Влияние свинца на здоровье человека
Свинец — пластичный, сине-серый, тяжелый металл, который естественным образом присутствует в земной коре. Свинец был одним из первых металлов, используемых человеком, и, следовательно, причиной первой зарегистрированной профессиональной болезни (свинцовые колики в 4-м веке до н.э. у работников металлургии).
Свинец может использоваться в качестве чистого металла, в сочетании с другим металлом для формирования сплава или в виде химического соединения.
Свинец обладает уникальными физическими и химическими свойствами, которые делают его пригодным для большого количества применений, в которых люди использовали его преимущества с исторических времен, и поэтому он стал обычным загрязнителем окружающей среды. Свинец очень устойчив в окружающей среде, и из-за его постоянного использования его уровни повышаются почти во всех странах, что создает серьезные угрозы.
Обращение с тяжелыми металлами, такими как свинец, весьма опасна и для обеспечения безопасности работников необходимо разработать систему управления охраной труда и проводить регулярные инструктажи и обучение.
Применение свинца в промышленности
В основном свинец используется в автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторных батареях — типа перезаряжаемых электрических батарей, в которых используется почти чистый сплав свинца.
Свинцовые сплавы обычно встречаются в боеприпасах, трубах, оболочках кабелей, строительных материалах, припоях, радиационной защите, разборных трубах и рыбацких грузах. Свинец также используется в керамической глазури и в качестве стабилизатора в пластмассах. Свинец широко использовался в качестве ингибитора коррозии и пигмента в красках, но в настоящее время использование свинца в красках для жилых и общественных зданий сошло на нет.
Ранее органические соединения свинца — тетраметилсвинец и тетраэтилсвинец — использовались в качестве антидетонаторной добавки и для повышения октанового числа в бензине, однако обеспокоенность по поводу воздействия свинца на окружающую среду привела к постепенному прекращению использования этих соединений. Органические соединения свинца по-прежнему используются в высокооктановом топливе в авиационной промышленности.
Пути попадания свинца в организм
Свинец попадает в организм преимущественно в результате вдыхания и проглатывания. В настоящее время взрослые люди подвергаются воздействию свинца главным образом в результате вдыхания содержащей свинец пыли и паров на работе или в результате увлечений, связанных со свинцом. Свинец проникает в тело через легкие и может повредить многие системы органов организма.
Хотя неорганический свинец не так легко попадает в организм через кожу, он может попасть в организм в результате случайного попадания (во время еды, питья и курения) через загрязненные руки, одежду и поверхности. У работников могут развиться различные заболевания, такие как неврологические эффекты, желудочно-кишечные последствия, анемия и заболевания почек.
Симптомы отравления свинцом
Первоначально отравление свинцом бывает трудно обнаружить — даже у здоровых людей может быть высокий уровень свинца в крови. Признаки и симптомы обычно не появляются, пока не накопится опасное количество.
Признаки и симптомы отравления могут включать:
- Повышенное артериальное давление.
- Суставные и мышечные боли.
- Проблемы с памятью или концентрацией.
- Головная боль.
- Боль в животе.
- Расстройства настроения.
- Пониженное количество сперматозоидов и ненормальная сперма.
- Выкидыш, мертворождение или преждевременные роды у беременных.
Работодатели обязаны защищать работников от воздействия неорганического свинца. Работодатель также должен начать конкретные действия по соблюдению требований, включая анализ крови на содержание свинца для подвергшихся воздействию работников.
Источник
Отравление свинцом
Определение
· Свинец это мягкий и тяжелый металл, который является элементом и принадлежит к группе IV b периодической таблицы.
· Свинец (Pb) не метаболизируется, но может накапливаться и вызывать повреждение органов.
· Острое отравление свинцом (сатурнизм) – это наиболее распространенный вид интоксикации тяжелыми металлами, который приводит к повреждению костного мозга, нервной системы, печени, почек, фертильности и эндокринных органов.
· Источники воздействия тяжелых металлов обнаруживаются дома, на рабочем месте и в окружающей среде, но сатурнизм, тем не менее, является редким заболеванием.
· Явное отравление Pb можно лечить с хорошим эффектом.
Источники свинца
· Ежегодно в атмосферу попадает почти один миллиард тонн свинца из промышленности.
· Сжигание бензина (особенно тетраалкильных соединений) было наиболее важным источником с 1920-х годов.
· По статистике переход на неэтилированный бензин способствовал снижению содержания тяжелых металлов в плазме крови у американцев на 60-80%.
· Дорожная пыль ранее содержала большое количество Pb, на данный момент этот показатель снизился во многих странах.
· Воздействие веществ с возможностью отравления встречается как в промышленности (профессиональное), так и дома (бытовое).
Профессиональное отравление
Его можно получить на работе, связанной со следующей деятельностью:
· Лакокрасочная и химическая промышленность.
· Производство трубопроводов ПВХ.
· Сортировка лома и отходов.
· Изготовление гончарных изделий.
· Мероприятия по очистке.
· Добыча Pb (свинцовые рудники).
· Производство ювелирных изделий.
· Сварка, плавка, пайка.
Также существует вероятность получить отравление из загрязненных воздуха и воды, свинцовых игрушек, косметики, дорожной пыли, старой краски, боеприпасов.
Риск отравления свинцом
Поглощение организмом и возможность отравления зависит от нескольких факторов, таких как:
- Фактический источник воздействия (содержание и тип свинца).
- Абсорбционный путь (желудочно-кишечный тракт, легкие или кожа).
- Поведение человека (индивидуальное использование средств защиты).
Риск отравления повышен у:
- маленьких детей, которые исследуют окрестности и тянут все в рот.
- работников опасных производств, пренебрегающих техникой безопасности.
Поглощение и распределение Pb
Тяжелый металл поступает в организм человека 3 путями – посредством вдыхания, через кожу или систему пищеварения.
Ингаляция
· При воздействии свинца наиболее опасным является вдыхание через легкие.
· Поглощение Pb при вдыхании составляет 30-90%.
· Абсорбция зависит от типа соединения свинца (органического или неорганического), концентрации, размера частиц и дыхательного объема человека.
Из пищеварительного тракта
· У взрослых около 10%, а у детей — 30-50% Pb поступает с пищей или питьем.
· Абсорбция зависит от таких факторов, как количество, тип соединения и концентрация, и увеличивается при голодании и приеме соединений Pb с высокой растворимостью в желудочной кислоте.
· Недостаток железа, кальция и цинка увеличивает усвоение свинца.
Через кожу
Впитывание через кожу происходит, но редко является причиной отравления.
Распределение в органах
При динамическом равновесии показано такое распределение Pb в органах:
- 1% в крови, где 90% в эритроцитах и 10% в плазме.
- Менее 10% в мягких тканях — почки, нервная система, печень, селезенка, костный мозг.
- Более 90% отложено в скелете.
Воздействие, метаболизм и экскреция
· Метаболизм: Pb не метаболизируется в организме человека.
· Экскреция: почечная экскреция зависит от концентрации в плазме. Свинец в плазме и мягких тканях легче секретировать (T1 / 2 составляет 35 и 40 дней соответственно), чем Pb в скелете (T1 / 2 составляет 20-30 лет).
· Кроветворение: свинец блокирует ферменты в синтезе гема в предшественниках эритроцитов, таких как синтетаза d-амино-левулиновой кислоты (ALA-S), дегидрогеназа d-амино-левулиновой кислоты (ALA-DH) и феррокелатаза, которая является последней стадией синтеза гема. Это приводит к накоплению нескольких метаболитов, включая амино-лейколевую кислоту (АЛК), протопорфирины и копропорфирины. Пациент получает нормо- или микроцитарную анемию с базофильной пункцией эритроцитов за счет агрегатов рибосом. Было показано, что ингибирование синтеза грыжи начинается уже на уровне 0,5-1 ммоль / л в плазме и проявляется при значениях выше 3,5 ммоль / л.
· Периферическая нервная система. Pb вызывает сегментарную демиелинизацию и аксональную дегенерацию моторных нейронов периферических нервов с расслабленным парезом. Как правило, из-за этого опускают руки ( Radialis) и опускают ноги ( Peroneus), оба из которых уже были описаны во времена Гиппократа. Снижение скорости нервной проводимости регистрируется при уровнях в плазме 1,5-2 ммоль / л.
· Центральная нервная система. На нее также влияет Pb, который приводит к нейропсихологической токсичности с пониженной концентрацией, реактивностью, интеллектом и успеваемостью в школе. Поражение центральной нервной системы встречается чаще всего и более выражено у детей, чем у взрослых.
· Почки. Клетки в проксимальных канальцах почек уязвимы для действия свинца. Свинцово-белковые комплексы могут быть обнаружены в качестве основных ядер включения с помощью микроскопии. Почечная функция постепенно уменьшается. Кислотный ревматизм может возникать до разрушения канальцев с сопутствующим фиброзом и приводит к необратимой почечной недостаточности.
· Другие условия. Сатурнизм приводит к систолической гипертонии и снижению фертильности, как у женщин, так и у мужчин. Также известно, что Pb проходит через плаценту и накапливается у плода.
Диагностические критерии
Диагноз трудно установить, если не подозревать отравление свинцом. Диагностическими критериями при различных стадиях сатурнизма выступают:
· Симптомы и клинические признаки возникают в течение нескольких дней или недель.
· Основным симптомом является брюшная колика.
· У детей тяжелая энцефалопатия, судороги, кома и смерть.
· Реже встречаются выраженная слабость, снижение способности к концентрации внимания, потеря слуха, головная боль, запоры, периферическая невропатия и анемия.
· При медленном и низком уровне поглощения, накопление свинца происходит постепенно.
· Симптомы и результаты развиваются коварно, и часто начальная фаза является субклинической.
· Симптомы и результаты отравления значительно варьируются от неопределенных до летального состояния.
· Основным признаком является летаргия из-за анемии, обесцвечивание десен и кожи.
Симптомы отравления
Три наиболее часто поражаемые системы органов при отравлении свинцом — это кроветворная система, нервная система и почки. Ухудшение состояния проявляется в виде следующих симптомов:
· Расстройства центральной нервной системы.
· Проблемы с речью.
· Снижение мелкой моторики.
· Нарушение проводимости периферических нервов.
· Уменьшенное время реакции.
· У мужчин репродуктивная недостаточность: уменьшение либидо, снижение количества сперматозоидов (морфология и подвижность), понижение уровня тестостерона.
· У женщин: бесплодие, самопроизвольный аборт, преэклампсия, порок развития плода.
· Нормо- или микроцитарная анемия с базофильной пункцией эритроцитов.
Диагностика
· Микроскопия костного мозга часто обнаруживает ризидробласты и дисплазию эритроцитов, а также пункцию базофилов.
· Симптомы со стороны почек и мочевыводящих путей — почечная недостаточность (повышенный креатинин и мочевина).
· Измерение уровня Pb в крови. На ранней стадии воздействия уровень свинца в плазме отражает количественные изменения в воздействии и поглощении и менее выражен по общему содержанию свинца в организме. Определение содержания Pb в цельной крови обычно приводит к значениям > 2 мкмоль / л из-за повышенной экспозиции и абсорбции.
· Измерение уровня свинца в моче. Тесты для определения ALA, PBG и порфиринов в моче, порфиринов в фекалиях и порфиринов в эритроцитах (порфирин-деаминазы) и свинца в крови при подозрении на порфирию.
Последствия отравления
Уровень свинца в крови и наблюдаемые биологические эффекты.
· 7,5 мкмоль / л – смерть.
· 5 мкмоль / л – энцефалопатия, нефропатия, анемия, колика.
· 1,5 мкмоль / л — уменьшается метаболизм Витамин D.
· 1,0 мкмоль / л — скорость нервной проводимости уменьшается, увеличивается, содержание эри-протопорфирина, умственное развитие снижается, IQ уменьшается.
· 0,5 мкмоль / л — потеря слуха, снижение роста.
· 5 мкмоль / л – энцефалопатия, тяжелая анемия, ожидаемая продолжительность жизни уменьшается.
· 2,5 мкмоль / л — уменьшается синтез гемоглобина, периферическая невропатия.
· 2,0 мкмоль / л — бесплодие (мужчины), нефропатия.
· 1,5 мкмоль / л — повышается кровяное давление, слух ослаблен, увеличивается содержание эри-протопорфирина.
· 1,0 мкмоль / л — содержание Ery-protoporphyrin увеличено (женщины).
· 0,5 мкмоль / л – гипертония.
Терапия
Цели лечения — предотвращение травм и смерти органов. Для этого проводятся следующие процедуры и мероприятия:
· Желудочное опорожнение от острого отравления.
· Атропин при коликах.
· Диазепам от судорог.
· Устранение источника свинца при хронических отравлениях.
Показания к лечению хелаторами
Хелаторное лечение зависит от уровня свинца в крови.
1. На уровне Pb ниже 2 микромолей / л достаточно общего наблюдения, контроля содержания элемента в крови и устранения текущих источников отравления. В случае появления симптомов следует рассмотреть хелаторное лечение, особенно у детей и беременных женщин. Тем не менее, исследование показало, что лечение детей с умеренно повышенными показателями содержания свинца не имело клинического эффекта.
2. На уровне Pb 2-3 мг / л. следует рассматривать хелаторную терапию в зависимости от тяжести состояния и проявления симптоматики.
3. При уровне Pb выше 3 мг / л лечение хелаторами обязательно.
Схема хелаторного лечения
Хелаторное лечение проводится такими препаратами, как димеркапторная кислота, Ca-EDTA, пеницилламин.
Димеркапторная кислота
· При лечении хелаторами мезо — 2,3-димеркапторная кислота (DMSA / Succimerum) вводится 30 мг / кг / сут перорально в трех дозах (как для взрослых, так и для детей).
· Доступны капсулы по 100 мг и 200 мг, но также можно использовать раствор для инъекций (35 мг / мл) для парентерального применения.
· Лечение проводится в сроки от 5 до 21 дня. Продолжительность зависит от тяжести, контроля образца крови и клинических условий.
· Сообщалось о незначительных и легких побочных эффектах, в основном, о желудочно-кишечных симптомах и крапивнице.
Ca-EDTA
· Ca-EDTA (Edetat) может быть альтернативой, когда DMSA не доступен, или в дополнение к энцефалопатии.
· Обычно 15-50 мг / кг / сут делят на 3-4 дозы, каждая в течение 1-2 часов в 500 мл глюкозы 5% или NaCl 0,9% внутривенно (альтернативно, добавляется доза лидокаина внутримышечно) в течение пяти дней, после чего следует перерыв лечения 1-2 недели.
· Максимальная суточная доза составляет 4 г для взрослых.
· Рекомендуется максимум четыре процедуры.
· При появлении признаков нового повреждения почек (белок / гематурия) или поражения печени (увеличение трансаминаз) лечение прекращают.
Пеницилламин
· Пеницилламин не одобрен для отравления свинцом, однако он упоминается в международной литературе как альтернатива вышеуказанному лечению.
· Рекомендуемое количество для взрослых установлено в дозе 250 мг x 4 перорально ежедневно в течение 4 дней, а для детей 30 мг / кг / день, разделенная на 4 дозы ежедневно в течение 4 дней и перерывом на 1 неделю между каждым периодом лечения.
· Капсулы выпускаются по 125 и 250 мг.
· Лечение прекращается при наличии признаков почечной травмы (белок / гематурия).
· Сообщалось о гематологических побочных эффектах и кожной сыпи.
Прогноз на выздоровление
Лечение прекращают, когда уровень свинца в крови ниже 2 микромолей / л. Для мониторинга эффективности и возможных побочных эффектов рекомендуется проводить измерение содержания свинца в крови и моче, тесты функции почек и печени и образцы мочи 24 часа в сутки и непосредственно перед каждым лечением.
Осложнения — сатурнизм повреждает костный мозг, нервную систему, печень, почки и эндокринные органы.
Прогноз — без лечения и в больших дозах отравление Pb может привести к летальному исходу.
Явное отравление свинцом лечится с хорошим эффектом.
Источник