Металлические яды: свинец

Для определения  содержания тяжёлых металлов электрохимическими методами пробу также необходимо перевести в водный раствор. После этого содержание тяжёлых металлов определяется различными электрохимическими методами – полярографическим (вольтамперометрическим), потенциометрическим, кулонометрическим, кондуктометрическим и другими, а также сочетанием некоторых из перечисленных методов с титрованием. В основу определения содержания тяжёлых металлов указанными методами положен анализ вольт-амперных характеристик, потенциалов ион-селективных электродов, интегрального заряда, необходимого для осаждения искомого металла на электроде электрохимической ячейки (катоде), электропроводности раствора и др., а также электрохимический контроль реакций нейтрализации и др. в растворах. С помощью этих методов можно определять тяжёлые металлы до 10-9 моль/л.

Глава 4. Токсикологическое значение свинца. Источники отравления.

Токсикологическое значение. Токсикологическое значение свинца определяется ядовитыми свойствами металлического свинца, его солей  и некоторых производных, широким  и разнообразным применением их в промышленности и быту.

Особенно опасными в отношении отравлений свинцом  являются добыча свинцовых руд, выплавка свинца, производство аккумуляторов, свинцовых  красок [свинцовые белила 2РbСO3.Рb{ОН)2 и сурик Рb3O4], применение которых в СССР ограничивается только окраской судов и мостов, лужение, пайка, применение свинцовой глазури PbSi03 и т. д. При недостаточной охране труда возможны промышленные отравления.

Источниками бытовых  отравлений являлось в ряде случаев  недоброкачественно луженая, эмалированная, фарфорово-фаянсовая и глиняная посуда, покрытая глазурью.

Описаны случаи отравления свинцом через питьевую воду (свинцовые трубы), нюхательный  табак, завернутый в свинцовую бумагу, после огнестрельного ранения и  т. п. Известны также случаи отравлений свинцовыми солями и тетраэтилсвинцом.

Свинец является протоплазматическим ядом, вызывающим изменения главным образом в  нервной ткани, крови и сосудах. Ядовитость соединений свинца в значительной степени связана с растворимостью их и в желудочном соке, и в других жидкостях организма. Хроническое отравление свинцом дает характерную клиническую картину. Смертельная доза различных соединений свинца неодинакова. Дети особенно чувствительны к нему. Свинец не относится к числу биологических элементов, но обычно присутствует в воде и пище, откуда поступает в организм. Человек, не занятый работой со свинцом, поглощает в сутки, как указывает Н. В. Лазарев, 0,05-2 г свинца (в среднем 0,3 мг). Соединения свинца способны кумулироваться в костной ткани, печени, почках. Около 10% его всасывается организмом, остальное количество выделяется с калом. Свинец откладывается в печени и в трубчатых, несколько меньше - в плоских костях. В остальных органах откладывается в незначительном количестве. Отсюда возможность обнаружения свинца во внутренних органах трупов людей, умерших от других причин, и необходимость количественного определения его при положительных результатах качественного анализа.

Естественное  содержание свинца (по данным А. О. Войнара, в миллиграммах на 100 г органа) в печени 0,130; в почке 0,027; в трубчатых костях 1,88; в желудке и кишечнике 0,022 и 0,023 соответственно.

Свинец составляет около 2% массы земной коры и распространен  повсеместно. Повышенное использование  свинца во время промышленной революции вызвало широкое распространение среди рабочих заболеваний, связанных с отравлением свинцом. С 1870 г. соли свинца начали добавлять к краскам в качестве окрашивающего вещества и стабилизатора, что к настоящему времени привело к массовому отравлению свинцом, особенно среди детей. От этого синдрома, обусловленного попаданием в организм маленьких детей свинца, содержащегося в красках, почве или домашней пыли, только в США ежегодно страдают, по предварительным подсчетам, около 200 000 детей дошкольного возраста. В последнее время все чаще стали выявлять неврологические последствия воздействия свинца в концентрациях, ранее считавшихся безопасными, что увеличило страхи в отношении возможного поражения плода и новорожденного. Это усилило массовые протесты против добавления органических солей к бензину, а также использования свинца в потребительских товарах.

Метаболизм. Неорганические соли свинца абсорбируются после  попадания в желудок или ингаляции. Органические соли свинца могут абсорбироваться  через кожу. Абсорбция свинца в желудочно-кишечном тракте увеличивается при дефиците железа, кальция и цинка. Обычно в желудочно-кишечном тракте абсорбируются 10% проглоченной дозы. Абсорбция в легких варьирует в зависимости от дыхательного объема и размера частиц. Частицы размером менее 1 мкм могут абсорбироваться в альвеолах. Взрослый человек может в норме получать до 150 мкг свинца в день с пищей и питьевой водой. Тем не менее и при этих уровнях поступления свинца в организм может возникнуть его положительный баланс, поскольку экскреция свинца почками в норме не превышает 80—100 мкг в день. Дети, у которых организм еще не загрязнен свинцом, толерантно переносят дозы, не превышающие 5 мкг/кг массы тела.

В стабильных условиях 5—10% свинца, поступившего в желудок, обнаруживаются в крови; 95% этой фракции связано с эритроцитами. До 80—90% проглоченного свинца попадает в кости и откладывается там в кристаллах гидроксиаппатита, где свинец относительно неактивен. Оставшееся количество свинца обнаруживается в мягких тканях, главным образом в почках и головном мозге. Основным путем выведения свинца из организма является экскреция с калом (80—90%) и мочой (10%). Период полувыведения свинца из мягких тканей и крови составляет 24—40 дней, из костей — 104 дня. Свинец является ядом ферментов, связываясь с дисульфидными группами белка. В высоких концентрациях свинец повреждает третичную структуру внутриклеточных белков, денатурируя их и вызывая гибель клеток и в конечном итоге воспаление тканей.

Клиническая токсикология. Токсические эффекты свинца различны у детей и у взрослых. Отравление свинцом у взрослых обычно характеризуется болями в животе, анемией, поражением почек, головной болью, периферической невропатией с демиелинизацией длинных нейронов, атаксией и потерей памяти. Эти симптомы обычно связаны с длительным повышением концентрации свинца в цельной крови свыше 800—1000 мкг/л. У взрослых больных различают субклиническую форму отравления свинцом, при которой в первую очередь поражаются периферическая нервная система и почки. Сообщалось о наличии линейной зависимости между гипертензией и повышенными концентрациями свинца (т. е. свыше 300 мкг/л). Энцефалопатия у взрослых развивается редко.

Отравление  свинцом у детей проявляется  анемией, болями в животе и, что наиболее важно, поражением центральной нервной системы. Как ферментный яд, свинец в большей степени влияет на чувствительные, развивающиеся ткани, чем на ткани со стабильным метаболизмом. Поэтому субклиническая форма отравления свинцом наиболее опасна для детей, так как в этом случае действие яда не сопровождается появлением симптомов, привлекающих к пострадавшему внимание врачей. При острой клинической форме отравления считают, что признаки и симптомы отражают как прямое действие высоких концентраций свинца (т. е. концентрация свинца в крови свыше 800—1000 мкг/л), так и последствия тяжелых нарушений синтеза порфиринов. В их число входят бледность (анемия), боли в животе, раздражительность, сменяемая летаргией, анорексия, атаксия и невнятная речь. В тяжелых случаях судороги, кома и смерть обычно обусловлены тяжелым генерализованным отеком головного мозга и почечной недостаточностью. Почти всегда этот синдром связан с воздействием высоких доз свинца (обычно это кусочки краски), извращенным аппетитом (поедание несъедобных материалов) и недостаточным питанием (дефицит железа, кальция и цинка).

Субклиническая  форма отравления свинцом у детей  связана с повышением концентрации свинца в крови и содержания протопорфирина в эритроцитах. Однако никаких симптомов  обычно не развивается. Этот синдром широко распространен, а его воздействие на центральную нервную систему ребенка необратимо. Субклиническая форма отравления свинцом приводит к умственной отсталости и селективному нарушению речи, способности к обучению и поведенческих реакций, в зависимости от возраста ребенка и длительности воздействия.

Результаты  лабораторных исследований. Концентрация в крови свинца превышает 250 мкг/л, концентрация свободного эритроцитарного  протопорфирина (ПП) — 350 мкг/л при  исследовании методом этилацетатной  экстракции. Хотя для острого отравления свинцом характерна гемолитическая анемия, хроническое отравление свинцом вызывает развитие микроцитарной, гипохромной анемии с сочетанным или вторичным дефицитом железа. В плазме крови и в моче увеличивается концентрация других предшественников гема (например, копропорфирина, Л-аминолевулиновой кислоты).

Повреждения почек  проявляются пиурией, синдромом  Фанкони и азотемией. При отравлении свинцом 24-часовая экскреция его  превышает 80—100 мкг. У взрослых больных  демиелинизация длинных нейронов вызывает увеличение времени нервной проводимости и последующий паралич мышц-разгибателей с их атрофией (вялое свисание кисти руки или стопы ноги). Хотя небольшое увеличение времени нервной проводимости можно наблюдать и у детей, клиническим показателем этот признак является только у детей с серповидно-клеточной анемией. Это обстоятельство не до конца понято, но может быть обусловлено сопутствующим дефицитом цинка. У взрослых больных нарушены функции сердца, щитовидной железы и печени. У детей характерным лабораторным признаком служит повышенная плотность метафизарной пластинки растущих длинных костей, так называемые свинцовые линии. Они обычно наблюдаются при длительном наличии в крови концентраций свинца, превышающих 500 мкг/л. У взрослых больных свинцовых линий не бывает.

Лечение. Прежде всего необходимо устранить источник воздейстия. О случаях промышленного  отравления свинцом необходимо сообщать в Управление по профессиональной безопасности, о случаях отравления детей —  в местную службу здравоохранения для проведения исследований, направленных на выявление источника свинца.

Уменьшение  загрязнения организма свинцом  достигается использованием комплексообразующих  средств, главным образом кальциевой соли ЭДТА, димеркапрола и D-пеницилламина (купримин). Новое пероральное комплексообразующее средство — димеркаптоянтарная кислота (ДМЯК) — еще проходит клинические испытания. Определить величину пула свинца, который может быть связан комплексообразующими средствами, позволяет проба с мобилизацией свинца, при этом вводят рассчитанную дозу комплексообразующего средства (обычно ЭДТА), что индуцирует диурез свинца, который сравнивается затем с дозой введенного препарата. Результат пробы считают положительным, если на 1 мг комплексообразующего средства, введенного за 24 ч, выводится с мочой более 1 мкг свинца. Проба помогает определить целесообразность проведения комплексообразующей терапии у больных с пограничными концентрациями свинца в крови или уже леченых больных.

При острой энцефалопатии  двойную терапию (димеркапрол и ЭДТА) следует проводить до тех пор, пока концентрация свинца в крови не станет менее 400 мкг/л. Необходимо поддерживать диурез и даже при наличии отека головного мозга количество жидкости должно быть достаточным для обеспечения экскреции свинца. Маннитол и дексаметазон способствуют уменьшению отека головного мозга, но жизненно важно удалить из организма свинец. У взрослых и детей с симптомами отравления двойную терапию следует проводить в течение 5 дней, дозы ЭДТА составляют от 0,5—1 до 1,5 г/м 2 ежедневно. Если возникает необходимость в дальнейшей комплексообразующей терапии, то следует сделать интервал между курсами, минимальная продолжительность которого 48—72 ч. Доза D-пеницилламина составляет 20—40 мг/кг, но не должна превышать 1 г. Побочные эффекты, особенно аллергические реакции, можно уменьшить, начав лечение с /4 суммарной дозы в течение 1 нед, а затем удваивая (и еще раз удваивая) дозу до достижения полной ее величины . D-пеницилламин можно вводить в течение 3—6 мес до выведения свинца из организма. Только D-пеницилламин и в меньшей степени ЭДТА удаляют свинец непосредственно из костей. Если показано применение ЭДТА, то можно проводить столько 5-дневных курсов терапии, сколько будет необходимо, при условии, что суммарная безопасная доза не будет превышена и будут соблюдаться соответствующие интервалы между курсами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Итак, свинец - один из старейших и наиболее распространенных промышленных ядов, занимает по уровню мирового производства четвертое место после алюминия, меди и цинка. Металлургия продолжает оставаться одним из лидеров загрязнения тяжёлыми металлами окружающей среды России. Основными причинами этого является применение устаревших и экологически опасных технологий, отсутствие либо неэффективность очистных установок на предприятиях (Протасов, 2000).

Загрязнение свинцом  окрестности вредных производств создает угрозу поражения населения, проживающего в этих районах, и, прежде всего детей, формирующийся мозг и нервная система которых более чувствительны к воздействию тяжелых металлов.

Регулярно испытывают на себе токсическое действие люди, работающие в постоянном контакте со свинцом. Поэтому ежегодно для них  согласно соответствующим приказам проводятся обязательные медицинские  осмотры, своевременное и правильное проведение которых - один из существенных видов профилактики сатурнизма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы.

 

1. Артамонова  В.Г., Шаталов Н.Н. Профессиональные  болезни: Учебник. - 2-ое изд., доп. - М.: Медицина. 1988. - 416 с.

2. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А. Микроэлементозы  человека.- М: Медицина. 1991. - 496с.

3. Базарнова  М.А. Морозова В.Т. Руководство  к практическим занятиям по  клинической лабораторной диагностике. - К.: Высшая школа. 1988. - 318 с.

4. Грацианская Л.Н., Ковшило В.Е. Справочник по профессиональной патологии. - 3-е изд., доп. - Л.: Медицина. 1981.- 376 с.

5. Зорина Л.А.  Клиника, диагностика, лечение  и профилактика свинцовых отравлений. - М.: Медицина. 1965. - 147 с.

6. Измеров Н.Ф.  Свинец и здоровье. Гигиенический и медико-биологический мониторинг. - М.: Медицина. 2000. - 256с.

7. Каспаров А.А.  Гигиена труда и промышленная  санитария. - 2-ое изд., доп. - М.: Медицина. 1981. - 368 с.

8. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: учебник  для вузов. - М.: Дрофа. 2004. - 638 с.

9. Лебедев Ю.А.  Второе дыхание марафонца (о  свинце). - 2-е изд., доп. - М: Металлургия. 1990. - 144 с.

10. Левина Э.Н.  Общая токсикология металлов. - М.: Медицина. 1972. - 320 с.

11. Лушников  Е.К. Клиническая токсикология. - М: Медицина. 1990.-365 с.