pienoiskuva|Ihmisen lyijymyrkytys näkyy röntgenkuvassa tunnusomaisena tihentymänä luun metafyseaalisella vyöhykkeellä.|alt= Lyijymyrkytys eli saturnismi on elimistön myrkytystila, joka aiheutuu myrkyllisestä raskasmetallista lyijystä kehossa. Lyijy häiritsee useita kehon prosesseja ja on myrkyllistä monissa elimissä ja kudoksissa, kuten sydämessä, luissa, munuaisissa ja keskushermostossa. Lyijyaltistukselle ei ole tunnettua turvallista alarajaa, vaan lyijy on ihmiselle aina haitaksi. Lyijyn toksisuuden kannalta keskushermosto vaikuttaa olevan vaurioherkin. Aivoihin lyijy pääsee korvaamalla kalsiumioneita ja ylittämällä veri-aivoesteen. Aivoissa lyijy kertyy astrogliaalisoluihin joissa on lyijyä sitovia proteiineja.
Akuutti lyijymyrkytys liittyy altistumiseen työssä ja on suhteellisen harvinainen. Krooninen lyijymyrkytys on yleisempi ja se tapahtuu veren 40–60 μg/dL lyijypitoisuudella.Gagan Flora, Deepesh Gupta, Archana Tiwari. Toxicity of lead: A review with recent updates. Interdiscip Toxicol. 2012 Jun; 5(2): 47–58. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3485653/ Vielä 1970-luvun alussa asiantuntijat olivat sitä mieltä, että lyijyaltistus on terveydelle haitallista vain kun kyseessä on akuutti lyijymyrkytys, mutta vuosikymmenen puolivälissä alkoi ilmestyä tutkimustuloksia kroonisesta lyijyaltistuksesta ja suhteellisen matalien veren lyijypitoisuuksien vaikutuksista lapsiin. Vaikutus elimiin aletaan havaita veren 6 μg/dL lyijypitoisuudella.Jerome O. Nriagu. The Rise and Fall of Leaded Gasoline. The Science of Total Environment, 92. 1990. s. 13-28. Lyijy kerääntyy ihmisellä pääasiassa luihin, joissa se säilyy pitkään ja josta se voi vapautua luun luonnollisessa mineraalimetaboliassaSilbergeld EK, Sauk J, Somerman M, Todd A, McNeill F, Fowler B, Fontaine A, van Buren J. Lead in bone: storage site, exposure source, and target organ. Neurotoxicology. 1993 Summer-Fall; 14(2-3):225-36. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8247396/.
Orgaaninen lyijy on epäorgaanista lyijyä vaarallisempaa, koska aikuiset absorboivat epäorgaanisesta lyijystä 20 prosenttia ja lapset 50 prosenttia, kun taas orgaaninen lyijy absorboituu lähes kokonaan.
Historia Ihmiskunta on kärsinyt lyijymyrkytyksistä todennäköisesti niin kauan kun on kaivettu hopeaa, jota esiintyy yhdessä lyijyn kanssa lyijyhohteena tunnetussa malmissa. Grönlannin jäätiköstä tehdyistä kairauksista on kyetty päättelemään eri aikoina ilmakehään vapautuneet lyijyjäämät. Antiikin kreikkalaiset aloittivat hopean kaivamisen ja heidän tärkein hopeakaivoksensa tunnetaan Lávrionissa, joka sijaitsee Ateenasta etelään. Sitä hyödynnettiin jo mykeneläisten aikana, mutta sen rikkaat esiintymät löydettiin 400-luvulla eaa. Se oli Antiikin Ateenan tärkeä tulonlähde, jonka hopeasta tehtiin hopeakolikoita. Hopean kaivamista jatkettiin Rooman valtakunnan ajan, mikä on myös nähtävissä Grönlannin jäätikön lyijyjäämistä. Lyijyä syntyy luontaisesti tällaisten hopeakaivosten sivutuotteena kun puhdas hopea pyritään irrottamaan lyijystä.Nigel Wilson. Encyclopedia of Ancient Greece. s. 611.
Japanin samurai-luokan luhistumisen yksi osasyy on mahdollisesti ollut krooninen lyijymyrkytys. Ylhäisönaisilla oli muodissa tehdä valkoinen kasvomaalaus, ja tässä valkoisena pigmenttinä käytettiin lyijykarbonaattia (lyijyvalkoista). Se imeytyy ihon kautta vereen, ja edelleen äidinmaitoon tai ihokontaktin kautta lapsiin ja miehiin. Japanilaisten Edo-kauden samurai-lasten luurangoista on mitattu lyijypitoisuuksia, jotka vastaavat vakavaa kroonista lyijymyrkytystä.https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2247545/How-Japans-samurai-caste-toppled-MAKE-UP-Lead-poisoning-left-warriors-children-backward-physically-deformed.html
Historiallisesti lyijyn aiheuttama myrkytys on mielletty kihdin lajiksi.
Lyijymyrkytyksen lähteet
Lyijymaali
Lyijymyrkytyksen tärkein syy on lyijyä sisältävä maali, lyijymaali. Lyijyvalkoinen (emäksinen lyijykarbonaatti) on kaikkein kestävin ja parhaimmin peittävä valkoinen maaleissa käytetty pigmentti. Yhdysvalloissa lyijymaalilla on maalattu erityisesti ikkunoita ja ovia, mutta myös kokonaisia asuntoja. 1920-luvulla lyijymaali on ollut kallein ja kestävin maali. Yhdysvalloissa lyijymaalin käyttö kiellettiin vasta vuonna 1978. Lyijymyrkytyksen aiheuttaa irtoavien maalilastujen syöminen. Maalilastujen syömisen lisäksi lapset imevät sormiaan ja hengittävät pölyä. Nykypäivänä yleisin valkoinen pigmentti on titaanidioksidi eli titaanivalkoinen.
Hopean jalostus
Lyijy esiintyy usein hopeamalmeissa ja hopean kanssa yhdessä. Mikäli jalostus- ja erotusmenetelmät ovat alkeelliset, pyrometallurgian prosesseissa pääsee huomattava määrä lyijyä savukaasujen mukana ilmakehään. Rooman varhaiskeisarillisella kaudella noin 200 vuoden aikana ilmaan pääsi tutkimuksen mukaan yli 500 000 tonnia lyijyä hopeanjalostuksen yhteydessä. Jokaista sulatettua hopeagrammaa kohti saatiin monituhatkertainen määrä lyijyä, ja paljon siitä haihtui ilmaan. On arvioitu, että se on aiheuttanut tuon ajan eurooppalaisissa 2-3 pisteen laskun älykkyysosamäärässä. https://www.hs.fi/tiede/art-2000010946012.html
Tetraetyylilyijy Tunnetuin ja eniten tuotettu organolyijy-yhdiste on tetraetyylilyijy. Lyijyttömään bensiiniin siirtyminen (tetraetyylilyijyn käyttö moottorin nakutuksen estoaineena lopetettu) on merkittävästi pienentänyt sekä ympäristön että ihmisten veren lyijypitoisuutta. Osa ilmakehän tetraetyylilyijystä laskeutui vihannesten lehdille ja hedelmien ja marjojen pintaan.
Lyijyasetaatti Historiassa lyijyasetaattia on käytetty makeutusaineena, sillä se on maultaan makeaa. Rooman valtakunnassa lyijyasetaattia kutsuttiin sanalla sapa ja sitä lisättiin viiniin sen makeuttamiseksi.
Lyijyvetyarsenaatti
Etenkin Yhdysvalloissa on käytetty lyijyvetyarsenaattia hyönteismyrkkynähttps://echa.europa.eu/documents/10162/13640/lead_hydrogen_arsenate_en.pdf . Sen käyttö aloitettiin torjumalla metsätaloudelle haittaa aiheuttavaa lehtinunnaa Massachusettsin osavaltiossa vuonna 1892. Sitä on käytetty myös omenapuille haittaa aiheuttavaa omenakääriäistä vastaan ja perunalle haitallista koloradokuoriasta vastaanhttps://www.ct.gov/caes/lib/caes/documents/publications/bulletins/b208.pdf .
Hiilivoimaloiden päästöt
Nykyään lyijyaltistuksen suurin lähde on hiilivoimaloiden päästämät ilmakehän hiukkaset.
Vesijohtovesi Lyijyä on myös vesijohtovedessä. Yhdysvalloissa vesijohtoveden lyijypitoisuuden sallittu raja on 15 ppb, mutta 18 miljoonaa yhdysvaltalaista juo vesijohtovettä jonka lyijypitoisuus on tätä korkeampi. Joissain maissa on käytetty lyijyputkea vesijohtona. Vesijohdon uusiminen vapauttaa lyijyä vesijohtoveteen välittömästi uusimisen jälkeen ja juomaveden lyijypitoisuus voi pysyä kohonneella tasolla kuukausia. Vuonna 2015 on huomattu että vesijohdoissa käytetyn galvanoidun teräksen sinkkipinnoitteessa voi olla lyijyä ja sen sisältämä lyijy liukenee herkemmin mikäli vesijohdon alkupää on kuparia. Suomalaisissa kodeissa kuumasinkittyjä teräsputkia on käytetty sodanjälkeisinä vuosina ja niitä asennettiin jossain määrin taloihin vielä 1970-luvulla. Myös messinkiset vesijohtojen osat nostavat veden lyijypitoisuutta. Vuonna 2010 Yhdysvalloissa on yritetty säätää määräystä, joka kiristäisi messinkiosien lyijypitoisuuden 8 prosentista 0,25 prosenttiin. Joissain tapauksissa vesijohdon palloventtiiliosien sisällä on ollut lyijykuula, joka on muodostanut alle 8 prosenttia koko osasta ja siten ollut sallittu.
Tupakointi Tupakointi nostaa veren lyijypitoisuutta.
Keraamiset astiat Joistain erityisesti vanhemmista keraamisista astioista irtoaa lyijyä, jota on käytetty lasituksessa ja väreissä.Yle. Kuningaskuluttaja. Vanhoissa astioissa huikeita lyijypitoisuuksia. 4. kesäkuuta 2008.
Maan joutuminen suuhun Pienet lapset voivat lisäksi panna suuhunsa maata jossa on lyijyä. Tämä on erityinen riski vanhojen pääteiden varsilla - niillä on ajettu autoilla, jotka ovat käyttäneet lyijytettyä bensiiniä polttoaineenaan. Lentobensiini on yhä lyijytettyä, ja niiden lentokenttien, joilla operoidaan mäntämoottorikoneilla, lähistön maaperän lyijypitoisuudet saattavat olla moninkertaisia ympäristöönsä nähden. https://www.tivi.fi/uutiset/lentokentan-lahella-asumisessa-piilee-ikava-vaara-se-saattaa-hajottaa-lastesi-aivot/eaa91559-7c20-4843-bd6e-14eac664fffe
Tyreotoksikoosi Joissain harvinaisissa tapauksissa lyijymyrkytys on aiheutunut sairaudesta joka kiihdyttää luun uusiutumista. Lyijy keräytyy luihin, ja kilpirauhaseen liittyvät Gravesin tauti ja toksinen kilpirauhasen laajentuma, voivat vapauttaa lyijyä luukudoksesta. Tällöin on kyse tyreotoksikoosista, jossa luun uusiutumisen kiihtyminen vapauttaa luukudokseen kertynyttä lyijyä.
Oireet
Myrkytystilan oireisiin kuuluu muun muassa pahoinvointia, kipua ja anemiaa. Lyijymyrkytys saattaa johtaa kuolemaan. Akuutit lyijymyrkytykset ovat paljon harvinaisempia kuin myrkytykseen johtava krooninen altistuminen lyijylle. Akuutti lyijymyrkytys johtuu lähes aina (elimistöön huonoliukoisten) lyijysuolojen nauttimisesta. Oireet ovat paikallisia ruoansulatuskanavan oireita (jano, metallinmaku suussa, vatsakipu, oksentelu, ripuli tai ummetus, lyijysulfidi voi värjätä ulosteen mustaksi), sokki ja munuaisten vaurioitumisen oireita kuten oliguria ja virtsan koostumuksen muutokset, keskushermoston oireet sekä hemolyysi. Mikäli potilas paranee, jatkossa seuraavat usein kroonisen lyijymyrkytyksen oireet.
Orgaanisilla lyijy-yhdisteillä, jotka rasvaliukoisina ovat todennäköisesti myrkyllisempiä kuin epäorgaaniset, oireet tulevat nopeasti ja keskushermostollisina. Oireita ovat unettomuus, houretila (delirium), puutteet älyllisissä toiminnoissa, vapina, hallusinaatiot ja kouristukset.
Lyijyn puoliintumisaika veressä on 30–40 päivää. Altistuminen aiheuttaa verenmuodostuksen häiriön. Luustoon siirryttyään lyijyn puoliintumisaika on 20 vuotta.
Hoito Lyijymyrkytystä voidaan hoitaa kelatoivilla aineilla, kuten EDTA:lla, jotka sitovat metallia itseensä ja sitten poistuvat elimistöstä virtsan mukana. EDTA:n lisäksi eritoten lapsilla käytetään dimerkaprolia. Myös suun kautta annettu penisillamiini ja DMSA (meso-2,3-dimerkaptomeripihkahappo) toimivat vasta-aineina. Kelatoivalla aineella tapahtuva hoito on aiheellinen, kun veren lyijypitoisuus ylittää 2,5 μmol/l (50 μg/100 ml)
Ruumiintoimintojen häiriintyminen
Aivojen toiminta
Lyijyllä on vaikutus oppimisvaikeuksiin.
Lyijy laskee älykkyysosamäärää 6,9 pisteellä 30 μg/dL veren pitoisuudella, ja suurin osa siitä, 3,9 pisteen lasku, aiheutuu alle 10 μg/dL veren pitoisuudella.
Vuonna 1996 Herbert Needleman julkaisi tutkimuksen, jossa todettiin lyijyn heikentävän sille altistuneen ihmisen kykyä hillitä impulsseja, ja lyijyn olevan yhteydessä antisosiaaliseen ja aggressiiviseen käyttäytymiseen sekä rikollisuuteen. Vuonna 2000 Rick Nevin julkaisi tutkimuksen, jossa todettiin lyijyn alentavan älykkyysosamäärää ja vaikuttavan väkivaltaiseen rikollisuuteen ja avioliiton ulkopuolisiin raskauksiin.
Skitsofrenia Vuonna 2004 löydettiin todisteita siitä, että sikiöaikainen lyijyaltistus ja skitsofrenia myöhemmin elämässä saattavat liittyä toisiinsa. Vuonna 2009 teoriaa on kehitetty pidemmälle. Vuonna 2013 on julkaistu tutkimus jonka mukaan sikiöaikainen lyijyaltistus altistaa skitsofrenialle myöhemmin elämässä. Lyijyaltistus ei ole itsessään riittävä, vaan lyijyn on estettävä N-metyyli-D-aspartaattireseptori (NMDAR), joka vaikuttaa aivojen kehitykseen, oppimiseen ja muistiin.
Vaikutukset umpieritysjärjestelmään pienoiskuva|Hypotalamus-aivolisäke-sukurauhanen -akseli miehellä. Lyijy häiritsee hypotalamus–aivolisäke-akselien toimintaa, millä on vaikutus hormonien tuotannon ja pitoisuuksien kontrolloinnissa.