيز در بعضي از حيوانات ضروري است. آرسنيك و كروم در مقادير كم براي حيوانات و انسانها ضروري است. البته در مقادير بيش از حد در بعضي از فرمهاي مشخص موجب سميت مي‌شوند. كه در بخش 14.6 اين فصل توضيح داده شده است. فلزات غير ضروري فلزاتي هستند كه نقش مقيد مشخصي در اعمال بيولوژيكي ندارند. اين فلزات شامل بريليوم، كادميوم ، سرب، جيوه، تاليوم ، تيتانيوم و اورانيوم است. اكثر فلزات غير ضروري نيز ممكن است سمي باشند. هر چند بعضي (مانند تيتانيوم ) نسبتا غير سمي است. حتي در مقادير تماسي زياد.         جدول 1-14 موارد استفاده معمول و اثرات سمي بعضي از فلزات                                                فلز                موارد استفاده صنعتي         اثرات عمده سمي                                                              آلومينيوم آلياژها، صفحات فلزي، دستگاهها. بسته بندي موادغذايي تماسهاي محيطي نسبتا غير سمي است. آرسنيك       حشره كش‌ها، آفت كش‌ها، محصولات كشاورزي               سرطان ريه ،بيماري پوست بريليوم         صنايع الكترونيك، آلياژها، هواپيما                                    بيماري‌هاي ريه كادميوم        باتري‌ها، وسايل پلاستيكي، رنگ‌ها، آبكاري                     آسيب به كليه، سرطان ريه،اختلالات استخوانی كروم           آبكاري، آلياژها، رنگ‌ها، دباغي                                      سرطان ريه((cr+6، اثرات تنفسي، درماتيت‌هاي آلرژيك   كبالت         آلياژها، نقاشي، چيني                                                   تماسهاي محيطي نسبتا غير سمي است.   مس           سيم برق، لوله‌هاي آب، ورقه‌هاي فلزي، آلياژها                  تماسهاي محيطي نسبتا غير سمي است.   سرب          باتري‌ها، سيم و كابل، آلياژها                                        اثرات عصبي، آسيب سيستم خوني ،اثرات تكثيري و زادوولدي   منگنز         حشره كش، سفالگري، باتري‌ها، فولاد                             اثرات روي سيستم عصبي مركزي   جيوه        صنعت کلرو آلكالي، حشره كش، ترمومترها، باتري‌ها                 اثرات عصبي، آسيب كليه نيكل          سكه‌ها، جواهر آلات، آلياژها، باتري‌ها                           تماسهاي محيطي نسبتا غير سمي، درماتيت‌ها   تاليوم         الكترونيك، آلياژها                                                     اثرات عصبي ، قلب، ريه، كليه، كبد قلع            وسايل پلاستيكي، بسته بندي مواد غذايي حشره كش‌ها، محافظ چوب                                                               قلع معدني نسبتا غير سمي، تركيبات آلي، اثرات عصبي ایجاد می کند.   تيتانيوم        نقاشي، آلياژها، سفالگري، پلاستيك‌ها                    تماسهاي محيطي نسبتا غير سمي است.   روي   باتري‌ها، آلياژها، گالوانيزه، رنگها، در داروسازی         اثرات معدي روده اي، آنمي           2- 14  : دسته بندي و رده بندي فلزات فاكتورهاي غير بيولوژيكي تاثير گذار در رده بندي فلزات تفهيم و دانستن راههايي كه پارامترهاي محيطي رده بندي فلزات را تعيين مي‌كند اولين گام در ارزيابي اثرات بالقوه سم شناسي آنهاست. اين شرايط كه لزوما پارامترهاي فيزيكي و شيميايي است، ممكن است به طور وسيعي به عنوان فاكتورهاي غير بيولوژيكي طبقه بندي شود.           ويژگي معمول تمام فلزات تمايل به يونيزه شدن در محلول است. كه يكي يا چند الكترون از دست مي‌دهند و كاتيون مي‌شوند يا تكه‌هايي با يك بار مثبت مي‌شوند.  براي مثال(cd →cd+2+ 2 e).  درجه و ميزان انجام شدن اين فرآيند به ترتيب، در رفتارهاي گوناگون ديگر فلز و در نهايت در سميت فلز اثر مي‌گذارد. هنگامي كه PH كاهش مي‌يابد فلزات معمولا بيشتر در محيط حركت مي‌كنند يا دگرگون مي‌شوند و بيشتر براي ارگانيسم‌ها در دسترس مي‌شوند. يك فرم و شكلي كه فلزات وجود دارند به صورت بي بار يا به صورت عنصري هستند. اين حالت اغلب با ظرفيت 0 بيان مي‌شود. يعني بار صفر. )مانند Hg(0) يا Hgo براي عنصر جيوه (. در محلول آبي فلزات معمولا در حالت مختلف يونيزه يا والانسي قرار دارند كه در ميزان الكترونهاي از دست داده با هم متفاوت هستند. بنا براين بارهاي مثبت متفاوتي را نشان مي‌دهند. اين توصيف استاندارد براي بيان اولين يونيزاسيون تعداد زيادي از فلزات به نام فلز با يك پسوند ous به كار برده مي‌شود. مانند يون مركوروس mercurous براي جيوه Hg يا كوپروس cuprous براي مس cu.            يونيزاسيون  بعدي بعضي مواقع با پسوند ic براي مثال مركوريك Mercuric براي جيوه Hg+2 و كوپريك براي Cu+2  .يونيزاسيون‌هاي ديگر ممكن است براي بعضي فلزات وجود داشته باشد. ولي معمولا تعداد حالت‌هايي كه معمولا در شرايط نرمال رخ مي‌دهد به دو يا سه يونيزاسيون محدود مي‌شود.           يونيزاسيون يك فرايند يك جور و يك شكل براي تمام فلزات نیست (يونيزاسيون فلزات مختلف با يكديگر متفاوت است )‌. براي مثلا قلع در اولين يونيزاسيون دو الكترون از دست مي‌دهد ( يون استانوس Stannous ) يا sn+2، در حالي كه جيوه و مس فقط يك الكترون در اولين يونيزاسيون از دست مي‌دهند. برخلاف اين مثال‌ها ،‌ ظرفيت اوليه براي كروم، كروم cr+3 و كروم cr+6 است، كه در نتيجه سميت به طور فزاينده‌اي فرق مي‌كند و متفاوت است. بررسي فرايند يونيزاسيون فلزات مهم است زيرا اين فرايند در سميت فلزات اساسا تاثير مي‌گذارد. براي مثال تركيبات cr+3  ، غير خورنده و غير سرطان‌زا است. در حالي كه تركيبات كروم شش ظرفيتي كاملا خورنده و ممكن است در مقادير كافي فقط از طريق مسير تنفسي موجب سرطان شود.           اين الگوهاي متفاوت از يونيزاسيون فلزات تحت تاثير شرايط محيطي و خصوصيات ذاتي آنهاست. از آنجايي كه كاتيون‌هاي داراي بار هستند آنها مي‌توانند به راحتي با ديگر گونه‌هاي داراي بار واكنش دهند، بنابراين چگونگي رفتار فلزات عميقا تحت تاثير پارامتر‌هايي مانند PH (غلظت يون Ht )poH (غلظت يون‌هاي (oH، وجود ذرات باردار ديگر يا ليگاند‌ها شرايط اكسيد كنند ه و احياء كننده دما و آيا محيط در دسترس هوا خاك و يا محيط آبي است. به يك توصيف ساده ،‌ فلزات فقط فلزات نيستند .           ميزاني كه اين فاكتورها ممكن است روي خطرات بيولوژيكي فلز اثر بگذارد توسط مس بيان مي‌شود. مس داراي تمايل بالايي براي جذب ليگاند‌هاي آلي است. در سيستم‌هاي آلي مس به آساني به تركيب آلي مي‌چسبد و در نتيجه ممكن است جانشين آب  شود و براي اكثر اورگانيسم غير قابل دسترس شود. علاوه بر اين مس در محيط خالي به تركيبات آلي مي‌چسبد و در لايه‌هاي فوقاني خاك تجمع مي‌كند البته اگر در سطح آن به كار برده شود. اين حالت احتمال تماس دهاني مس از طريق آبهاي آلوده را كاهش مي‌دهد ولي مي‌تواند احتمال تماس از طريق تماس با خاك را افزايش دهد.           هنگامي كه يك فلز يونيزه مي‌شود. ممكن است از طريق تركيب با گروه‌هاي بار دار منفي در دسترس تركيبات مختلفي را تشكيل دهد. مانند كلريد‌ها ،‌ سولفاتها ،‌نيترات‌ها ‌كربنات‌ها و استات‌ها.           اين كمپلكس فلزات ممكن است از لحاظ خصوصيات سم شناسي از تركيبات غير كمپلكس آنها متفاوت باشد. ناگزيرا كمپلكس فلزات ممكن است رفتارهاي گوناگوني داشته باشد كه در جذب و توزيع آنها در موجودات زنده اثر مي‌گذارد.           فاكتورهاي بيولوژيكي (‌بيوترانسفور مايشن)‌: تشخيص فلزات و تبديل آن از يك فرم به فرم ديگر در محيط زيست ممكن است به دليل فعل و انفعالات بيولوژيكي آنها باشد كه با واژه بيوترانسفور مايشن مشخص مي‌شود.           اين فرايند ممكن است در كاربردهاي مهندسي جهت اهداف درماني به كار برده شود ،‌ براي مثال هنگامي كه خاكهای آلوده شده توسط گياهان يا قارچها بذر افشاني مي‌شوند كه فلزات و ديگر مواد معدني از خاك جذب مي‌شود و موجب مي‌شود فلزات در فرمهاي پايدار در بافتها‌يشان به هم بپيوندند. دور انداختن (حذف) گياهان و قارچها موجب مي‌شود كه به طور موثري فلزات از اين محل‌ها حذف شود ‌.           بايد خاطر داشته باشيم كه چون فلزات عنصر هستند ،‌در اكثر موارد، ‌آنها نمي‌توانند از طريق فرايندهاي فسادپذير حذف شوند كه اغلب براي تركيبات آلي موثر هستند.           پروسه متابوليك تعداد زيادي از ميكرو ارگانيسم‌ها ممكن است دستخوش تغير قرار بگيرد كه موجب بيوترانسفور تركيبات فلزي به تركيباتي با سميت كمتر مي‌شوند بعضي كپك‌ها، براي مثال مي‌توانند در شرايطي كشت شوند كه از اين طريق آنها جيوه يوني را به جيوه عنصري احياء مي‌كنند كه جيوه عنصري به صورت مايع است كه معمولا از لحاظ بيولوژيكي كمتر در دسترس قرار مي‌گيرد. هر چند شكل تجاري جيوه عنصري ممكن است به سرعت از طريق بعضي از غشاهاي سلولي نفوذ كند.           اورگانيسم‌هاي زيادي وجود دارد كه به آساني يون جيوه متيلات در شرايط محيطي انتخابي به يك فرم آسان جذب شونده و تركيبات آلي با سميت بيشتر مانند ( متيل مركوري و دي متيل مركوري )‌تبديل مي‌كند كه در نتيجه يك فرم و يك تركيب با سميت بيشتر ايجاد مي‌شود. علاوه براين سرب معدني ممكن است بيوترانسفور شود توسط تعدادي باكتري كه به تترا اتيل سرب تبديل مي‌شود. (يك تركيب آلي كه به آساني از طريق غشاء‌هاي بيولوژيكي انتقال داده مي‌شود )‌. 14.3 فارماكوكينتيك فلزات           جذب و توزيع براي يك فلز جهت ايجاد يك اثر سمي روي انسان يا ديگر اورگانيسم‌ها ،‌بايد تماس انجام شود و سپس بايد وارد بدن شود. سه راه اصلي جذب : تنفس، گوارشي، پوست وجود دارد           اهميت راه ورود بستگي به چگونگي كاربرد فلز دارد. براي مثال ،‌مس در آب به شدت قابل حل است بنابراين بلعيدن ( تماس دهاني )‌يك راه معمول براي تماس است.           بلعيدن (خوردن)‌ نيز یک  راه تماس مهم جيوه است، اغلب از طريق مصرف ماهي یا ديگر موجودات در فرم‌ها آلي اين فلز كه در مقادير زياد در بافت‌هاي بدنشان تجمع يافته است.           هر چند فرم عنصري جيوه داراي فشار بخار بالا است بنابراين تماس از طريق تنفس ممكن است در حالات خاصي داراي اهميت باشد. تماس پوستي با فلزات ممكن است موجب اثرات موضعي شود ،‌ ولي به ندرت به عنوان يك فرم جذب مورد توجه قرار مي‌گيرد.           مسير و طريقه جذب همچنين ممكن است در توزيع و پخش فلز در بدن اثر بگذارد و در نتيجه ممكن است در متابوليسم، اثرات بالقوه سمي و دفع آن نيز اثر بگذارد. در حاليكه تماس دهاني به مس ممكن است منجر به جذب مقادير زيادي از طريق موكوس معده اي شود، چندين مكانيسم دفع مناسب وجود دارد كه در نتيجه ممكن است توزيع مس جذب شده را در رگ‌هاي خوني و ديگر بافت‌ها كاهش دهد.           بنابراين تماس از طريق تنفس يا جذب پوستي ممكن است در نهايت منجر به ايجاد خطر بيشتري در سميت مس شود، به اين دليل كه اين مسيرها ممكن است مواد سمي را مستقيما از طريق گردش به بافت هدف انتقال دهند.               استنشاق : استنشاق يك راه اوليه و ابتدايي تماس در محيط‌هاي شغلي (براي مقادير كمتر) و محيط‌هاي آزاد است. تعدادي از فلزات داراي پتانسيل ايجاد اثرات سمي در دستگاه تنفسي است. بعضي فلزات به صورت فرار در محيط درمي‌آيند كه در نتيجه براي مدت زيادي به صورت بخار وجود دارند. جيوه يك مثالي از اين نمونه است، به‌ آساني به محيط انتقال داده مي‌شود هنگامي كه در پس مانده‌هاي خاكستر شده وجود دارد و به طور بالقوه مسير زيادي را قبل از اينكه به سطح زمين بر گردد  طي مي‌كند. جيوه همچنين ممكن است در فضاي تنفسي كارگراني كه در يك محيطي كه با جيوه كار مي‌كنند وجود داشته باشند يا در هواي اطراف محلهاي زباله‌هاي خطرناك كه مواد آلوده به جيوه وجود دارد. تشخيص و تعيين جیوه يك اثر مهم روي پتانسيل آن جهت تماس استنشاقي و در نتيجه توزيع آن دارد. براي مثال جيوه عنصري استنشاق شده به جريان خون ، مغز و كليه تقسيم بندي مي‌شود. هنگامي كه جيوه فلزي توسط زن باردار استنشاق مي‌شود، ممكن است به جنين نيز انتقال يافته و توزيع شود. از طرف ديگر، نمك‌هاي جيوه معدني، مانند كلريدمركوروس و كلريدمركوريك به آساني از طريق تنفس جذب نمي‌شوند. فلزات ممكن است در هوا به صورت آئروسل يافت شوند (ذراتي به صورت فيوم يا گرد و غبار) اكسيدهاي فلزات بخصوص اکسید روی و اكسيد كادميوم، ممكن است موجب ايجاد بك بيماري ريوي به نام تب فلزي شوند كه هنگامي ايجاد مي‌شود كه بعضي ذرات در مقادير زياد استنشاق شود. ذرات استنشاق موجب التهاب و آسيب بافت در آلوئول‌ها و در نتيجه موجب تحريك دستگاه تنفسي، تنفس دردناك و عملكرد ريوي ناقص شود. محل جذب ذرات كوچك و بخارات معمولا در انتهاي فضاي آلوئولي است. اگر يك فلز در آب محلول باشد، در نتيجه از طريق خون جذب مي‌شود. ذرات بزرگتر ممكن است در لايه‌هاي موكوسي در قسمت فوقاني دستگاه تنفسي گير بيفتند، كه ممكن است از طريق سرفه دفع شوند يا از طريق دستگاه گوارشي جذب شوند اگر بلعيده شوند.           بلعيدن دهاني : جذب گوارشي فلزات و تركيبات مرتبط با آن به طور گسترده اي متفاوت است. به فاكتورهايي مانند قابليت حل شدن، فرم شيميايي، وجود مواد ديگر، رقابت براي قسمتهاي اتصالي و وضعيت فيزيولوژيكي دستگاه گوارشي بستگي دارد. هنگامي كه بلعيده مي‌شود.           تعداد زيادي از فلزات ممكن است با تركيبات ديگر در دستگاه گوارشي اتصال‌ یابد و  پيوند ايجاد كند و از دستگاه گوارشي عبور كند بدون اينكه جذب شود و منجر به حذف آنها از طريق ادرار يا مدفوع شود. فلزات ديگر ممكن است از طريق معده يا غشاء روده اي جذب شوند و بنابراين وارد گردش خون مي‌شوند. جذب مي‌تواند توسط انتشار غير فعال، انتشار تسهيل شده يا انتقال فعال رخ دهد. مصرف آب نوشيدني يك منبع معمول از تماس با فلزات است در شرايط طبيعي يا از تخليه مواد آلوده كننده تماس ايجاد شود. خاصيت فلزات در آب از طريق خصوصيات آنها مشخص مي‌شود. نمكهاي سرب و جيوه، براي مثال ممكن است به آساني در آب غير قابل حل باشند مانند فلز مس. اين فلزات حل شده به آساني از طريق غشاء دستگاه گوارشي بعد از بلعيدن جذب مي‌شوند. قلع و عنصر جيوه از طرف ديگر، كاملا غير قابل حل در آب هستند و اگر بلعيده شوند، به احتمال زياد از طريق دستگاه گوارشي جذب نمي‌شوند و در مدفوع دفع مي‌شوند. تماس با فلزات از طريق رژيم غذايي ممكن است از طريق خوردن  بعضي غذاها مانند، ميوه‌ها يا سبزيجات حاوي فلزات ناشي از باقيمانده آفت كش‌ها، گوشت يا غذاهاي دريايي كه فلزات در طي زندگي موجود زنده از طريق بيولوژيكي در بدن او تجمع مي‌يابد. يا غذاهاي آلوده شده در طي فرايند توليد آنها ( مانند غذاهاي كنسرو شده در قوطي‌هاي لحيم شده ). هر چند موارد نامعلومي از اپيدمي‌هاي سمي حاد فلزات از غذاي آلوده شده رخ داده است. در ميان اين موارد، بيماري شديد استخوان «ايتاي ايتاي» كه در سال 1950 در ميان ساكنين نزديك يك معدن و فرايند ذوب فلزات در ژاپن رخ داد. خوردن برنجي كه در اين منطقه رشد كرده بود و توسط پس مانده‌ها ي كادميوم آلوده شده بود منجر به اين بيماري شد. اپيدمي سميت متيل مركوري از خوردن ماهي و صدف آلوده شده نيز در بخشهايي از ژاپن در سالهاي 1950 رخ داد ( خليج مينا ما تاي ) و در سالهاي 1960 (نيگاتا) رخ داد. درحالي كه بزرگترين شيوع سميت متيل توري در اوايل سالهاي 1970 در عراق رخ داد كه نتيجه خوردن نان‌هاي آلوده شده با جيوه حاوي قارچ كش‌ها بود.           تاثير تشخيص روي جذب آن به دنبال دهاني كاملا تماس استنشاقي متفاوت است جيوه عنصري جذب شده از طريق دهاني به آساني جيوه عنصري استنشاق شده به جريان خون راه پيدا نمي‌كند و بنابراين به آساني دفع مي‌شود. هرچند نمك‌ها جيوه معدني، مانند كلريد مركوروس و كلريد مركوريك ممكن است به آساني از طريق بلعيدن جذب شود نسبت به جيوه عنصري، هرچند اين نمك‌هاي معدني به طور موثرتري از مسير دهاني جذب مي‌شود نسبت به مسير استنشاقي.           تماس پوستي همانگونه كه قبلا اشاره شد، پوست معمولا يك مانع كار آمد براي جذب فلزات است. تماس با اين مسير فقط در مورد بعضي از فلزات انتخابي موجب نگراني مي‌شود يا در مواردي كه يكپارچگي و پايداري ‌ مانع پوستي به خطر مي‌افتد، مانند زخم‌هاي باز، سوختگي‌ها. حساسيت‌ها ممكن است نتيجه تماس با بعضي از فلزات باشد كه در نتيجه منجر به تحريك ،‌ رنگ پريدگي يا خارش مي‌شود. تماس پوستي براي تعداد كمي از فلزاتي كه سميت مشخص و مهم آنها همراه با توانايي نفوذ به پوست باشد. جيوه معدني مي‌تواند از طريق پوست در مقادير ناچيز وارد گردش خون شود كه در نتيجه به بافت‌هاي ديگر نيز نفوذ مي‌كند و توزيع مي‌شود و موجب ايجاد علائم گوناگوني از سميت جيوه مي‌شود.           نيكل مي‌تواند جذب شود هنگامي كه آلياژهاي نيكل حمل مي‌شود و همچنين آلودگي عمومي از طريق حمل سكه‌ها ،‌اگر چه ميزان جذب بسيار ناچيز است كه بتواند موجب نگراني شود.           درماتيت‌هاي تماسي و آلرژيك پوست ممكن است در افرادي كه از طريق پوست با بعضي فلزات تماس دارند ايجاد شوند. نيكل و نمك‌هاي آن شايع‌ترين موارد درماتيت تماسي ناشي از فلزات را ايجاد مي‌كند. اگر چه نقره و مس نيز با بعضي فعل و انفعالات ايجاد شده در افراد با حساسيت بالا نيز مرتبط شده است.           بريليم نيز موجب نگراني مي‌شود ، ‌با زخم‌هاي گرانولوماتوزهاي نكروتيك يا زخم‌ها پاپيليوواسكولرها كه در نتيجه تماس طولاني مدت با پوست رخ مي‌دهد.           كروم شش ظرفيتي يك محرك اكسيد كننده و خورنده است كه موجب آسيب شديد پوست در تماس‌هاي طولاني مدت مي‌شود. كبالت نيز موجب فعل و انفعالات آلرژيك در انسانها مي‌شود.            متابوليسم و ذخيره سازي هنگامي كه فلزات وارد گردش خون مي‌شوند آنها جهت توزيع از طريق بدن آماده و در دسترس هستند. ميزان توزيع به بافتهاي هدف توسط جريان خون به ارگان مورد نظر مشخص مي‌شود. توزيع نهايي تركيب فلزي به مقدار زيادي به توانايي تركيب جهت عبور از غشاء‌هاي سلولي دارد، تركيب شدن با موارد مشابه جهت قسمت‌هاي قابل اتصال بستگي دارد. فلزات اغلب در بافت يا ارگان خاصي تجمع مي‌يابند (براي مثال سرب در استخوان، كادميوم در كبد ) و متابوليسم آنها در بدن معمولا شامل اتصال به پروتئين‌ها، مانند آنزيم‌ها، يا تغييرات در خصوصيات و مشخصات آنهاست فلزات همچنين ممكن است به ديگر مواد بچسبند و ساختارهاي مهم سلولي را دستخوش تغيير كنند.           يك شيوه رايج جهت مقابله بدن عليه سميت فلزي از طريق توليد پروتئين‌هاي غير آنزيمي است كه به فلزات مي‌چسبند و آنها را غير فعال مي‌كنند و در نتيجه از طريق سيستم دفع از بدن خارج مي‌شوند. ليپو پروتئين‌هاي قرار گرفته شده در ليزوزوم‌هاي كليوي در اين فرايند وارد عمل مي‌شوند كه در نتيجه موجب محافظت كليه مي‌شوند كه كليه بخصوص در برابر صدمات فلزي آسيب پذير است. متالوتيونين‌ها حاوي مقاديري سولفور ،‌ پروتئين‌هاي متصل شده به فلز كه اساسا در برابر فلزات مانند كادميوم ، جيوه روي و فلزات ديگر پاسخ مي‌دهد تعدادي از ضد سمها در برابر سميت فلزي بر اساس مكانيسم‌هاي طبيعي سميت زدايي توسعه يافته‌اند. درمان Chelation شامل درمان سيستماتيك بيمار با يك Chelators، تركيبي با چندين گروه الكترو نگاتيو قوي جهت ايجاد كوالانت هماهنگ .اتيلن دي آمين تترا استيك اسيد (‌EDTA ) كه يك ملكول قابل انعطاف با چهار محل پيوند قوي از يون‌هاي فلزي پيوندي غير اختصاصي و دنبال كننده(هدايت كننده ) فلزات به كليه جهت دفع مي‌باشد.           كلسيم EDTA يك تركيب كارآمد جهت سميت سربي است. آنتي لويزيت BAL. يا دي مركاپرول يك كلاتور كننده ديگر است كه در طي جنگ جهاني دوم به عنوان يك ضد سم عليه گاز آرسنيك (British lewisite ) بود و براي درمان جهت سميت كروم، نيكل ،‌ كبالت ،‌سرب و جيوه معدني مورد استفاده قرار گرفت.           مسموميت Intoxication ديمركاپتو سوكسينيك اسيد (DMSA) يك كليت كننده قابل حل در آب است كه شبيه BAL مي‌باشد و جهت درمان مسموميت‌هاي شديد فلزي به كار برده مي‌شود.           درمان كليت بايد با احتياط انجام شود. EDTA داراي پتانسيل ايجاد سميت براي كليه است. كه احتمالا عمل آن منجر به حركت فلزات و تجمع آنها در كليه مي‌شود.BALممكن است اثرات مست كنندگي سلنيوم و متيل مركوري را بدتر و بيشتر كند. از آنجايي كه كلاتور‌ها معمولا غير اختصاصي هستند ممكن است به كاتيون‌هاي ضروري حمله ور شوند.           دفع آسان‌ترين راه دفع فلزات محدود كردن آنها قبل از اينكه بتوانند جذب شوند است. براي مثال، بخارا ت فلزي استنشاق شده ممكن است فورا از تنفس‌هاي پشت سر هم دفع شود. درحالي كه ذرات استنشاق شده ممكن است در موكوس‌ها به دام بيافتند و توسط سرفه به بيرون رانده شوند. استفراغ يك رفلكس معمول در جواب به مواد سمي (شامل فلزات)جذب شده از طريق دهان مي‌باشد. فلزات ممكن است همچنين از طريق عرق يا بزاق يا اتصال به موها و ناخن‌ها دفع شوند. تلاش بدن جهت دفع جيوه و سرب اضافي در بزاق اغلب منجر به ايجاد خطوط سربي در طول لثه‌ها مي‌شود. هرچند ادرار و مدفوع اولين مسير دفع اكثر فلزات جذب شده است.           معمولا دفع با توجه به راه‌هاي تماس فلزات متفاوت است و به مشخصات فلز نيز بستگي دارد. بخار جيوه عنصري استنشاق شده براي مثال، در ادرار، مدفوع، و تنفس دفع مي‌شود در حالي كه جيوه عنصري جذب شده اساسا از طريق مدفوع دفع مي‌شود. متيل مركوري خيلي كند دفع مي‌شود كه اساسا از طريق مدفوع و بعد از تبديل به فرم‌هاي جيوه معدني دفع مي‌شود.           4-14 سميت فلزات تماس حاد : اكثر اثرات سمي فلزات ممكن است به طور گسترده اي به دو حالت اصلي تقسيم شود. اولين شيوه عمل با اين حقيقت مرتبط است كه تعداد زيادي از فلزات تشابه زيادي با بخش‌هايي از پروتئين‌هاي معمولي دارند. مانند گروه سولفيدريل (SH). با تشكيل پيوند كوالانسي با اين گروه‌ها، فلزات ممكن است بازدارنده فعاليت آنزيم‌هاي مهم شود يا ممكن است يكپارچگي و پايداري  غشاء سلول را به هم بزند. طريقه ديگري كه يك فلز ممكن است موجب سميت شود از طريق رقابت با و يا جايگزين شدن كاتيون‌هاي ضروري است. براي مثال سرب مي‌تواند جايگزين عنصر روي ضروري در آنزيم‌هاي حاوي روي شود بنابراين از فعاليت آن جلوگيري مي‌كند. سميت حاد از طريق مقدار زيادي دوز فلز در يك دوره زماني كوتاه ايجاد مي‌شود. دوره زماني از اولين تماس تا اولين علائم كلينيكي معمولا كوتاه است. معمولا از ساعت يا چند روز. به دليل اثر مزاحمت فلز روي يكپارچگي و پايداري غشاء سلول فلزات مي‌توانند اثرات موضعي متفاوتي در نقاط اوليه تماس ايجاد كند.           علائم شايع سميت فلزي حاد توسط مسير دهاني شامل تهوع، استفراغ، آسيب موكوس روده اي  و دستگاه گوارشي است. تماس استنشاقي حاد به فلزات معمولا موجب تحريك بيني و گلو، سرفه يا عطسه و آسيب به ريه‌ها و غشاء دستگاه تنفسي است. تماس پوستي حاد مي‌تواند منجر به خارش موضعي و تحريك و رنگ پريدگي پوست شود. بعضي فلزات به ارگان يا  بافت خاصي تمايل دارند. تماس حاد به مقدار زياد سرب موجب علائم عصبي شديد شامل غش و بيهوشي (كما) و همچنين اختلال سيستم خون سازي، به خصوص در توليد هم مي‌شود. اثرات سمي سميت حاد جيوه مي‌تواند با توجه به فرم موجود جيوه در بدن متفاوت باشد. تماس با مقادير زياد جيوه عنصري يا متيل جيوه به احتمال زياد موجب اثرات روي سيستم عصبي مركزي مي‌شود نسبت به تماس با جيوه معدني، به دليل تفاوت در انتقال به مغز           متيل جيوه : متيل جيوه به دليل خاصيت چربي دوستي‌اش مي‌تواند به آساني از موانع و سد خوني مغز عبور كند در حالي كه جيوه معدني نمي‌تواند اين كار را انجام دهد. بخارات جيوه عنصري مي‌تواند از غشاها به آساني عبور كند.           تماس مزمن : تماس طولاني مدت با مقادير كمي از بعضي فلزات ممكن است منجر به گسترش تدريجي علائم شود و اغلب از علائم مشاهده شده در تماس حاد شدت كمتري دارد. سرطان زايي كم درفصل بعد توضيح داده مي‌شود مي‌تواند نتيجه تماس مزمن با تعداد كمي از فلزات باشد. همچنين بعضي فلزات مي‌تواند براي مدت طولاني درون بافت‌هاي بيولوژيكي ذخيره شوند. سرب مي‌تواند جايگزين كلسيم در استخوان شود كه نتيجه ذخيره طولاني مدت و دفع به كندي اين فلز است. كه ممكن است موجب ايجاد علائم سمي شود كه زمان‌هاي طولاني بعد از اينكه تماس متوقف شد تداوم مي‌يابد. آسيب و عملكرد ناقص كليه‌ها و كبد اثرات معمول تماس مزمن با تعداد زيادي از فلزات است كه احتمالا به دليل نقش اين دو ارگان در ذخيره سازي، سميت‌زدايي و دفع فلزات سمي است. دژانسيون غشائي و جلوگيري از آنزيم‌هاي كليوي و كبدي مي‌تواند نتيجه تماس طولاني مدت با مقادير بيش از حد مجاز با فلزات باشد.           سميت مزمن كادميوم، جيوه، كروم و سرب با آسيب به كليه مرتبط است، در حالي كه نقش كبد ذخيره و دفع مس است كه همين امر موجب مي‌شود كه اين ارگان در برابر تماس مزمن با مس آسيب پذير باشد. چندين فلز ترجیحا سیستم  عصبي مركزي را بافت هدف قرار مي‌دهند شرايط عصبي شبيه بيماري پاركينسون از طريق رفتار عجيب و غريب و حالت صورت شبيه يك ماسك مشخص شد كه اغلب نتيجه تماس مزمن با مقادير زيادي منگنز است.           مسموميت سرب ممكن است منجر به مشكلات يادگيري، اختلالات رفتاري، تحريك پذيري بيش از حد يا احساس رخوت و سستي و آتاكسي مي‌شود. تماس مزمن با جيوه ممكن است موجب تحريك پذيري بيش از حد  حتي موجب سايكوزيس مي‌شود. اين علائم سندروم ديوانگي كلاه سازان در قرن 19 مشخص شد كه به دليل شيوع آن ميان سازندگان كلاه بود كه با تركيبات جيوه سر و كار داشتند و اين حالت به آنها دست مي‌داده. جدول 2-14 اندام هدف اصلي براي يك سري از فلزات را نشان داده است.                                               سرطان زايي : تعداد اندكي از فلزات مانند بریليوم ، كادميوم ، كروم شش ظرفيتي و تركيبات نيكل به عنوان سرطان‌زا براي انسان و حيوانات تحت آزمايش مشخص شده‌اند كه اساسا از طريق مسير استنشاقي ايجاد مي‌شود.           آرسنيك به عنوان سرطان زا براي انسان توسط IARC (موسسه بين‌المللي  تحقيق در مورد سرطان) مشخص شد اما شواهد سرطان زايي در حيوانات ناكافي است. برخلاف آن سرب داراي سرطان زايي براي حيوان است اما براي انسان سرطان‌زا نيست. فلزات ديگر مانند مس، روي و جيوه داراي پتانسيل سرطان زايي نيستند. جدول 3-14 فلزاتي كه احتمالا براي انسان و حيوان سرطان‌زا است را نشان داده است.                               از فلزاتي كه سرطان زايي آنها مشهود است و يا آنهايي كه در مورد آنها شك و ترديد وجود دارد بعضي از آنها براي فرم خاصي از آن فلز است. براي مثال كروم شش ظرفيتي از طريق استنشاقي براي انسان سرطان‌زا است. در حالي كه كروم سه ظرفيتي در هيچ كدام از راههای  تماس سرطان‌زا نيست. همچنين سرطان زايي نيكل براي تركيب سولفيد آن مشخص شده است. اما شواهدي براي سرطان زايي تركيبات ديگر نيكل كمتر از حد معمول است. مسير اختصاصي يك اصل جالب مرتبط با پتانسيل سرطان زايي فلزات است. كادميوم و كروم شش ظرفيتي فقط از طريق استنشاق سرطان زا است در حالي كه آرسنيك و بريليوم از پتانسيل سرطان زايي پيش رونده از طريق استنشاق، دهاني و شايد پوست جلوگيري مي‌كند. هر فلز سرطان زايي به نظر مي‌رسد يك مكانيسم اختصاصي از عمل دارد. كروم شش ظرفيتي در سلول‌ها به كروم سه ظرفيتي تبديل مي‌شود و پيوندهاي محكمي با DNA و پروتئين‌ها تشكيل مي‌دهد. سرطان‌زاهاي فعال از لحاظ بيولوژيكي احتمالا واسطه‌هاي غير فعال از احياء كروم شش ظرفيتي هستند. يون‌هاي نيكل درون سلول‌ها تجمع مي‌باند، راديكال‌هاي اكسيژن توليد مي‌كنند كه همين راديكال‌ها علت ايجاد آسيب ژنتيكي مربوط به سرطان زايي نيكل است. آرسنيك احتمالا به عنوان يك سرطان زاي غير ژنتيكي غيرمستقيم كه از طريق القاء فشردگي غده اي و جلوگيري از ترميم DNA عمل خود را برجاي مي‌گذارد.           جدول 3-14 دسته بندي فلزاتي كه به طور قطعي و يا در مورد آنها شك و گمان سرطان‌زايي وجود دارد. فلز                     USEPA                       IARC              ACGIH,OSHA                  آرسنيك             براي انسان سرطان‌زا               براي انسان سرطان‌زا         براي انسان سرطان‌زا  بريليوم   احتمالا براي انسان سرطان‌زا                                      احتمالا براي انسان     سرطان‌زا                                    شك و ترديد در مورد سرطان‌زايي براي انسان                       كادميوم               احتمالا براي انسان                        سرطان‌زا                                      احتمالا براي انسان  سرطان‌زا                                        شك و ترديد در مورد سرطان‌زايي براي انسان                             كروم Cr+6           سرطان‌زا براي انسان            سرطان‌زا براي انسان              سرطان‌زا براي انسان   كبالت              طبقه بندي نشده          احتمال سرطان‌زايي    براي انسان                 سرطان‌زا براي حيوانات   سرب  احتمال سرطان‌زايي                                         براي انسان  احتمال سرطان‌زايي  براي انسان                 سرطان‌زا براي حيوانات   نيكل      سرطان‌زا براي انسان( گرد و غبار پالايشگاه و سابنسولفيد نيكل )          سرطان‌زا براي انسان            سرطان‌‌زا براي انسان                     سرطان‌زايي براي انسان : شواهد كافي از پتانسيل سرطان‌زايي در انسان احتمال يا شك و ترديد در مورد سرطان‌زايي انسان : شواهد مشكوك از پتانسيل سرطان‌زايي با شواهد كافي از سرطان‌زايي در حيوانات احتمال سرطان‌زايي براي انسان : شواهد مشكوك از پتانسيل سرطان‌زايي در انسان‌ها استنشاق تنها راه ورود. 5-14 منابع ايجاد تماس با فلزات منابع طبيعي : فلزات به طور طبيعي در پوسته زمين وجود دارند، و بنابر اين تماس از طريق منابع طبيعي اجتناب ناپذير است. فلزات در غلظتهاي متفاوتي در خاك، رسوبها سطح و آبهاي زميني و هوا يافت مي‌شوند. آنها از طريق راههاي بيوشيميايي طبيعي حركت مي‌كنند  و در سطح مختلف جو جاي مي‌گيرند، توسط گياهان از خاك و آب جذب مي‌شوند، وارد زنجيره غذايي مي‌شود هنگامي كه جذب و از لحاظ بيولوژيكي تجمع پيدا مي‌كنند دوباره به محيط بر مي‌گردند از طريق دفع و فساد اورگانيسم‌هاي مرده و اغلب دچار دگرگوني و تغيير و تحول گوناگوني در اين فرايند مي‌شوند. اهميت فلزات در اين چرخه‌ها به عنوان يك بخش اعظم اين چرخه به مقاومت ذاتي آنها بر مي‌گردد. جدول 4-14 مقادير معمول فلزات را در محيط نشان مي‌دهد.     TABLE 14.4 Typical Levels of Selected Metals Observed in the Environment   Metal Air (ng/m3) Drinking Water (µg/L) Rivers and Lakes (µg/L) Soil (mg/kg) Aluminum 700—100,000 Arsenic 20—100 5 Barium Beryllium 10—1000 Cadmium 5—100 Chromium 10—30 Cobalt 1—40 Copper 20—75 2—250 Lead 1—60 5—25 Manganese 5—30 40—900 Mercury Nickel 2 10 4—80 Thallium 0.9 0.3—0.7 Tin Zinc 10—300        اين نكته مهم است كه به خاطر داشته باشيم كه اين مقادير ممكن است متفاوت باشد که  بستگي به محل دارد كه آيا آن محيط شهر، روستا و يا نزديك يك منبع انباشته شده از فلز باشد. مانند يك رسوب سنگ معدن يا مكانهاي حاوي پس مانده‌هاي خطرناك. بنابراين مقادير گزارش شده در اين جدول فقط يك سري رنجهاي تقريبي است كه براي اهداف مقايسه اي به كار برده مي‌شود و نبايد به عنوان مقادير منعكس كننده اي كه براي اين مناطق قابل انتظار است تلقي شود. يك ارتباط معني دار توزيع جغرافيائي وجود فلزات به طور طبيعي در آمريكا است.           منابع انساني :           علاوه بر چرخه‌هاي بيوشيميايي طبيعي، انسانها يك نقش بزرگي در انتقال، دگرگوني، و تغيير شكل فلزات در محيط زيست بازي مي‌كنند. معدن كاري، اكتشاف، احداث و توليد تمام فلزات دور افتاده از محل كه به طور طبيعي رخ داده است آنها را با فضاي اقتصادي انسانها در هم بياميزد. بنابراين افزايش پتانسيل تماس براي انسان وجود دارد. فلزات اغلب از طريق استفاده و دفع آلود ه آنها به محيط بر مي‌گردند، همچنين از طريق دفع فاضلابهاي كارخانجات يا از طريق تخليه معدن يا اكتشاف مواد نيز ممكن است فلز به محيط برگردانده شوند.           جدول 4-14 مقادير معمول فلزات انتخاب شده د محيط زيست مشاهده شده               منابع تماس با فلزات :           انسانها ممكن است با مقادير خطرناكي از فلزات در محيط زيست از طريق دگرگوني و تغيير و تحول چرخه‌هاي بيوشيميايي طبيعي مواجه داشته باشند. براي مثال، استفاده از سرب به عنوان يك افزودني به بنزين احتمال افزايش مقدار سرب براي افراد در مواجهه براي مناطق را افزايش مي‌دهد كه موجب مي‌شود افراد مقدار بيشتري سرب را نسبت به حالتي كه بنزين حاوي سرب نباشد استنشاق مي‌كنند. هر چند حضور مداوم سرب در رنگهاي نقاشي و لوله‌هاي سربي (يا لحيم كاران لوله‌هاي سربي ) براي انتقال آب آشاميدني تماس با سرب را بيش از مقادير پيش زمينه نگه داشته است. وجود سرب در نقاشي ساختمانهاي قديمي، كه ممكن است به صورت گرد و غبار رنگي يا خوردن قطعات و تكه‌هاي رنگي توسط كودكان صورت بگيرد، به عنوان يك مشكل بهداشت عمومي علي رغم تلاشهاي موثر در بهداشت جامعه و مناطق همچنان ادامه دارد. تركيب ارگانو منگنز، متيل سيكلو پنتادي نيل منگنز تري كربونيل (MMT ) كه بعنوان يك افزودني آنتي ناك جهت جايگزيني سرب در بنزين استفاده شده است، ولي هنوز نگراني‌هايي در مورد اثرات بهداشتي آن وجود دارد. MMT  در سال 1977 در آمريكا ممنوع‌الاستفاده شد. راي دادگاه در 1995 به EPA جهت رفع ممنوعيت و اجازه استفاده از  جهت رفع ممنوعيت و اجازه استفاده از MMT صادر شد. بررسي اثرات بهداشتي اين تركيب منگنز هنوز رايج است. افرادي كه نزديك مناطق پس مانده‌ها، عمليات معدن كاري يا ذوب كننده‌ها زندگي مي‌كنند ممكن است با مقادير بيش از حد مجاز فلزات در هوا، آب آشاميدني و خاك مواجه داشته باشند. چندين اتفاق عظيم در مورد مسموميت عمومي جامعه كه به دليل اتفاقي و يا فقط چشم پوشي كردن از محيط زيست كه موجب شد فاضلاب را رها كنند موجب ايجاد خطرناك بالقوه شد. شايد مشهورترين آنها بيماري مينا‌ماتاي است. كه بعد از اينكه در منطقه اي از ژاپن كه تعداد زيادي از نواقص عصبي شديد و مرگ رخ داد در سالهاي 1950 به اين نام مشهور شد. مشخص شد كه فاضلابهاي تخليه شده جيوه در نزديك خليج از يك كارخانه كرو آلكالي كه منجر به تجمع اين ماده در ماهيها و صدف‌ها شد. از آنجايي كه جيوه به آساني در شرايط و موقعيتهاي محيطي معمول به متيل تبديل مي‌شود. به اين دليل كه فرم متيل براي مدت طولاني در بافتهاي بيولوژيكي پايدار مي‌ماند، تجمع جيوه در بافت‌ها به دليل زنجيره غذايي آبكي  (مايع ) قابل انتظار است. بنابر اين به دليل غذاهاي دريايي براي مصرف انسان استفاده مي‌شد، منجر به اين شد كه مقادير سمي متيل مركوري به طور گسترده اي زياد شود كه در نهايت موجب ايجاد اثرات شديد روي جوانان و كودكان اين منطقه شد. علاوه بر بعضي اپيدمي‌هاي مصيبت بار مسموميت فلزي در سطح جامعه، تماس با مقادير بيش از حد فلزاتموجب نگراني زيادي در مورد كارگراني است كه در كارخانه‌هايي كار مي‌كنند كه با اين مواد تماس دارند. اين موارد شامل معدن كاري، آماده كردن و ذوب، فرايند توليد و عمليات دفع فاضلاب است. تماسهاي شغلي با بعضي از فلزات ممكن است براي بعضي از كارخانه مشخص باشد. براي مثال، قارچ كش‌هاي كشاورزي، كارگران توليد ورقه‌هاي فلزي ممكن است با ذرات گرد و غبار مس و آلومينيوم تماس داشته باشند. طلا، نقره و پلاتين و نيكل فلزات معمولي هستند كه توسط كارگران كارخانه‌هاي جواهر سازي استفاده مي‌شود و ممكن است موجب اثراتي روي اين كارگران شود. اگرچه كارگران اغلب با مقادير بيشتري از فلزات نسبت به افراد عادي سرو كار دارند اين تماسها ميتواند در يك سطح ايمن حفظ شود. كه اين از طريق اجراي صحيح قوانين مربوط به مقادير تماسي و ايمني محيط كار انجام مي‌شود. به دليل اينكه تماس در محيط كار مربوط به محل خاص و مربوط به افراد خاص در معرض خطر مي‌باشد، پايش‌هاي روتين از چگونگي مواجه مي‌تواند انجام شود همچنين مي‌توان اعمال صحيحي را نيز در مواقعي كه ضروري انجام داد كه تمام اين كارها جهت حفظ سطح ايمن و مقادير ايمن مي‌باشد.           شاخص‌هاي تماس (        ) به علاوه به منظور آشكار كردن و تشخيص علائم مسموميت، تماس با فلزات ممكن است اثبات شده باشد و اغلب توسط بيو ميكرو‌هاي مشخصي از موجه تعيين شوند. شاخص و تعيين كننده تماس هر پارامتر بيولوژيكي قابل اندازه گيري است كه تماس با يك ماده سمي را مشخص مي‌كند. ممكن است اين ماده سمي پروتئين القاير شده، آنزيم، متابوليت و يا حتي خود ماده سمي باشد. در ارزيابي موارد مشكوك تماس با فلزات، اولين  مرحله گرفتن نمونه‌هاي خون و ادرار براي آزمايش مي‌باشد. از آنجايي كه فلزات پس از تشخيص نمي‌توانند متابوليزه شوند و تعداد زيادي از فلزات اجزاء نرمال و طبيعي نمونه‌هاي بيولوژيكي نيستند. تعيين و تشخيص آنها در نمونه‌ها در يك مقادير معين و مشخص به عنوان يك شاخص قابل اعتماد از تماس با فلز است و شايد مسموميت فلز باشد. با توجه به نيمه عمر نسبتا كوتاه اكثر فلزات در خون و ادرار، نمونه برداري معمولا بايد چندين روز از آخرين تماس جهت تعيين و تشخيص انجام شود. بعضي فلزات مانند سرب، و كادميوم در خون و بافتهاي ديگر ( مانند استخوان و كليه ) براي مدت طولاني باقي می مانند. تعدادي از فلزات در مو و ناخن جمع مي‌شوند، ارزيابي نمونه‌هاي اين مواد كراتين‌دار به عنوان شاخص تماس طولاني مدت استفاده مي‌شود. در مواردي كه مقادير گزارش شده فلز موجود در بافت بيش از حد مجاز است بايد مراقبت هايي اعمال شود. مشخص شده است كه ميزان متيل مركوري اندازه گيري شده در مو مطابق با 250 بار اندازه گيري است كه در خون انجام مي‌شود. هر دو اين اندازه‌گيري‌ها به ترتيب ممكن است جهت تعيين دقيق كامل ميزان متيل مركوري جذب شده در هر كيلو گرم وزن بدن در هر روز به كار گرفته شود. تماس با آرسنيك ممكن است از طريق اندازه گيري خطوط mee اثبات شود كه اين خطوط رگه‌هايي از ته نشيني ذخيره آرسنيك در ناخن را نشان مي‌دهد. شاخص‌هاي كيفيتي تماس مزمن شامل وجود خطوط سرب خاكستري رنگ در لثه، كه نتيجه دفع سرب و جيوه در بزاق است. ارزيابي‌هاي مشابه مي‌تواند براي فلزات ديگر نيز انجام شود كه بر اساس رفتار مشخص و معين تجمع بيولوژيكي آنها مي‌باشد.       سم شناسي فلزات انتخاب شده : آرسنيك : آرسنيك يك فلز خاكستري رنگ است كه به صورت تركيبات آلي و  معدني در طبيعت يافت مي‌شود. آرسنيك معدني به طور طبيعي در اكثر صخره‌ها وجود دارد. مقادير كمي از آرسنيك در خاك آب و، هوا و غذا يافت مي‌شود. آرسنيك در تعدادي از حشره كش‌ها و علف كش‌ها استفاده مي‌شود. سميت تركيبات آرسنيك خيلي متفاوت است و به نوع موجود تست شده، فرم آرسنيك ب (براي مثال (As3, As5 و  راه تماس، زمان تماس بستگي دارد. تماس انسان ممكن است شامل استنشاق گرد و غبار آرسنيك، جذب آرسنيك آب، غذا، يا خاك با تماس پوستي با گرد و غبار خاك با آب باشد. از طريق مسير استنشاقي، ريسك سرطان ريه بالا است، اگر چه تحريك دستگاه تنفسي، حالت تهوع و اثرات روي پوست نيز ممكن است رخ دهد. كارگران تماس يافته با گرد و غبار آرسنيك معدني اغلب دچار تحريك غشاء‌هاي موكوسي بيني و گلو مي‌شوند كه در نهايت ممكن است منجر به لارنژيت ، برونشيت يا رنيت شود. تماس با مقادير زياد مي‌تواند موجب سوراخ شدگي تيغه بيني شود. اطلاعات اندكي در مورد اثرات كبدي، كليوي، پوستي و بينايي به دليل استنشاق آرسنيك در انسان‌ها و حيوانات در دسترس است. نتايج مطالعات انجام شده در حيوانات نشان مي‌دهد كه استنشاق آرسنيك معدني مي‌تواند روي سيستم ايمني اثر بگذارد و همچنين ممكن است در عملكرد آن تداخل ايجاد شود. اطلاعات انساني در اين موارد اندك است. استنشاق آرسنيك معدني مي‌تواند منجر به آسيب عصبي در انسانها شود. تحريك دستگاه گوارشي، نوروپاتي محيطي، آسيبهاي رگي و سياهرگي، آنمي ، بيماري‌هاي مختلف پوست شامل سرطان پوست، ممكن است در اثر تماس دهاني با مقادير زياد آرسنيك رخ دهد. موارد زيادي از مرگ و مير ناشي از جذب و دريافت به صورت عمدي و غير عمدي مقادير زياد تركيبات آرسنيك گزارش شده است. در اكثر موارد اثرات زود رس آن شامل استفراغ ،‌اسهال  و خونريزي دستگاه گوارشي است. مرگ و مير ممكن است در اثر از دست دادن مايع بدن و كلاپس گردشي رخ دهد. تعدادي از مطالعات در انسانها نشان مي‌دهد كه جذب آرسنيك ممكن است منجر به اثرات شديد قلبي و عروقي شود.           آنمي و كلوپني ، اثرات شايع سميت آرسنيك در انسانها است كه به دليل تماسهاي گوارشي مزمن، ‌حاد و نيمه حاد گزارش شده است. يكي از اثرات مشخص و شايع دريافت آرسنيك تغييرات ساختار پوست است كه شامل هيپركراتوز عمومي و ايجاد زگيل‌ها يا corns در كف درست و كف پا همراه با مناطق هيپرپگمنتاسيون گسترده با مناطقي كوچك از هيپرپگمانتاسيون روي صورت، گردن و كمر.           اطلاعات اندكي در مورد اثرات تماس پوستي با تركيبات معدني آرسنيك در دسترس است ولي اثرات اوليه شامل تحريك و درماتيت مي‌باشد.           مطالعات اپید‌ميولوژيكي نشان مي‌دهد كه تماس استنشاقي با آرسنيك معدني ريسك سرطان ريه را افزايش مي‌دهد. تعداد زيادي از مطالعات فقط شواهد كيفي جهت ايجاد يك ارتباط بين دوره تماس يا ميزان تماس با آرسنيك و ريسك سرطان ريه فراهم مي‌كند. ولي چندين مطالعه اطلاعات تماسي كافي جهت ايجاد ريسك سرطان ريه فراهم مي‌كند.           هنگامي كه تماس از طريق گوارشي رخ مي‌دهد ،‌مهمترين اثر سرطان زايي افزايش ريسك سرطان پوست است. علاوه بر ريسك سرطان پوست، شواهد زيادي وجود دارد كه دلالت مي‌كند كه دريافت آرسنيك ممكن است خطر سرطانهاي دروني را افزايش دهد. دوز رفرنس روزانه گوارشي (RFD ) براي آرسنيك.................. است. USEPA آرسنيك معدني را در گروه A (سرطان براي انسان )‌ قرار داده كه براي تماس از طريق تماس استنشاقي و گوارشي است. كه همين دسته بندي را ACGIH و OSHA نيز انجام داده‌اند.                 بريليوم: بریليوم يك فلز متمايل به خاكستري كه به صورت تركيب شيميايي در بعضي صخره‌هاي مخصوص،‌ زغال سنگ و نفت، خاك و در گرد غبار آتشفشاني وجود دارد.           اكثر بريليوم كه به صورت معدن كاري استخراج مي‌شوند به آلياژها تبديل مي‌شوند كه اين آلياژها در ساخت قطعات الكتريكي و الكترونيكي و ساخت مواد ديگر استفاده مي‌شود. بريليوم به دليل فعاليت‌هاي انساني و طبيعي وارد محيط (هوا ،‌ آب و خاك )‌ مي‌شود. به طور كلي تماس با تركيبات محلول در آب بريليوم موجب ايجاد ريسك بيشتري براي سلامتي مي‌شود نسبت به فرم‌هاي غير قابل حل در آب.  با توجه بر مطالعات انجام شده بر روي حيوانات فرم‌هاي مختلف بريليم كه مورد مطالعه قرار گرفته‌اند به طور خيلي جزئي از طريق دستگاه گوارشي و پوست جذب مي‌شوند، ‌مهمترين طريق تماس حيوانات و انسان به تركيبات  بريليوم از طريق استنشاقي مي‌باشد. اطلاعات دوز – پاسخ اندكي در مورد اثرات بهداشتي بريليم و تركيبات حاوي بريليوم در انسان وجود دارد. يك سري اطلاعات مربوط به كاهش طول عمر و اثرات ريوي وجود دارد كه نتيجه تماس استنشاقي با اين ماده مي‌باشد ولي ارتباطات دوز – پاسخ به درستي توصيف و مشخص نشده است. تماس استنشاقي حيوانات و انسانها به بريليوم مي‌تواند منجر به دو بيماري بالقوه كشنده غير نئوپلاستيك شود. پنومونيت حاد و بيماري بريليوم مزمن. مرگ و مير و  كاهش طول عمر به دليل گستردگي پنوموني‌هاي شيميايي ايجاد مي‌شود. يك بررسي سال 1948 از پنومونيت حاد بريليوم كه در سه كارخانه بريليوم گزارش شد كه نشان داد كه تمام موارد پنومونيت بريليوم مورد مطالعه، ‌ تماس استنشاقي به غلظتهاي بيش از ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟بريليم مرتبط بود،‌ به خصوص سولفات بريليوم يا فلوريد بريليوم. براي كارگراني كه بعد از سال 1950 با بريليم تماس داشتند پنومونيت بريليم تقريبا از بين رفت به جز يك تماس اتفاقي با غلظت بيش از حد مجاز ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟ استاندارد  OSHAبود.           براي بيماري  مزمن بريليوم، بيان ارتباط دوز و پاسخ  به دليل كاهش ارتباط معني دار بين مدت تماس و شيوع بيماري مشكل تر است. ‌ هرچند تعداد موارد بيماري مزمن بريليوم اساسا در كارگران بعد از سال 1950 كاهش پيدا كرده است. چندين مطالعه COHORT از كارگراني كه بين سال‌هاي 1940 تا 1970 با بريليوم تماس داشتند افزايش ميزان مرگ و مير بيشتري را در مقايسه با ميزان مرگ و مير عمومي آمريكا در زمان مطالعه نشان داد.           اكثر كارگران گزارش شده دچار تنگي نفس، ضعف عمومي و كاهش وزن، فيبروز ريوي و بيماري گرانولوماتوز ريوي شدند. همانند مطالعات انساني مطالعات حيواني نيز نشان مي‌دهد كه دستگاه تنفسي اولين هدف براي تماس با بريليم و تركيبات آن است. پنومونيت ،‌ با  ضخيم شدن ديواره‌هاي آلوئولي و التهاب ريه‌ها، در رتها و موش‌هاي تماس يافته با بريليم براي يك ساعت در رنج ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟ (بريليوم سولفات )، به ترتيب براي دوازده ماه يا كمتر گزارش شد.           بعضي گونه‌هاي حيواني  دچار اثرات خوني ناشي از تماس با بريليوم شدند. تماس حاد اثر هماتولوژي کمتری  دارد ولي تماس‌هاي نيمه مزمن منجر آنمي در تعدادي از گونه‌هاي حيواني مي‌شود. كاهش وزن در تعدادي از گونه‌هاي حيواني بعد از تماس استنشاقي به تركيبات بريليوم گزارش شد. مطالعه اي در مورد، مرگ‌ و  اثرات سيستماتيك (‌علاوه بر غير طبيعي بودن درماتولوژي)، اثرات ایمونولوژيكي، اثرات نورولوژيكي،  اثرات زاد و ولدي، اثرات ژنتیکی ، يا سرطان در انسان بعد از تماس از طريق پوست يا گوارش به بريليوم و تركيبات آن گزارش نشده است. تعدادي از مطالعات تماس استنشاقي به بريليوم و ايجاد سرطان ريه در انسان را  نشان داده است. به‌طور كلي اين مورد دارای  محدوديتهاي براي كاربرد مي‌باشد كه دليل آن كنترل‌هاي ناكافي در مطالعات به علت وجود فاكتورهايي مانند سيگار كشيدن مرگهاي ناشي از سرطان ريه و  استفاده  ناصحيح از جمعيتهاي شاهد است. بعضي از تركيبات بريليوم براي حيوانات سرطانزا شناخته شده است.                       دوز قابل قبول خوراكي روزانه براي بريليوم ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟ است. USEPA بريليوم را به عنوان سرطانزاي نوع B1  طبقه بندي كرده  ( احتمال سرطان‌زاي انساني ) كه از طريق تماس گوارشي يا استنشاقي است. ACGIH و OSHA بريليوم را به عنوان بالقوه سرطانزا محاسبه مي‌كنند.                         كادميوم:   كادميوم معمولا در طبيعت به صورت فلز خالص ديده نمي‌شود. بلكه معمولا به صورت معدني مانند اكسيد كادميوم كلريد كادميوم يا سولفات كادميوم  يا به صورت مخلوط و همراه با روي ديده مي‌شود. اين مواد جامد ممكن است در آب نا محلول باشند و ذرات كوچكي از كادميوم ممكن است در هوا يافت شود. غذا و دود سيگار ممكن است يك منبع مهم از تماس كادميوم برای  عموم افراد باشد . تماس استنشاقي به مقادير زياد فيوم اكسيد كادميوم يا گرد وغبار آن ممكن است موجب تحريك شديد دستگاه تنفسي شود. علائمي مانند تراكو برنشيت، پنومونيت و ادم ريوي ممكن است در  طي ساعات تماس رخ دهد. هر چند اين علائم در مقادير كم رخ نمي‌دهد. آسيب ريوي ايجاد شده توسط كادميوم ممكن است تا حدودي قابل برگشت باشد. تماس شغلي مزمن به مقادير اندك كادميوم در هوا ممكن است منجر به آمفيزم شود. ولي دود سيگار يك عامل مداخله كننده در اين سري از مطالعات است. كليه مهمترين ارگان هدف تماس مزمن به كادميوم از طريق تنفسي است.           سميت كادميوم در عملكرد لوله‌هاي ادراري نزديك در كليه از طريق وجود پروتئينها مولكولي كم وزن در ادرار مشخص می شود(پریتئونوری ). عملكرد غير طبيعي توبول‌ها فقط از وجود مقادير كمي از كادميوم در غشا ملكولي رخ مي‌دهد.           اثرات نامطلوب روي متابولسيم كادميوم ممكن است به دليل اثرات ثانويه آسيب كليوي باشد. كادميوم ممكن است در مقادير كمي از طريق جذب از راه معده يا روده بعد از هضم  آب يا غذا وارد جريان خون شود. فرم كادميوم موجود در آب و عذا معمولا به صورت يون كادميوم است. جذب دهاني ( گوارش )‌. كادميوم از غذا و آب در حدود 3-5 درصد دوز جذب شده است و به ميزان ذخاير آهن بدن بستگي دارد ،‌ميزان سطح آهن پايين با افزايش جذب كادميوم مرتبط است. هنگامي كه كادميوم وارد بدن مي‌شود در تعدادي از ارگانها ذخيره مي‌شود. كادميوم جذب شده توسط بدن انسان به كندي حذف و دفع مي‌شود ،‌با نيمه عمر بيولوژيكي تخمين زده حدود 30-10 سال، و در طي زندگي در حدود بيش از 30 درصد در كليه ذخيره مي‌شود.           كليه اندام هدف سميت كادميوم از طريق تماس گوارشي مزمن است كه اثرات آن مشابه تماس تنفسي است. تماس دهاني به مقادير زياد كادميوم موجب تحريك شديد اپي‌تليوم دستگاه گوارشي مي‌شود و در نتيجه موجب تهوع، استفراغ، درد روده اي و اسهال مي‌شود. اختلالات دردناك استخواني در تعدادي از افرادي كه به طور مزمن به كادميوم در غذا تماس داشته‌اند مشاهده شده است .تركيبات كادميوم از طريق تماس پوستي داراي اثرات بهداشتي و سلامتي مهم و مشخصی  نيستند. شيوع زيادي از مطالعات در رتها (ولي در موشها نه) و نتايج مشكوك در همستر‌ها، به اين نتيجه منجر شده كه تماس استنشاقي مزمن به كلريد كادميوم با افزايش مكرر تومورهاي ريوي مرتبط است. جذب تركيبات كادميوم با سرطان در حيوانات مرتبط نيست. به طور مشابه، ‌ مطالعات اپيدميولوژيكي در تماس انساني به مقادير زياد كادميوم در آب يا غذا ايجاد سرطان از طريق دهاني به دليل كادميوم را رد مي‌كند. بعضي مطالعات اپيدميولوژيكي در انسان‌ها ايجاد سرطان ريوي از طريق كادميوم استنشاقي را مشخص مي‌كند. سيگار كشيدن يك فاكتور مداخله كننده در تعيين نقش كادميوم در سرطان ريه است و كادميوم يك جزء و تركيب  مشخص از دود سيگار است.           ميزان غلظت رفرانس استنشاقي براي جذب دهاني روزانه براي كادميوم براي منابع آب 5.10_4، در مقايسه با 1.10 -3 دوز روزانه براي منابع غذايي است.USEPA كادميوم را به عنوان سرطان زاي نوع B1 (احتمال سرطان زايي براي انسان) از طريق استنشاقي دسته بندي كرده است.           كروم : كروم عنصري است كه به طور طبيعي در طبيعت به سه حالت ديده مي‌شود : كروم عنصري(o) كروم سه ظرفيتي (+3)، كروم شش ظرفيتي (+6)، كروم سه ظرفيتي به طور طبيعي در محيط وجود دارد، در حالي كه Cro و cr+6 معمولا از طريق پروسه‌هاي صنعتي توليد مي‌شوند. منابع زيرزميني طبيعي داراي تركيبات كروم مي‌باشند. هرچند ميزان كروم آزاد شده در طبيعت در مقاديري بيشتر و بزرگتر از مقادير منتج شده از فعاليت‌هاي انساني است. پايدارترين فرم تركيبات كروم فرم سه ظرفيتي آن است كه فرم طبيعي كروم مي‌باشد. شكل شش ظرفيتي در طبيعت غيرمعمول است و به آساني به فرم سه ظرفيتي از طريق پروسه‌هاي محيطي احياء مي‌شود. سه فرم اصلي كروم با توجه به اثرات آنها روي انسان خيلي با يكديگر تفاوت دارند. كروم سه ظرفيتي يك ريز مغذي ضروري براي انرژي متابوليسم است. كروم شش ظرفيتي محرك است و تماس كوتاه مدت با مقادير زياد آن مي‌تواند موجب اثرات نامطلوب در محل تماس، مانند ايجاد زخم‌هاي روي پوست شود. همچنين موجب، تحريك غشاي بيني، سوراخ شدگي تيغه بيني، و تحريك دستگاه گوارشي و نيز اثرات نامطلوب روي كليه و كبد مي‌شود. تماس با كروم فلزي كمتر شايع است و به خوبي به عنوان چگونگي مقادير تماس يا پتانسيل اثرات بهداشتي ـ سلامتي آن مشخص نشده است. دستگاه تنفسي در انسان به عنوان اندام هدف براي تماس استنشاقي كروم مي‌باشد. تماس شغلي به كروم شش ظرفيتي يا سه ظرفيتي در تعدادي از كارخانجات با ايجاد اثرات روي دستگاه تنفسي آنها مرتبط است. اثرات محركي، كاهش عملكرد ريوي، سوراخ شدگي تيغه بيني در كارگراني كه با كروم تماس داشته‌اند مشخص شده است.           تماس مزمن به تركيبات كروم منجر به اثرات نامطلوب روي دستگاه تنفسي حيوانات مي‌شود. شواهد اندكي از اثرات زاد و ولدي كروم در انسان‌ها وجود دارد، ولي يك سري شواهدي وجود دارد كه نشان مي‌دهد كروم داراي اثرات نامطلوب زاد و ولدي در بعضي از گونه‌هاي خاص حيواني است. شواهد مشكوك حيواني و انساني از سميت  developmental  از طريق تماس استنشاقي، گوارشي يا پوستي به كروم وجود دارد. شواهدي كه نشان دهد كروم داراي اثرات developmental  روي انسان است وجود ندارد. هرچند مطالعات نشان مي‌دهد كه كروم ممكن است در حيوانات تراتوژن باشد. تركيبات كروم شش ظرفيتي مشخص شده كه از جفت عبور كرده و موجب نقص‌هاي لوله عصبي و مرگ در موش‌ها مي‌شود. سوراخ شدگي سقف دهان و مرگ و مير در همسترها ، و يك سري حالات غيرطبيعي در رويان جوجه‌ها نشان داده شده است. درماتيت‌هاي تماسي آلرژيك در افراد حساس مي‌تواند به دليل تماس با تركيبات كروم باشد. تركيبات كروم شش ظرفيتي در رنج وسيعي به صورت in vivo، كشت سلولي و بررسي سميت ژنتيكي باكتريايي و نتايج براي تمام endopoints مثبت بود. اطلاعات سميت ژنتيكي اين فرضيه را اثبات مي‌كند داد كه كروم شش ظرفيتي به خودي خود ژنوتوكسيك نسبت اما سميت ژنتيكي كروم از طريق احياء بين سلولي كروم شش ظرفیتی به کروم سه ظرفيتي ایجاد می شود که  ممکن است فرم نهائی کروم ایجاد کننده ژنوتوکسیک باشد.بر خلاف آن  کروم سه ظرفیتی موجب آسيب DNA نمي‌شود هر چند به DNA در invitro  و invivo متصل مي‌شود. برخلاف تعداد زيادي از سرطانزاهاي شيميايي، اكثريت اطلاعات مربوط به سرطان‌زايي ايجاد شده توسط كروم از مطالعات اپيدمیولوژيکی  از كارگراني كه تماس شغلي دارند به دست مي‌آيد كه اين مطالعات اطلاعات بيشتري را نسبت به مطالعات حيواني بدست مي‌دهد. سرطان ريه يك خطر شغلي براي كارگراني است كه به كروم  Cr+6 در مشاغل صنعتي و تجاري مواجه دارند. مطالعات نشان مي‌دهد كه كارگراني كه در كارخان‌جاتي كه از كروم استفاده مي‌كنند و به مقادير بيش از حد كروم تماس دارند بيش از ساير افراد در  مواجهه با اين ماده هستند. يك ارتباط معني داري بين دوز كروم و زمان تماس وجود دارد و يك ريسك مرتبط با گسترش سرطان ريه كه براي بيش  از 30 مرتبه در افراد تحت كنترل مشاهده شده است. اشكال و فرمهای  اصلي سرطان‌هاي ايجاد شده توسط كروم، شامل سرطان ريه، به مقادير كمتر، سرطانهاي بيني و فازثريت است. همچنين شواهدي در مورد ريسك سرطان دستگاه گوارش نيز وجود دارد. غلظت رفرنس تنفسي از طريق خوراكي براي كروم 3+ ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟است. دوز مجاز خوراكي روزانه براي كروم 6+ ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟ است. كروم 6+ به عنوان سرطان زاي نوع A (اثبات سرطانزايي براي انسان ) از طريق فقط تماس استنشاقي دسته بندي شده است. كروم 3+ براي هيچ كدام از راههاي تماس به عنوان سرطانزا مشخص و دسته بندي نشده است           سرب : سرب فلز خاكستري رنگ كه به طور طبيعي در پوسته زمين يافت مي‌شود. سرب مي‌تواند با مواد ديگر تركيب شود كه به اين فرم آن نمكهاي سربي گويند. اين تركيبات قابل حل هستند، در حالي كه عنصر سرب غير قابل حل در آب است. سرب در ساخت باتري‌ها، تجهيزات نظامي، توليدات فلزي، تجهيزات علمي و دارويي استفاده مي‌شود. اكثر سرب تغيير يافته در محيط به علت فعاليتهاي انساني است. تماس با تركيبات سرب معدني و آلي مي‌تواند به دليل شرايط محيطي و شغلي رخ دهد. تماس با سرب معدني بيشتر به دليل تماس عمومي و شغلي است. ميزان ذخيره شده سرب در بدن نتيجه تماس استنشاقي و گوارشي به سرب معدني است. در انسانها، جذب دهاني سرب جذب شده ابتدا در دستگاه گوارشي رخ مي‌دهد، 50٪ در صد از دوز دهاني توسط كودكان و 15٪ درصد از دوز جذب شده توسط افراد بالغ انجام مي‌شود. معمولا ميزان سرب ذخيره شدن در بدن بطور متوسط در يك فرد بالغ در رنج  100-300 mg است. تماس با سرب مي‌تواند در تعدادي از اندامها و سيستمهاي بدن انسان يا حيوان رخ دهد. مطالعه روي اطلاعات دوز – پاسخ سرب براي انسان اصولا از مطالعات گروههاي در تماس شغلي و مطالعات روي عموم افراد صورت مي‌گيرد. استنشاق يك نسبت بيشتري از دوز را براي گروههاي تماس شغلي نشان ميدهد و تماس گوارشي نسبت بيشتري از دوز را براي عموم مردم نشان مي‌دهد. اثرات ايجاد شده توسط سرب با چگونگي ورود به بدن و ميزان سطح سرب خون ارتباط دارد. سرب موجود در گرد و غبار و خاك منابع اصلي تماس كودكان با اين ماده است. مراكز كنترل بيمارCDC) )در 1985 بيان كردند كه غلظتهاي سرب در خاك و گردو غبار در رنج 500-1000  با مقادير سرب خون در بچه‌ها مرتبط است كه اين امر مقادير زمينه اي را افزايش مي‌دهد. مرگ و مير ناشي از سميت سرب در كودكاني با ميزان سرب خون بيش از 125 رخ داد که اين مرگها در افرادي رخ داد كه دچار آنسفالوپاتي شديد بودند. مدت تماس با اين اثرات مرتبط بود كه اين زمانها معمولا چندين هفته يا بيشتر و در بعضي موارد، در اثر پاسخ سمي حاد رخ داد.           در مناطق صنعتي كه دسترسي به خاك كمتر و يا محدودتر بود. ميزان غلظت حفاظتي براي سرب در خاك در مناطق صنعتي رنج -500  استفاده شد. هرچند كه مطالعات بعدي در مناطقي با غلظت‌هاي زياد سرب در مناطق معدني اين توصيه‌ها را اثبات و مشخص نكردند. تماس با مقادير اندك سرب ممكن است موجب اثرات نورولوژيك نامطلوب در جنين و كودكان كم سن سال شود. مقادير خيلي اندك سرب خون (براي مثال -10 ) با ايجاد اثرات روي شنوايي مرتبط است. CDC در ابتدا سميت سرب در بچه‌ها را با توجه به سطح سرب خون در رنج -25 مشخص كرد، همراه با ميزان پروتوپورپرين اريتروسيت  از  به بالا. حد آستانه به  توسط موسسه كاهش يافت. ميزان سرب خون  به عنوان حد آستانه تقريبي جهت بيان سميت سرب در كارگران جوان در معرض تعيين شد و ميزان حد تماس شغلي توصيه شده به عنوان معيار محافظتي معمولا  است. اثرات  عصبي در مطالعات حيواني و انساني ثبت شده است. سرب از طريق جايگزيني فعاليت سه آنزيم درگير در بيو سنتز هم موجب ايجاد اثرات خوني مي‌شود. نقص سنتز هم موجب ايجاد يك سري اثرات مي‌شود كه شامل، كاهش ميزان هموگلوبين و آنمي است. اين اثرات در كارگران و كودكاني كه براي مدت طولاني با سرب تماس داشته‌اند مشاهده شده است. كاهش ميزان سيتوكروم p450 ميكروزوم‌هاي كبد در مطالعات حيواني نشان داده شده است. سرب ممكن است باعث آسيب كليوي شود كه در نتيجه تماس حاد و مزمن رخ مي‌دهد. آسيب توبوليproximal  قابل برگشت ممكن است نتيجه تماس حاد با سرب باشد. تماس مزمن مي‌تواند منجر به نفريت،  فيبروز روده اي و آتروپي توبولي شود. كوليك  درد شكمي، يبوست، كرامپ تهوع، استفراغ، آنوركسي و كاهش وزن از علائم مسموميت سربي در موارد تماس شغلي و در مورد كودكان است.           يك بررسي از 65 مطالعه حيواني نشان داد كه تماس با مقادير اندك سرب در دوران قبل از تولد و يا دوران ابتدايي بعد از تولد منجر به  رشد ناقص در غياب علائم آشكاري از سميت مي‌شود. شواهدي وجود دارد كه نشان مي‌دهد كه تماس ؟؟؟؟TD سرب مي‌تواند منجر به  ايجاد اثرات نامطلوب روي زاد و ولد و رشد و نمو انسان شود، شواهدي وجود دارد كه نشان مي‌دهد استات‌ سرب و فسفات سرب باعث تومورهاي كليوي در حيوانات آزمايشگاهي مي‌شود. USEPA سرب را به عنوان احتمال سرطان‌زا براي انسان (B2 ) دسته بندي كرده‌اند. هرچند كه اين موسسه فاكتور SLOPE (CSF ) سرطان را بیان نکرده  است. USEPA توصيه كرده كه ريسك كودكان از تماس به سرب بر اساس مدل biokinetic  ارزيابي مي‌شود مدل 1EUBK يك روشي جهت تخمين ميزان كل سرب جذب شده ( ) در انسان‌ها كه نتيجه رژيم غذايي، استنشاق و جذب از طريق خاك گرد و غبار و رنگ است كه جهت پيش بيني ميزان سرب خون  بر اساس كل سرب جذب شده است. يك سري از مدل‌ها براي ارزيابي سرب خون در افراد جوان كه از طريق شغلي تماس دارند در دسترس مي‌باشند.           جيوه : جيوه در طبيعت به صورت فرم فلزي و عنصري يافت مي‌شود، به صورت تركيبات معدني، يا به صورت تركيبات آلي، فلز جيوه كه مايع است در دما سنج‌ها و بعضي از سوئيچ‌هاي الكتريكي استفاده مي‌شود. جيوه فلزي تا حدودي در دماي اتاق تبخير مي‌شود و به فرم بخاري جيوه تبديل مي‌شود تبخير شدن با دماهاي بيشتر افزايش مي‌يابد. جيوه مي‌تواند با ديگر عناصر تركيب شود و تركيبات معدني و آلي را به وجود آورد. بعضي از تركيبات معدني جيوه به عنوان قارچ‌كش‌ها ،‌ آنتي سپتيك‌ها و نگهدارنده‌ها استفاده مي‌شوند. متيل مركوري عمدتا از طريق ميكرو ارگانيسم ها  در طبيعت توليد مي‌شود. سميت جيوه به تركيب اختصاصي آن بستگي دارد. تركيبات آلكيل جيوه (براي مثال متيل جيوه ) در مقايسه با تركيبات جيوه معدني به شدت سمي است. جذب نمك‌هاي جيوه معدني از دستگاه گوارشي عمدتا كمتر از ٪10 در انسان‌ها است در حالي كه جذب متيل مركوري به بيش از ٪90 است. الگوي توزيع در بدن پستانداران در مورد فرم‌هاي آلكيل و فرم معدني جيوه متفاوت است. نسبت ْگلبول قرمز خون /پلاسما براي فرم‌هاي معدني عمدتا كمتر از دو درحالي كه براي فرم‌هاي الي تقريبا 10 كه نشان دهنده نيمه عمر طولاني تر در بدن براي تركيب آلي جيوه است. جيوه معدني به دليل نتيجه فيلتراسيون و بار جذب بيشتر تمايل به جايگزيني در كليه را دارد. در حالي كه جيوه آلي تمايل به جايگزيني در مغز (براي مقادير اندك ) كليه‌ها را دارد. دفع جيوه ممكن است در ادرار كمتر و مدفوع بيشتر باشد كه بستگي به فرم جيوه، بزرگي، دوز، دوز جذب شده و مدت زمان تماس دارد. غلظت‌هاي خوني جيوه معمولا تماس‌هاي تازه  با متيل مركوري را نشان مي‌دهد در حالي كه غلظت‌هاي جيوه موجود در مو متوسط جذب در طولاني مدت را نشان مي‌دهد. غلظت‌هاي جيوه در بخش‌هاي متوالي و پشت سر هم طي مدت زمان شكل گيري و تشكل مو مي‌تواند نشان دهنده ميزان جذب قبلي تركيبات جيوه باشد، تماس با جيوه فلزي (عنصري ) ممكن است نتيجه استنشاق بخارات جيوه آزاد شده در پر كردن دندانها باشد. ريختن جيوه فلزي يا آزاد شدن آن از سوئيچ‌هاي الكتريكي منجر به تماس با جيوه فلزي و بخارات آزاد شده در هواي اتاق مي‌شود.           تماس با جيوه فلزي ممكن است در اثر استنشاق هواي آلوده از منابع مختلف رخ دهد. تماس با تركيبات جيوه مي‌تواند در اثر منابع آلوده مانند محصولات خانگي يا پزشكي باشد. تماس شغلي به بخارات جيوه مي‌تواند در كارخانجات توليدي مختلف مانند مشاغل و حرفه‌هاي پزشكي رخ دهد. جذب دوز‌هاي خوراكي50-100g در انسان موجب اسهال و اثرات ناچيز ديگر مي‌شود. استنشاق بخار جيوه فلزي با سميت سيستميك در انسان‌ها و حيوان‌ها مرتبط است .           در مقادير اندك، كليه‌ها و سيستم عصبي مركزي تحت تاثير قرار مي‌گيرند. در مقادير زياد، دستگاه تنفسي، سيستم قلبي عروقي، و دستگاه گوارشي تحت تاثير قرار مي‌گيرند. سميت نمك‌هاي معدني جيوه با ميزان جذب آنها مرتبط است. نمك‌هاي غير قابل حل در آب جيوه مانند كالومل  Hg2cl2 كلريد مركروس در مقايسه با نمك‌ها مركوريك تقريبا غير سمي است. اثرات زود رس سميت حاد با كلريد مركوريك Hgcl2 تحريك اوليه و خوردگي سطحي بافت‌هاي در معرض مي‌باشد. اثرات مزمن گوارشي براي نمك‌هاي جيوه شامل آسيب كليوي، خونريزي روده اي و اولسراسيون است. مشكل عمده سميت جيوه با جذب تركيبات عالي مرتبط است كه ممكن است در ماهي تجمع پيدا كند. خوردن گوشت حيواناتي كه توسط حبوبات حاوي تركيبات آلكيل جيوه تغذيه مي‌شوند و يا جذب و دريافت حبوبات غني شده، ممكن است منجر به سميت شود. حساس‌ترين محل براي تماس دهاني به تركيبات آلكيل جيوه سيستم عصبي مي‌باشد. به علاوه بعد از مواجهه با مقادير زياد، جيوه ممكن است روي ارگانهاي ديگر نيز اثرات نامطلوب ايجاد كند. سيستم‌هاي تحت تاثير شامل سيستم ايمني، دستگاه تنفسي، قلبي عروقي، گوارشي ،‌ سيستم خوني و سيستم‌هاي زاد و ولدي است.           غلظت رفرنس تنفسي (RFC ) براي عنصر جيوه  است. يك RFD استنشاقي روزانه براي جيوه معدني s.10 -4 و  1.10 -4در روز براي جيوه آلي است. اين معيارها توسط USEPA بررسي شده است. جيوه براي هيچ كدام از راه‌هاي تماسي به عنوان سرطان‌زا طبقه بندي نمي‌شود.           نيكل : نيكل فلزي است سخت، نقره اي سفيد، چكش‌خوار، انعطاف پذير كه به طور وسيعي در آلياژها و در آبكاري به دليل مقاومت اكسيداسيون آن استفاده مي‌شود. نيكل با فلزات ديگر تركيب مي‌شود و به طور طبيعي در پوسته زمين وجود دارد. نيكلي كه در هوا آزاد مي‌شود معمولا به شكل ذره اي يا به صورت تركيب با ذرات ديگر وجود دارد.           مكانيسم‌هاي جدا كننده نيكل از اتمسفر شامل نيروي جاذبه – ته نشيني و رسوب مي‌باشد. نيكل آزاد شده در خاك ممكن است از طريق سطح خاك جذب شود كه بستگي به شرايط خاك دارد. نيكل آزاد شده در محيط آبي (مايع) معمولا به صورت ذره اي است كه از طريق ته نشيني فعال در سطوح جايگزين مي‌شود. هرچند نيكل تحت شرايطي ممكن است به صورت قابل حل درآيد. نمك‌هاي نيكل داراي حلاليت قابل توجهي در آب هستند. نيكل به طور طبيعي در آب آشاميدني وجود دارد كه غلظت آن در حدود 2 است. دوز جذبي روزانه نيكل براي افراد جوان از آب حدود 2 است. حدود 170mg نيكل در غذاي روزانه مصرف مي‌شود. اطلاعات موجود نشان مي‌دهد كه نيكل به دليل جذب اندك آن از طريق آب يا غذا مشكل مسموميت ايجاد نمي‌كند. اثر عمده تماس با نيكل ايجاد درماتيت‌هاي نيكل در افراد حساس به نيكل است. درماتيت‌هاي نيكل معمولا به دو صورت وجود دارند. 1- درماتيت‌هاي ساده موضعي در محل تماس 2- اگزماي مزمن يا درماتيت‌هاي عصبي بدون هيچ ارتباط مشخصي به تماس.           حساسيت به نيكل زماني كه ايجاد مي‌شود ممكن است تداوم يابد. اطلاعات سم شناسي مربوط به تماس صنعتي كارگران دو دسته از اثرات را تعيين مي‌كند. 1- دراماتوزها، تماس و دراماتيت Atopic و حساسيت آلرژيكي 2- سرطان ريه و سينوس‌هاي بيني. سرطان‌هاي ريه و سينوس‌هاي بيني در كارگران براي بيش از پنجاه سال در ارتباط با پروسه‌هاي تصفيه و پالايش نيكل ( كلسيم زدايي، ذوب، الكتروليز) و آبكاري نيكل و عمليات صيقل دادن (مانند الكتروليز و سائيدن) گزارش شده است. اثرات غير سرطان زا براي دستگاه تنفسي، مانند برونشيت و آمفيزوم، نيز در مواجهات شغلي ديده شده است. اين اثرات در غلظت‌هايي بيش از غلظت‌هاي محيطي رخ مي‌دهد. دوز خوراكي روزانه براي نيكل 2.10 -1، و دوز استنشاقي تا كنون بررسي و بيان نشده است. USEPA گرد و غبار تصفيه نيكل و سولفيدهاي نيكل را به عنوان سرطان زاي نوع A از طريق استنشاقي بيان كرده است. نيكلي از طريق خوراكي سرطان‌زا نيست.           روي : روي به صورت طبيعي در هوا، خاك و آب و به صورت zn +2 در طبيعت وجود دارد. فلزي سفيد- سرخ كه مي‌تواند با عناصر ديگر تركيب شود. اكثر سنگ معدن روي به صورت سولفيد روي است. روي يك عنصر جزئي ضروري در رژيم غذايي است. در آب روي از طريق پديده sorption به صورت جامدات معلق و رسوب در مي‌آيد. روي خيلي محكم به خاك متصل مي‌شود و تغيير پذيري روي در خاك بستگي به حلاليت اشكال خاص تركيب و خصوصيات خاك مانند pH، قدرت اكسيد و احياء، قدرت تبادل كاتيوني دارد. در هوا، روي به صورت ذرات ريز گرد و غبار وجود دارد. انسان‌ها روزانه با مقادير اندكي از روي در آب و غذا مواجه دارند. مقادير موجود در هوا عموما كمتر و پايدارتر  است. تماس شغلي به روي در تعدادي از معادن و فعاليت‌هاي صنعتي مانند توليد آلياژهاي حاوي روي، رنگ‌ها و حشره كش‌ها رخ مي‌دهد. روي براي رشد  و نمو طبيعي و تكثير (زاد و ولد ) و عملكرد سيستم ايمني مورد نياز است. كمبود روي مي‌تواند اثرات نامطلوبي روي عملكرد طبيعي اين سيستمها داشته باشد. مقدار قابل قبول و توصيه شده روزانه براي (RDA ) روي از  براي نوزادان تا  براي زنان شيرده است. تب دود فلزي در افرادي كه با مقادير زياد فيومهاي اكسيد روي تماس داشته‌اند مشاهده شده است. اين مواجهات معمولا حاد، نيمه حاد و مزمن مي‌باشد. تب دود فلزي يك پاسخ ايمني است كه از طريق علائمي شبيه سرماخوردگي و نقص عملكرد ريوي مشخص مي‌شود. نمكهاي روي اسيدهاي معدني قوي قابض و خورنده پوست و تحريك كننده دستگاه گوارش هستند. هنگامي كه جذب مي‌شوند ممكن است به صورت تهوع آور عمل كنند. در اين موارد، تب، تهوع، استفراغ، كرامپ‌هاي معده اي و اسهال در13-3 ساعت بعد از جذب رخ مي‌دهد .دوز مرتبط با اين اثرات 10 برابر RDA  است. علاوه بر حالت تحريك كنندگي، تركيبات روي معدني از طريق گوارش تقريبا غير سمي هستند. يون روي، هرچند معمولا خيلي ناچيز جذب مي‌شود كه بتواند موجب سميت سيستميك حاد شود. USEPA دوز رفرنس خوراكي روزانه  را براي روي در نظر گرفته است. هر چند، RFD استنشاقي بيان نشده است. روي به عنوان غير سرطانزا براي انسان طبقه بندي شده است (گروه D )           خلاصه : اين فصل به طور خلاصه مفاهيم بنيادي سميت فلزي را شرح داد. به دليل گستردگي تعداد فلزات، كاربرد وسيع آنها و گوناگوني فيزيكي و شيميايي آنها زمينه و فيلد سم شناسي فلزات يكي از فيلدهاي گسترده در مباحث بهداشت و سلامتي است. فلزات در خصوصيات فيزيكي و شيميايي شان خيلي متفاوت هستند. و بنابراين پتانسيل و قدرت جذب و سميت آنها نيز متفاوت مي‌باشد. بعضي فلزات براي سلامتي ضروري هستند اما بعضي از فلزات ديگر در غلظتهاي مشخص و معين مي‌تواند سمي باشند. استنشاق و خوردن شايعترين راه‌هاي تماسي است. اثرات پوستي مي‌تواند شديد باشد ولي معمولا به محل كار برد آنها محدود مي‌شود. بعضي از فلزات مي‌توانند براي مدتي در بدن باقي بمانند در بافت‌هاي ذخيره شوند و به آرامي در طي زمان آزاد شوند. ادرار و مدفوع اساسي‌ترين راههاي دفع فلزات خورده شده است. BIOMAKERS تماس بعضي فلزات مي‌تواند در محصولات دفع آنها تشخيص داده شود. همانند فرم‌ها و اشكال ذخيره شده آنها در مو و ناخن تماس حاد يا مزمن به بعضي فلزات خاص اثرات سمي مي‌تواند در انسان و حيوانات مشاهده شود. يك بررسي سم شناسي از بعضي فلزات انتخاب شده در بخش 14.6 اين فصل نشان داده شده است. رفرنس‌هاي زير منابع اضافي جهت اطلاع در مورد سميت و خصوصيات فلزات فراهم مي‌كند.             REFERENCES AND SUGGESTED READING ACGJH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists), Documentation of Threshold Limit Values and Biological Exposure Indices, 6th ed., 1991—1998. ATSDR (Agency for Toxic Substances and Disease Registry), Toxicological Profiles, Atlanta, GA, 1993—1999. Chang, L. W., L. Magos, and T. Suzuki, eds., Toxicology of Metals, CRC Press, Boca Raton, FL, 1996. Clayton, G. D., and F. E. Clayton, eds., Patty’s Industrial Hygiene and Toxicology, Vol. II, Toxicology, 4th ed., Wiley, New York, 1994. IARC (International Agency for Research on Cancer), Monographs 1972—present, World Health Organization. Lyon, France. Ellenhorn, M. J., Medical Toxicology: Diagnosis and Treatment of Human Poisoning, 2nd ed., Williams & Wilkins, Baltimore, 1997. Klaassen, C. D., ed)., Casarett and Doull’s Toxicology: The Basic Science of Poisons, 5th ed., 1996.