السموم الكيميائية .. عناصر مفيدة وقاتلة في حياتنا اليومية

المهندس أمجد قاسم
مهندس كيميائي، وكاتب علمي

عرف الإنسان السموم منذ القدم، واستخرجها من مصادر حيوانية ونباتية، بيد أنه في العصر الحديث اكتسبت هذه المواد أهمية كبيرة نتيجة للتقدم العلمي والصناعي، والزيادة الهائلة في إنتاج وتصنيع مواد ومركبات كيميائية استخدمت في كثير من المجالات، مما زاد من احتمال تعرضنا لها والتسمم بها، فهي تدخل في كم هائل من الصناعات، كصناعة المبيدات الحشرية والزراعية والأدوية والدهانات والأصباغ والمضافات الغذائية والأسمدة والمنظفات المنزلية ومواد التجميل والعطور والصناعات البلاستيكية.

سام أم غير سام
يعرف السم بأنه مادة كيميائية أو فيزيائية قادرة على إلحاق الضرر أو الموت في النظام الحيوي، ومنها مواد طبيعية وأخرى مصنعة. واستطاع الإنسان قديما التمييز بين السموم والتفريق بين المفيد والضار منها عن طريق التجربة والخطأ، كما استفاد من ملاحظته للحيوانات التي كانت بفطرتها تأكل بعض النباتات وتتجنب نباتات أخرى كانت سامة. ومع تراكم معارف الإنسان بدأ بتحضير تلك السموم والاستفادة منها، في البداية للصيد وقتل الأعداء، ثم للاستخدام في مجالات حياتية أخرى.
وثمة علاقة وثيقة بين السم والدواء الذي يستخدم للعلاج ولتقليل شدة الأعراض المرضية والشفاء منها، وهنا تبرز أهمية علم السموم في حياتنا المعاصرة، فعدد المواد الكيميائية التي يعرفها الإنسان يبلغ نحو 100 ألف مادة، ويستخدم الإنسان معظمها في حياته اليومية وفي معيشته بشكل مباشر أو غير مباشر، فهي تدخل في الصناعات الكيميائية وتحضير المنتجات المختلفة، وبعض هذه الكيماويات يضاف إلى الأغذية كمواد حافظة وملونة ومحسنة للمذاق والنكهة ولحفظها من التلف، وبعضها يستخدم في صناعة مبيدات الحشرات والآفات الزراعية للقضاء على الكائنات الحية التي تتلف الزرع والمحاصيل الزراعية وتنافس الإنسان في قوته، وبعضها الآخر يستخدم في تحضير الأدوية للقضاء على مسببات الأمراض ولعلاج الأجسام العليلة، وهكذا أصبح الإنسان يعتمد على عدد كبير من العناصر والمركبات الكيميائية في حياته اليومية ويتضخم عددها يوما بعد آخر.

الجرعات والسمية
إن سمية المواد الكيميائية واستخدامها بشكل آمن في غذاء الإنسان وفي تحضير دوائه وفي صناعة منتجاته ينطبق عليها قاعدة العالم ثيوفراستوس فيليبوس (Theophrastus Phillipus 1493 – 1541) الذي يعد من أشهر علماء السموم، والذي تبنى المنهج التجريبي العملي للدلالة على السمية، إذ ميز بين الخصائص الدوائية وتلك السمية من خلال كمية الجرعة التي اعتبرها الفيصل الحاسم في هذا المجال، وبين أن كل المواد تعتبر سامة ولا يوجد شيء من دون سمية، فالجرعة الصحيحة هي التي تفرق بين السم والدواء، أي إن الجرعة تصنع السمية.
إن وصف أي مادة كيميائية بأنها سامة أو غير سامة يعد أمرا غير واضح تماما، إذ إن سمية معظم المواد تعتمد على مقدار الجرعة التي يتم استخدامها وطريقة التعرض لها ومدة التعرض والحالة الصحية للشخص والجنس، فالماء مثلا يعد مادة سامة إذا شرب الإنسان أكثر من الحد المسموح به، وكذلك ملح الطعام الذي قد يقضي على حياة بعض الأشخاص، وهذا ينطبق أيضا على كثير من العناصر مثل الفلور والنحاس والحديد والمنغنيز والزنك والكالسيوم التي تعتبر مهمة لصحة جسم الإنسان وسلامته لكن الجرعة العالية منها قد تكون مميتة وقاتلة.
وهذا ينطبق أيضا على عنصر الحياة الأول وهو الأكسجين فكثرة استنشاقه قد تتسبب بعواقب صحية وخيمة، كذلك فالكائنات الحية المختلفة تواجه معضلة في التأثيرات السمية للمواد التي تتعرض لها، فالشوكولاتة مثلا تحتوي على مادة الكافيين والثيوبورومين، فإذا أكلها الكلب فربما تسبب له أعراضا مرضية خطيرة كالقيء وعدم انتظام ضربات القلب وقد تؤدي إلى الوفاة.

تصنيف السموم الكيميائية
تصنف السموم الكيميائية بأكثر من طريقة، منها حسب طبيعة المادة الكيميائية وتأثيرها في جسم الإنسان ووظائف أجهزته الحيوية.

السموم الكاوية
تتسبب هذه المركبات الكيميائية بإحداث تلف مباشر للعضو الذي تلامسه، ومن أهمها الأحماض الكيميائية كحامض الكبريتيك والهيدروكلوريك والهيدروفلوريك والنتريك، وكذلك المركبات قلوية التأثير كالهيدروكسيدات والكربونات والهيبوكلوريدات. ومن أكثرها استعمالا هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد الكالسيوم وكربونات الصوديوم.

السموم المهيجة
وهي تلك المواد التي تتسبب بالتهاب الأغشية المخاطية، كأملاح الرصاص والزنك والفسفور والزرنيخ.

سموم الجهاز العصبي
تؤثر هذه السموم في العمليات الخلوية الأساسية لخلايا الجهاز العصبي، مما يتسبب بشلل تام لهذا الجهاز ومن ثم شلل عضلات التنفس. ومن أهم هذه المركبات المبيدات الفسفورية العضوية والفوسجين وغازات الأعصاب مثل التابون Tabon والسارين Sarin والسومان Soman والدي إف بي D.F.P (Di Iso Propyl Phosphoro Fluoridate).
كذلك تعد سموم المخدرات من سموم الأعصاب، سواء كانت من مصادر طبيعية أو يتم تحضيرها مختبريا، حيث تؤثر في عمل الجهاز العصبي وتتسبب الجرعات الزائدة منها بموت من يتعاطاها.

سموم الكبد
يتحكم الكبد في عمليات الأيض داخل الجسم، وعندما تدخل السموم إلى الجهاز الهضمي فإن الكبد يتأثر بشدة بتلك السموم عن طريق الوريد الناقل الكبدي، مما يؤدي إلى إلحاق الضرر بهذا العضو الحيوي في الجسم فيصاب بعدة أمراض، من أهمها تشمع الكبد الذي ينتج عن عدة مسببات منها التعرض لبعض السموم الكيميائية كرابع كلوريد الكربون والتتراسيكلين والكلوروفورم والإيثانول، كما يحدث انسداد للقنوات الصفراوية نتيجة التعرض لكلوربرمازين Chlorpromazine وسرطان الكبد نتيجة التعرض للسافرول Safrol وثنائي ميثيل بنزانثراسين Dimethylbenzanthracene.

سموم الدم
تؤثر العديد من المركبات الكيميائية في الدم ومكوناته ووظائفه، حيث يمنع بعضها الأكسجين من الوصول إلى الدماغ وأنسجة الجسم المختلفة، ومنها غاز أول أكسيد الكربون الذي يرتبط بذرة الحديد في جزيء الهيموغلوبين ليكون كربوكسي هيموغلوبين مما يمنع الأكسجين من الارتباط. ومن سموم الدم أيضا غاز ثاني أكسيد الكربون ومركبات النيترايت Nitrite والهيدروكسيل أمين. وتسبب بعض السموم الكيميائية الإصابة بسرطان الدم ومنها مركب البنزين Benzene والكلورامفينيكول Chloramphenicol.

سموم الكلى
تعد الكلى من أكثر أجهزة الجسم تأثرا بالسموم الكيميائية. ومن أهم المركبات والعناصر الكيميائية التي تؤثر في عملها المعادن الثقيلة ومركباتها الكيميائية كالرصاص والزئبق والكادميوم واليورانيوم، كما تتسبب بعض المركبات بتلف خلايا الكلى ومنها البروموبنزين Bromobenzene والكلوروفورم ورابع كلوريد الكربون.

سموم الرئتين
تتأثر الرئتين بغازات وأبخرة بعض المركبات الكيميائية المتطايرة، كمبيدات الآفات والبلاستيك والمذيبات العطرية والبنزين والأمونيا وأكاسيد النيتروجين وغاز الفوسجين، حيث تؤدي تلك الأبخرة إلى تلف خلايا الرئتين وتراجع وظائفها بشكل كبير، كما تتسبب بعض المركبات الكيميائية في الإصابة بالسرطان كاستنشاق الأسبستوس ودخان السجائر.

سموم العينين
تتأثر أجزاء العين بالمركبات الكيميائية وأبخرتها، فالأحماض والقواعد والمذيبات العضوية تؤثر بشكل مباشر في القرنية، وتؤدي المبيدات الفسفورية العضوية والأمونيا وثاني أكسيد الكبريت إلى التهاب قزحية العين، وتؤثر مركبات ثنائي نتروفينول ومركبات الكورتزون في شفافية العين، وتسبب مركبات الكلوروكوين والميثانول ومركبات الزرنيخ العضوية وثاني أكسيد الكبريت تلف شبكية العين والإصابة بالعمى.

سموم الجهاز التناسلي
تتسبب الكثير من المركبات الكيميائية في إلحاق ضرر بليغ بنشاط الجهاز التناسلي للرجل والمرأة، وقد تؤدي إلى الإصابة بالعقم وتشوه الأجنة والسرطان. ومن تلك المركبات الخطرة التولوين والزايلين والبروم والبوراكس والمعادن الثقيلة كالزئبق والكادميوم.

سموم في حياتنا اليومية
أدى التقدم في علم الكيمياء إلى ابتكار عدد كبير من المنتجات ونشوء صناعات جديدة لم يكن يعرفها الإنسان قديما، ويعود ذلك إلى استنباط مركبات كيميائية صناعية جديدة استخدمت في عدد كبير من المستحضرات والمنتجات، كالصناعات البلاستيكية التي ازدهرت منتصف القرن الماضي، وتحضير وإنتاج الأدوية والدهانات والمطاط الصناعي ومبيدات الآفات والأسمدة ومواد التجميل. وأدى ذلك إلى زيادة تعرض الإنسان في حياته اليومية إلى تلك المركبات الكيميائية التي تؤثر في صحته وسلامته.

المنظفات الصناعية
لا يكاد يخلو بيت من المنظفات الصناعية التي تستخدم لغسل الملابس وأطباق الطعام، وهي تحتوي على مواد عضوية وغير عضوية وإنزيمات تساعد على عملية التنظيف ومواد مانعة لتجعد الملابس ومواد أخرى ذات شحنات كهربائية لإزالة الأوساخ ومواد أخرى غير متأينة. وهذه المواد ذات صفات سمية أقل من المنظفات الأخرى ذات الصفات القلوية المرتفعة والمستخدمة في المنازل كمسلكات البواليع، وهي مواد كاثودية موجبة الشحنة تلحق الضرر بجسم الإنسان إذا لمسها أو ابتلعها أو استنشق أبخرتها السامة. وهناك أيضا مواد التبييض مثل الكلوركس الذي يحوي هيبوكلوريت الصوديوم، وهي مادة تتفاعل مع القلويات القوية الموجودة في منتجات التنظيف الأخرى وتكون غاز الكلور السام المهيج للأغشية المخاطية والذي يؤدي الى الاختناق والموت. وتحتوي بعض أنواع الشامبو المقاومة للقشرة على عنصر السيلينيوم الذي يؤذي الإنسان في حال التعرض المتكرر له أو ابتلاعه.

مبيدات الآفات
تتضمن مبيدات الآفات كلا من مبيدات الحشرات ومبيدات القوارض ومبيدات القواقع ومبيدات الفطريات ومبيدات الأعشاب. وعلى الرغم من فوائد هذه المبيدات فإن لها أضرارا خطيرة على صحة الإنسان وحياته. وهذه المبيدات تتكون من خليط من المركبات الكيميائية، فإضافة إلى احتوائها على المكونات الفعالة، فهي أيضا تحتوي على مذيبات كيميائية ومواد ناقلة ومركبات تحسن الامتصاص. وهذه المواد المضافة تدعى المكونات الخاملة، وفي العادة يتم تجاهل أخطارها على الإنسان والتركيز على المواد الفعالة، بيد أن كثيرا من المواد الخاملة في المبيدات تحتوي على مواد خطرة كالكلوروفورم ورابع كلوريد الكربون، وهما مركبان سامان يؤثران في الجهاز العصبي والكبد.
ويتأثر الإنسان بالمبيدات عن طريق الجهاز التنفسي عند استنشاق أبخرتها وغازاتها أو عن طريق الجلد. ويتسبب التسمم بالمبيدات في ظهور أعراض مرضية قد تكون خطيرة، ومنها تحسس الجلد وفقدان القدرة على الكلام وفقدان الوعي، وقد يؤدي إلى الوفاة.

الجرعات والسمية
تستخدم هذه المذيبات في كثير من الصناعات الكيميائية كالبتروكيماويات وصناعة الأدوية والبلاستيك. وبعض المذيبات خطر جدا لأنها تستطيع اختراق الأغشية الحيوية بسهولة وإتلاف الأغشية الدهنية والتراكم في الأنسجة الدهنية، كما أن بعضها سريع التطاير مما يمكنها من الدخول إلى الجسم عن طريق الجهاز التنفسي.
ولبعضها خصائص سمية تؤثر في الجهاز العصبي للإنسان، ومن هذه المذيبات:

مجموعة الألكانات
تعتمد سميتها على وزنها الجزيئي وذائبيتها، وهي توجد في الغاز الطبيعي والبترول، ويستخدم بعضها كوقود، كما تستخدم في الصناعات البتروكيميائية والبلاستيكية وفي المبيدات وكمواد تشحيم ومضافات غذائية. وتقسم الألكانات حسب عدد ذرات الكربون فيها، فإذا كان من 1 إلى 4 تكون مركبات غازية وهي غير سامة بالتراكيز المنخفضة، وعند زيادة تركيزها في الهواء تتسبب في تثبيط الجهاز العصبي المركزي.
وعند ارتفاع تركيزها تصبح خانقة إذ إنها تحل مكان الأكسجين في الهواء. أما مركبات الألكانات التي تحتوي على عدد ذرات كربون يتراوح ما بين 5 إلى 9 فهي في الغالب سوائل ولها تأثير مخدر ومثبط للجهاز العصبي، وتؤدي ملامستها للجلد إلى التهاب جلدي. ويعد مركب الهكسان من أشدها سمية، ويتسبب ابتلاعها في الإصابة بالغثيان وتهيج القصبات الهوائية والأمعاء وتهيج أغشية العين وشلل في الأعصاب الحركية.

مجموعة الألكينات والألكاينات
تؤثر هذه المركبات في الجهاز العصبي المركزي للإنسان والكبد والكلى، ويؤدي التعرض المزمن لها إلى تلف الكبد ونخاع العظام والإصابة بالالتهابات الرئوية، وربما إلى الوفاة. مجموعة المركبات الهيدروكربونية العضوية تضم هذه المجموعة عددا كبيرا من المركبات ذات التأثير السام، ومن أهمها:
البنزين Benzene: يتميز بتطايره المرتفع وتأثيراته السمية، حيث يؤدي إلى تثبيط الجهاز العصبي وتشوش الرؤية وتهيج الجلد والصداع وفقدان الشهية، ويؤثر في كريات الدم الحمراء ويسبب فقر الدم.

التولوين Toluene: يستخدم في العديد من الصناعات الكيميائية، كالصناعات الدوائية وصناعة المطاط والصمغ والطلاء وإنتاج النايلون والدباغة، ويؤدي استنشاق أبخرته إلى الإصابة بالصداع والغثيان وفقدان الوعي والوفاة، كما أن له تأثيرا مخرشا للجلد.
الزايلين Xylene: يعد من المذيبات المهمة المستخدمة في صناعة الدهانات والمبيدات واللواصق، ويتسبب استنشاقه في الإصابة بالدوار وفقدان التوازن.
النفثالين Naphthalene: يستخدم في المنازل لحماية الملابس من العثة وكمبيد حشري وكمطهر، وهو يتطاير عند درجة حرارة الغرفة فيسبب استنشاقه اضطرابات في الرؤية وألما في الرأس وصداعا، وقد يصاب بعض الأشخاص نتيجة ذلك باضطرابات هضمية وقيء وإسهال.
الأنيلين Aniline: مركب عضوي من ضمن الأمينات العطرية، ويستخدم في صناعة الدهانات والأنسجة والأدوية، ويؤثر في الدم حيث يحول الهيموغلوبين إلى ميثموغلوبين مما يؤدي إلى نقص الأكسجين المحمول في الجسم.
الكلوروفورم Chloroform: يستخدم كمذيب عضوي في كثير من الصناعات ومخدرللحيوانات، وعند دخوله إلى الجسم يتحول إلى مواد نشطة مع البروتينات ويتسبب في تلف الكبد والكلى.
الإيثانول والميثانول: يعتبران من أهم الكحولات وأكثرها استخداما، وهما مذيبان عضويان ويستخدمان في كثير من الصناعات، فالإيثانول يستخدم حاليا كوقود في بعض دول العالم، كما يستعمل لتعقيم الأيدي وكمطهر. ويعتبر الميثانول أخطر على الإنسان من الإيثانول، حيث يتعرض لعملية استقلاب عند دخوله للجسم بواسطة إنزيمات مؤكسدة ويتحول إلى الفورمالدهايد الذي يتسبب بتلف شبكية العين والإصابة بالعمى، كما أن الفورمالدهايد يتحول إلى حمض النمليك الذي يؤدي إلى حموضة الدم. ويؤدي التسمم البسيط بهما إلى الصداع والغثيان وخمول الجهاز العصبي المركزي وصعوبة الرؤية، أما التسمم الحاد فيؤدي إلى فقدان البصر المؤقت أو الدائم وقصور الجهاز التنفسي والوفاة. وتطول قائمة السموم الكيميائية، فهي تشمل المعادن الثقيلة ذات الأثر المدمر لصحة الإنسان وسلامته، والغازات السامة التي تتسبب بصعوبة التنفس وتؤثر في الجهاز العصبي وتؤدي إلى الوفاة، ومجموعة مركبات السيانيد المستخدمة في عدد من الصناعات، وكذلك العناصر المشعة التي تفتك بالإنسان وتقضي عليه، وغيرها الكثير من العناصر والمركبات ذات التأثيرات الخطيرة.

إن التعامل السليم مع حالات التسمم يتطلب وجود مراكز متخصصة للمعلومات عن كل أنواع السموم، تضم عددا من الكيميائيين والصيدلانيين المتخصصين في علم السموم، ليقدموا الاستشارة السريعة للكوادر الطبية المؤهلة في مراكز الإسعاف وللمواطنين ممن يتعرضون للسموم، حيث يحددون نوع السم في كل حالة تسمم تحدث، والإرشادات العلاجية للطواقم الطبية والترياق المناسب.