Положительное или отрицательное влияние металлов как химических элементов на живой организм определяется их свойствами. Например, медь, цинк, марганец, хром, молибден, железо в определенных количествах необходимы для жизнедеятельности и роста организма. Другие металлы, такие как свинец, ртуть, кадмий, таллий, не выполняют в организме никакой биологической роли, они способны кумулировать и вызывать острые или хронические отравления.
Для понимания опасности этих нежелательных для организма соединений надо учесть то обстоятельство, что все элементы сгруппированы в периодической системе не случайно; металлы одной группы имеют структурное сходство, одинаковое распределение электронов на внешней орбитали и, соответственно, обладают похожими химическими свойствами. Это приводит к тому, что транспортные белки, доставляющие металлы в клетку, не могут видеть различий между представителями одной группы. В результате, например, вместо необходимого цинка клетка может получить ртуть или кадмий.
Основными путями поступления в организм металлов и их соединений являются алиментарный и ингаляционный, реже — перкутанный и крайне редко — парентеральный путь.
Существует зависимость токсичности металла от его физических и химических свойств: токсичность возрастает с увеличением атомной массы, зависит от степени диссоциации комплекса с белком, от водо- и жирорастворимости. Соли металлов токсичнее их окислов, так как последние подвергаются более медленной ионизации, чем соли.
Металлам присущ полиморфизм токсического действия, благодаря способности к блокированию функционально-активных групп белков при резорбтивном действии. Приоритетная роль принадлежит сульфгидрильным или тиоловым радикалам, поскольку они обеспечивают активность более 50% ферментов. В настоящее время выявлены ионные механизмы токсичности соединений некоторых металлов, например, таллия. Для металлов, как упоминалось, характерна длительная токсикогенная фаза и кумуляция. Например, период полураспада (Т1/2) неорганических соединений ртути 60–100 дней, свинец и кадмий могут присутствовать в организме более 10 лет.
Говоря о металлах в целом, необходимо подчеркнуть, что между острыми и хроническими отравлениями есть не только количественные, но и качественные различия. Еще в большей степени отличается клиническая картина отравлений неорганическими и органическими соединениями.