Propiedades biologicas de los metales. Clasificación de los metales



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CAPITULO 2. PROPIEDADES BIOLOGICAS DE LOS METALES.-
2.1. Clasificación de los metales.

Los metales constituyen el 3 % en masa del cuerpo humano y juegan importantísimas funciones biológicas. Lo singular de este aspecto es que la actividad biológica de los metales puede ejercerse por la presencia de sólo trazas de los mismos. La función mas importante de los metales trazas, también denominados oligoelementos, es la enzimática, aspecto al cual se dedica el capítulo siguiente.

Los metales, desde el punto de vista biológico, pueden ser de tres tipos:

esenciales

 beneficiosos

 tóxicos

Los metales esenciales, también denominados biometales, son los que están presentes en los organismos vivientes y ejercen una función biológica insustituible. Un déficit en el organismo de un metal esencial conduce a serias alteraciones biológicas.

En la figura 2.1 están representados los metales esenciales o biometales para el organismo humano, según sus posiciones relativas en la Tabla Periódica.

Hay metales esenciales que, al ejercer otras funciones, hacen el papel de metales beneficiosos. Así, por ejemplo, en las enzimas en que el metal se encuentra débilmente retenido, puede ser sustituido por otro metal con características similares, sin perder la enzima totalmente sus propiedades catalíticas.

Los metales tóxicos, por el contrario, ejercen efectos biológicos negativos, dañinos. Ahora bien, cualquier metal por encima de una cierta concentración puede resultar tóxico. Como dijera Paracelsus hace cinco siglos: todas las sustancias son venenosas; ninguna deja de ser un veneno; la correcta dosis diferencia un veneno de un remedio.

El hecho de que un metal esencial pueda resultar tóxico a concentraciones elevadas se debe a que el exceso del metal presente puede competir en otros procesos metabólicos mediante la sustitución del metal involucrado, mediante un efecto antagónico.

Todos los metales de la segunda y tercera series de transición, excepto el molibdeno, son tóxicos. Se puede decir, además, que todos los metales blandos, según la teoría de ABDB, son tóxicos. Por ello, también resultan tóxicos el cadmio, mercurio, talio, plomo, etc. Resultan ser igualmente tóxicos los metales de la primera serie de transición a altos estados de oxidación, como el cromo(VI), manganeso(VII), etc. Especies de gran dureza, como el fluoruro y el litio(I) también resultan ser tóxicos (ver Tabla 2.1).

Para ilustrar cómo la concentración de un metal in vivo define el tipo de efecto, positivo o negativo, que puede ejercer sobre el organismo humano, se dan algunos ejemplos al respecto en la Tabla 2.2.

Tabla 2.1. Toxicidad en humanos de algunos elementos, expresada en mg/dia /Bowen,1966/




Elemento

Efecto tóxico

Elemento

Efecto tóxico

I -

10 000

Ba(II)

200

K(I)

6 000

Li(I)

200

B(borato)

4 000

Sb(III o V)

100

Br-

3 000

Ag(I)

60

Sn(II)

2 000

As(III o V)

5 - 50

Co(II)

500

F-

20

Cu(II)

250-500

Se(IV)

5

Cr(VI)

200

Cd(II)

3

Tabla 2.2 Principales efectos por defecto o exceso en el organismo de algunos metales.




Metal

Tipo de metal

Efecto de deficiencia

Efecto de exceso

Cadmio (Cd)

tóxico

reduce crecimiento

nefritis

Calcio (Ca)

esencial

deformación ósea

cataratas, cálculos, arterio-esclerosis

Cromo (Cr)

esencial

incorrecto metabolismo glucosa




Cobalto (Co)

esencial

anemia

falla coronaria, policitemia

Cobre (Cu)

esencial

anemia

enfermedad Wilson

Hierro (Fe)

esencial

anemia

hemocromatosis, siderosis

Paladio (Pd)

tóxico

reduce crecimiento

anemia, encefalitis

Litio (Li)

tóxico

depresión maníaca

neuritis

Magnesio (Mg)

esencial

convulsiones

anestesia

Manganeso (Mn)

esencial

deformación ósea

ataxia

Potasio (K)

esencial




enfermedad Addison
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