| ตะกั่วมีผลต่อระบบประสาทส่วนกลาง (central nervous system , CNS ) และส่วนปลาย (central and peripheral nervous systems ,PNS ) เนื่องจากตะกั่วสามารถผ่าน blood brain barrier (BBB) ได้ และยังสามารถทำลาย BBB ส่งผลให้มีการแพร่ของสารเช่น อัลบูมิน(albumin)ทำให้มีความผิดปกติของสาร การสะสม(accumulation)ของน้ำไปสมอง เกิดสมองบวม (edema) จะมีอาการตั้งแต่น้อย เช่น ซึม ปวดศีรษะ งง กระวนกระวาย เชื่องช้า ตื่นเต้นง่าย น้ำหนักลด อาเจียน จนถึง อาการรุนแรง ได้แก่ ชัก หมดสติ อัมพาต (encephalopathy) นอกจากนี้ยังพบว่าเด็กที่ได้รับตะกั่วเข้าสู่ร่างกายในปริมาณน้อยแต่เป็นเวลานานจะมีผลทำให้ระดับสติปัญญา หรือมี IQ ต่ำกว่าเด็กปกติ และพบว่า IQ จะลดลง 2-4 point ทุกๆ 10 mg/L ของตะกั่วที่เพิ่มขึ้น โดยมีรายงานพบในเด็กที่มี B-Pb ในช่วง 50-350 mg/L นอกจากนี้ตะกั่วจากแม่สามารถผ่านรกไปสู่เด็ก และเด็กทารกจะมีความไวต่อพิษของตะกั่วมากเนื่องจากการพัฒนาของ BBB ยังไม่เต็มที่ |
| สำหรับกลไกของความเป็นพิษของตะกั่วต่อระบบประสาท พบว่าตะกั่วมีผลต่อรูปร่างของเซลล์และเปลี่ยนแปลง neuronal circuitry โดยตะกั่วยับยั้งการทำงานของ Na,K-ATPase ที่เยื่อเซลล์และการสร้างพลังงานในเซลล์ ยับยั้งการหลั่ง Ca จากไมโตคอนเดรีย และมีผลต่อศักย์ไฟฟ้าที่เยื่อหุ้มเซลล์ รูปที่ 8 นอกจากนี้ผลของตะกั่วต่อระบบประสาทส่วนกลางทำให้มีการบวมของเนื้อสมอง และเกิด lead encephalopathy ได้ในเด็กที่มี B-Pb มากกว่า 600 mg/L ในขณะที่ผู้ใหญ่จะเกิดเมื่อ B-Pb มากกว่า 1000 mg/L |
 รูปที่ 8 แสดงพิษของตะกั่วต่อระบบประสาท |
| ตะกั่วยังมีผลต่อระบบประสาทส่วนปลายและกล้ามเนื้อ ทำให้เกิดประสาทส่วนปลายอักเสบ (peripheral neuropathy) แต่พบในผู้ใหญ่มากกว่าเด็ก โดยทำให้การทำงานของ motor nerve ผิดปกติไป ซึ่งทางคลีนิกจะตรวจได้ โดย electrophysiological measuremert ของ nerve conduction velocity ( NCV ) พบว่ามีความผิดปกติตั้งแต่ระดับ B-Pb 400 mg/L ในผู้ใหญ่ และ 200 mg/L ในเด็ก การวัด NCV ถือว่าเป็น neurotoxicity marker ได้ และนิยมวัดในภาวะตะกั่วเป็นพิษ |
| จากรายงานการศึกษาคนงานในโรงงานผลิตแบตเตอรีในประเทศจีนพบว่าผู้สัมผัสตะกั่วนอกจากจะมีตะกั่วในเลือดและ zinc protoporphyrin (zpp) สูง ยังพบว่ามีความผิดปกติของระบบประสาท และ monoamine neurotransmitter ( NT ) เพิ่มขึ้น ทำให้ถูกสลายเป็น end product คือ vanillylmandelic acid ( VMA ) และ homovanillic acid ( HVA ) ขับออกมาในปัสสาวะมากขึ้น ในคนที่มีตะกั่ว และ ZPP ในเลือดสูง ยังมี U-HVA และ U-VMA สูงตามอีกด้วย และเชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงของระดับสารเหล่านี้บ่งชี้ว่าตะกั่วมีพิษต่อระบบประสาท รูปที่9 นอกจากนี้ยังพบความผิดปกติของเมตาบอลิสมของสารที่มีพลังงานสูง (creatine phosphate) ในกล้ามเนื้อในบางรายทำให้เกิดอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรง กระทันทัน หรือกล้ามเนื้อลีบเหี่ยว (lead palsy) เป็นต้น |
 รูปที่ 9 แสดงการสลายของ Neurotransmitters ( NT ) ในเมตาบอไลท์ เป็น HVA และ VMA ขับออกมาในปัสสาวะ |