Određeni hemijski elementi u ljudskom organizmu, primarno metali te halogeni i neki drugi anorganski elementi, imaju status esencijalnih faktora bez kojih život nije moguć, a prema nutritivnoj podjeli ih zovemo minerali.

Oni imaju upravljačka, regulatorna svojstva, te čine osnovu strukture našeg organizma. Dijelimo na dvije skupine, ovisno o količini koja je potrebna za podmirivanje njihovih dnevnih potreba.

Makrominerali su dnevno potrebni u većim količinama koje izražavamo u gramima i miligramima, a mikrominerali u mnogo manjim količinama. Ponekad se nazivaju i elementi u tragovima ili oligoelementi.

Minerali se ne proizvode u organizmu već ih unosimo iz vanjskih izvora – hranom, ali i putem kontaminacije hrane, zraka ili vode iz industrijskih izvora. Zato mogu biti i esencijalni, i toksični.

Njihov deficit u organizmu je moguć kod neadekvatnog unosa, povećane potrebe, poremećaja apsorpcije ili povećanog gubitka mokraćom. Određeni minerali su metabolički ili apsorpcijski povezani i status jednog utiče na status drugog u organizmu. Primjer su fosfor i kalcij, cink i bakar.

 Bakar, željezo, cink

Bakar, željezo i cink su esencijalni elementi za čovjeka i imaju više funkcija. Međutim, unošenje većih količina izaziva negativne efekte:

- bakar izaziva Wilsonovu bolest (nasljedni poremećaj – nakupljanje bakra u tkivima – na slici nakupljanje u očima), dovodi do iritacija sluzokože i centralnog nervnog sistema te oštećenja kapilara, jetre i bubrega;

- cink dovodi do gastrične erozije i dijareja, a takođe inhibira apsorpciju bakra i može izazvati njegov deficit;

- za željezo se vezuje nastanak hemosideroze, ciroza jetre, insufcijencija pankreasa, dijabetes i kardiovaskularni poremećaji.

Hrom – i esencijalan, i toksičan

Esencijalan je za čovjeka, važan za metabolizam glukoze i lipida i iskorišćavanje amino kiselina, a smatra se da hrom može preventivno djelovati kod dijabetesa i ateroskleroze.

Toksičnost hroma zavisi od njegovog valentnog stanja. Svrstan je u grupu kancerogena jer se pokazalo da postoji veza između sadržaja hroma u životnoj sredini i raka pluća, a višak štetno djeluje i na bubrege, jetru, respiratorne organe sa hemoragičnim efektom.

 Tri važna M

Magnezij pokazuje preventivne efekte kod kardiovaskularnih oboljenja, a toksični efekti se rijetko sreću i to kod osoba sa oštećenom funkcijom bubrega.

Mangan je odgovoran za funkciju brojnih enzima, promjene na centralnom nervnom sistemu, oštećenje bubrega, imunog i reproduktivnog sistema.

Molibden odgovoran je za funkciju nekih enzima, ali i za jednu vrstu osteoporoze, bolest sličnu gušavosti, promjene na kosi i koži.

 Selen, bor i aluminij

Selen je esencijalan element izuzetno važan za funkciju enzima, on je andioksidativna odbrana našeg organizma, pripisuje mu se zaštitna uloga kad je riječ o imunitetu i prevenciji karcinoma.

On je i zaštita od toksičnog djelovanja drugih metala, naročito kadmija i žive, ali može dovesti do diskoloracija kože i zuba, promjena na koži i noktima i neuroloških smetnji.

Bor za čovjekov organizam nema poseban značaj, a nije ni mutagen, ni kancerogen.

Aluminij je, međutim, esencijalan za čovjeka. Visoke koncentracije aluminija pronađene su kod pacijenata sa određenim mentalnim poremećajima, kao što je npr. Alzheimerova bolest.

Četiri otrova - dva B i dva K

Barij je mišićni otrov. Sadržaj barija u vodi viši od 10mg/l izaziva poremećaje u kardiovaskularnom sistemu.

Za berilij postoje dokazi o kancerogenosti i njegovoj i njegovih jedinjenja, ali epidemiološke studije u SAD opovrgavaju ovo mišljenje.

Kadmij spada među najotrovnije metale. Taloži se u jetri, bubrezima i kostima, istiskuje kalcij, pa kosti postaju lomljive i može doći do osteoporoze. Više epidemioloških studija potvrdilo je postojanje veze između unosa kadmija i kancera pluća i prostate.

Kalaj – nije esencijalan za čovjeka. Konzumiranje kalajem kontaminiranih konzerviranih namirnica izaziva povraćanje, dijareju, zamor, glavobolju.

U vodi za piće ne smije biti olova

Stari Grci pili su iz olovnih ili posuda sa olovnom glazurom, dok su Rimljani olovne soli dodavali u vino, pa je kod njih koncentracija olova u kostima bila i do 100 puta veća nego kod modernog čovjeka.

Olovo se resorbira iz digestivnog trakta, a starost i fizičko stanje utječu na resorpciju. Tako je apsorpcija kod djece 50, a kod odraslih 10 - 15 procenata.

Najosjetljvija populacija su bebe i djeca do šest godina starosti.

Hronični efekti javljaju se na skoro svim tkivima, organima i sistemima, a dugotrajna izloženost niskim dozama utječe na nervni sistem (usporena nervna provodljivost, promjene ponašanja, mentalna retardacija).

Olovo je svrstano u grupu 2 mogućih kancerogena, dok je Američka agencija za zaštitu životne sredine utvrdila da u pijaćoj vodi ne smije biti olova.

Arsen – karcinogen i otrovan

Arsen je bio omiljeni dvorski otrov u Srednjem vijeku, a kasnije je korišćen i u svrhu „političkih“ trovanja. Vjeruje se da su od trovanja arsenom umrli: Francesco I Medicci i njegova žena, George III, Napoleon, Charles Francis Hall.

Od arsena se umiralo i „slučajno“, jer je bio sastojak boja (naročito smaragdno zelene), ali je trovanje njime vrlo teško otkriti. Brzo se resorbira u organizam putem digestivnog trakta (oko 80 procenata), a dobra je i resorpcija kroz kožu.

Arsen je kancerogen, napada gotovo sve organe, a akutno trovanje arsenom može u roku od 30 minuta izazvati šok i kolaps svih organa. Dugotrajna izloženost niskim dozama izaziva cijeli niz problema koji započinju glavoboljama, neurološkim ispadima, disfunkcijom jetre.

Živa – tečni metal i otrov

Živa (Hg) je jedini tečni metal, a sva njena rastvorna jedinjenja su otrovna. Sporo isparava, a raspršavanjem se povećava dodirna površina vazduha i žive, što je važan podatak za hronično trovanje, naročito kod djece.

Djeca odrasla u kontaminiranim prostorijama pokazuju znakove mentalnog oštećenja. U prošlosti je zabilježeno nekoliko slučajeva trovanja živom, kao što je slučaj „Minamata“ sindrom. Slučaj Minamata doveo je do smrti 150 osoba, dok je 700 imalo trajne posljedice.

Nikl i nakit

Fiziološka uloga nikla (Ni) u organizmu još nije razjašnjena. Kod osoba koje su konzumirale veću količinu nikla zabilježeni su simptomi kao što je povraćanje, mučnina, dijareja, glavobolja, kašalj, skraćeni udisaj.

Nikl se upotrebljava za izradu metalnih predmeta koji se koriste u industriji odjeće (dugmad, kopče i sl.) te u izradi jeftinog nakita. Izaziva jake alergijske reakcije na koži, a nađeni su i dokazi o kancerogenosti.

 Katastrofa u Bopalu

Više tona metilizocijanata i drugih gasova je zbog tehničkog kvara 1984. godine dospjelo u atmosferu u Bopalskoj katastrofi (indijski grad Bopal). Oko četiri hiljade ljudi umrlo je od posljedica trovanja gasom, a hiljade drugih trajno su oboljeli zbog udisanja otrovnog gasa. To je najveća do sada zabilježena hemijska katastrofa u svijetu i jedna od najpoznatijih ekoloških nesreća u ljudskoj historiji.