Материалы / 02. Хроническая свинцовая интоксикация

ХРОНИЧЕСКАЯ СВИНЦОВАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ

Введение.

Воздействие свинца играет существенную роль в ухудшении здоровья популяции. Этот металл негативно влияет на организм людей - как работающих в контакте со свинцом, так и проживающих в зонах воздействия повышенных концентраций свинца.

В последние десятилетия проблема взаимоотношения человеческого общества со средой обитания становится все более актуальной. Бурное развитие промышленного потенциала и последовавшее за ним техногенное загрязнение окружающей среды не могло не сказаться на здоровье человека. В полной мере это относится и к загрязнению среды тяжелыми металлами, прежде всего свинцом.

Загрязнение окружающей среды выбросами свинца происходит из разных источников. В конце XX века в России основными из них являлись автотранспорт и промышленные предприятия. Несомненным лидером в загрязнении свинцом всех компонентов природной среды России еще до недавнего времени был автотранспорт (на него приходилось до 70% всех выбросов в атмосферу). За счет выхлопных газов в окружающую среду попадало до 2690 тонн свинца, с выбросами промышленных предприятий – до 774 тонн свинца в год.

Преимущественное поступление свинца с выхлопными газами автотранспорта объяснялось широким применением органического производного свинца – тетраэтилсвинца – в качестве антидетонационной добавки к бензинам (т.н. этилированный бензин). Помимо автотранспорта, нестационарными источниками загрязнения окружающей среды свинцом являются авиация, использующая свинецсодержащий бензин, и ракетнокосмическая техника, а также охота, в результате которой в водно-болотные угодья страны попадает ежегодно до 1400 т свинцовой дроби.

Одним из современных направлений предотвращения загрязнения окружающей среды является полное прекращение потребления свинецсодержащих бензинов в качестве топлива для автотранспорта. Поэтому в ближайшее время основными источниками свинцового загрязнения в городах останутся промышленные предприятия цветной металлургии, стекольной, химической, электротехнической (аккумуляторное производство) промышленности и др. Твердые бытовые отходы (отработанные аккумуляторы, битое стекло, остатки краски, консервные банки со свинецсодержащим припоем) также представляют собой источник загрязнения окружающей среды свинцом. В целом на территории России в атмосферных осадках выпадает около 30 тыс. тонн свинца ежегодно. Содержание свинца в почвах населенных пунктов существенно выше, особенно в 5-километровой зоне вокруг предприятий цветной металлургии.

Содержание свинца повышено в растениях на техногенно загрязненных территориях, особенно 100-150 метров вдоль автострад.

Зарубежные авторы указывают на возможность поступления свинца в организм при сносе старых зданий и сжигании мусора.

Источником попадания свинца в организм является также и питьевая вода. Доказано, что повышение содержания свинца в воде обусловливает, как правило, и увеличение его концентрации в крови. В настоящее время в качестве гигиенического норматива утверждена ПДК свинца в питьевой воде на уровне 0,03 мг/л.

Этиология

Свинец нашел широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря целому ряду ценных свойств.

Свинец (Pb) – тяжелый металл темно-серого цвета, мягкий, ковкий, легкоплавкий, обладает хорошей электропроводностью, устойчив к действию кислот. Свинец обладает выраженными антикоррозийными свойствами, не ржавеет, препятствует прохождению ионизирующих излучений. Пары свинца быстро конденсируются, окисляются, превращаясь в аэрозоль – взвесь мельчайших частиц окиси свинца в воздухе. Пары свинца тяжелее воздуха, поэтому скапливаются преимущественно в нижней части помещений.

Многие его соединения используются для изготовления аккумуляторов, припоев, типографских сплавов (стереотипных, линотипных и др.), химической аппаратуры, защитных средств от ионизирующего излучения (экранов, фартуков и др.), в производстве кабелей, дроби и пуль.

Свинец применяется также в производстве красок (свинцовые белила, свинцовый сурик), свинцовой глазури для гончарных изделий, в стекловарении и производстве хрусталя, плавке баббита и заливке им подшипников, при изготовлении латуни.

Профессии, в которых возможно развитие хронической свинцовой интоксикации - это маляры, лакировщики, шлифовальщики мрамора, опрессовщики свинцом и монтеры кабельного производства (в производстве кабелей), паяльщики, работники аккумуляторного, керамического производства, производства свинцовых красок, наборщики в типографии (при ручном наборе текстов) и др.

Хроническая интоксикация может развиться при добыче свинцовых

руд.

ПДК свинца в воздухе составляет 0,003мг/м3.

Из неорганических соединений свинца наиболее токсичны те, которые легко растворяются в средах организма. К ним относятся свинца ацетат (свинцовый сахар и свинцовый уксус), основной свинца карбонат (свинцовые белила), свинца хлорид, свинца нитрат, хромат свинца. Хорошо растворяется в средах организма и тетраэтилсвинец.

Токсичность различных соединений свинца зависит не только от их растворимости в биосредах организма. Имеют значение состояние органов, через которые они выделяются, а также дозы и длительность поступления этих соединений в организм. Известно, что свинец быстрее кумулируется при длительном поступлении в малых дозах, чем при однократном поступлении в больших.

Пути поступления

Интоксикации свинцом возможны главным образом в производственных условиях.

В условиях производства главным путем поступления соединений свинца в организм работающего являются органы дыхания, куда они поступают в виде пыли, аэрозоля и паров. Оттуда свинец попадает непосредственно в кровоток, взаимодействует с неорганическими фосфатами и серосодержащими белками эритроцитов и плазмы крови, далее в виде альбуминатов и фосфатов циркулирует в крови, достигая депо.

Второй возможный путь поступления свинца в организм - через желудочно-кишечный тракт - имеет большее значение при бытовых интоксикациях (при употреблении продуктов, длительно хранящихся в глазурированной керамической посуде), в условиях производства - при несоблюдении правил техники безопасности (употребление пищи в цехе, некачественное мытье рук после работы в контакте со свинцом и др.). При этом свинец и его соединения претерпевают ряд изменений. Так, в желудке свинец соединяется с соляной кислотой, образуя растворимое соединение - хлорид свинца. В тонком кишечнике под влиянием щелочной среды и жирных кислот образуется жирнокислый свинец, который в присутствии желчи превращается в эмульсию. Мельчайшие частицы свинца поглощаются слизистой оболочкой кишечника, а затем через капилляры воротной вены и кишечные лимфатические пути поступают в общий кровоток. Свинец, проникающий в печень, поглощается ее клетками и постепенно выделяется с желчью.

Известно, что в кишечнике свинец вступает в конкурентные взаимоотношения с атомами кальция, железа, магния и цинка. При дефиците этих биологически необходимых элементов всасывание свинца в кровь из желудочно-кишечного тракта и задержка его в организме существенно увеличивается.

Выделившийся с желчью свинец может вновь реабсорбироваться в кишечнике. Таким образом, существует т.н. гепатоэнтеральная циркуляция свинца в организме.

Третий возможный путь поступления свинца в организм - через неповрежденные кожные покровы - в производственных условиях не имеет большого значения. В странах Африки описаны случаи развития у женщин выраженных форм интоксикации при использовании косметических средств, содержащих сульфид свинца.

Свинец обладает выраженным кумулятивным действием. Соединения свинца длительное время могут находиться в организме в виде депо (в костях, печени, почках, сердце, мышцах, поджелудочной и щитовидной железе, селезенке, тонком кишечнике, надпочечниках, головном мозге и других органах, а также в эритроцитах на период их жизни и др.). В трабекулах костей и зубах свинец замещает кальций и кумулируется в виде фосфатов свинца, образуя стойкие депо. На эти депо приходится до 90% депонированного свинца у взрослых и до 70% - у детей. Продолжительность нахождения свинца в костях может достигать 5-30 лет. Из депо свинец обычно выделяется очень медленно, иногда на протяжении нескольких лет после прекращения контакта с ним.

Под влиянием различных факторов (острые интеркуррентные заболевания и обострение хронических, прием алкоголя, голодание, травмы, гиперинсоляция, тепловые физиотерапевтические процедуры, резкое изменение пищевого режима и кислотно-щелочного состояния и др.) нерастворимые соединения свинца переходят в растворимые. Вследствие этого возможен выход свинца из депо. Значительное увеличение количества свинца в циркулирующей крови приводит к появлению симптомов отравления или к их усилению.

Степень тяжести свинцовой интоксикации зависит не от количества депонированного свинца, а от уровня его в сыворотке крови. Период полувыведения свинца из крови составляет 16-20 суток.

Пути выведения.

Свинец выводится из организма в основном через почки с мочой (7580%), а также с калом (менее 20%) и другими экскретами организма (слюной, потом, молоком при лактации).

Содержание свинца в молоке матери ниже, чем в других биосубстратах. По мнению исследователей, это указывает на наличие дополнительных барьерных механизмов, ограничивающих проникновение свинца в молоко.

Патогенез.

Свинец является политропным ядом и оказывает воздействие на многие органы и системы организма.

Ведущая роль среди патогенетических механизмов интоксикации принадлежит нарушениям биосинтеза порфиринов и гема. См. рисунок №1.

Порфирины синтезируются из глицина, янтарной кислоты и коэнзима А (КоА). Сначала янтарная кислота соединяется с КоА, образуя активную форму сукцинил-КоА. Последняя соединяется с глицином и образует дельта- амино-бета-кетоадипиновую кислоту, которая превращается затем в дельтааминолевулиновую кислоту ( -АЛК). В дальнейшем с участием фермента дегидратазы дельта-аминолевулиновой кислоты синтезируется порфобилиноген. В ходе последующих превращений последовательно синтезируются уропорфириноген и копропорфириноген. Под влиянием фермента декарбоксилазы копропорфириногена синтезируется протопорфирин. Последний с помощью фермента гемсинтетазы соединяется с атомом двухвалентного железа, в результате чего образуется гем.

Свинец является тиоловым ядом, т.е. соединяется с сульфгидрильными (тиоловыми) группами белков и ферментов, а также с их аминогруппами. Таким способом этот яд блокирует ряд ферментов, участвующих в процессе биосинтеза порфиринов и гема: дегидратазу дельта-аминолевулиновой кислоты, гемсинтетазу, декарбоксилазу копропорфириногена и др. В

результате в организме в избытке скапливаются некоторые промежуточные метаболиты: в сыворотке крови - дельта-аминолевулиновая кислота (дельтаАЛК) и копропорфирин, в эритроцитах – протопорфирин.

За счет ингибирования гемсинтетазы и нарушения утилизации железа повышается также уровень сывороточного железа, и появляются сидероциты

–эритроциты, содержащие железо.

Врезультате развивается гипохромная гиперсидеремическая сидероахрестическая и сидеробластная анемия.

Кроме того, в результате прямого цитотоксического действия свинца на эритроциты (их митохондрии и мембраны, а также на фермент сукцинатдегидрогеназу) укорачивается продолжительность их жизни, и появляется слабо выраженный гемолитический компонент. В ответ на это активизируется эритропоэз, и появляется ретикулоцитоз.

Для интоксикации свинцом характерно поражение центральной и периферической нервной системы. Появляются нейродинамические нарушения в коре и корково-подкорковых связях. Первоначально выявляется повышенная возбудимость коры головного мозга, в дальнейшем в коре и подкорковых образованиях развиваются тормозные процессы. Помимо прямого нейротоксического действия, нельзя исключить и опосредованное влияние свинца на нервную систему вследствие нарушения обменных процессов, прежде всего порфиринового обмена.

При прогрессировании интоксикации функциональные расстройства в высших отделах ЦНС сменяются стойкими органическими изменениями, которые проявляются синдромами миелополиневрита, энцефалопатии и энцефалополиневрита. Морфологически наблюдаются дегенеративные процессы в нейронах, происходит демиелинизация нервных волокон.

Считается, что поражение желудочно-кишечного тракта по типу свинцовой колики обусловлено в основном перераздражением свинцом вегетативных ганглиев брюшной полости - солнечного сплетения и др. или преганглионарных симпатических волокон, идущих к кишечнику. На высоте “свинцовой” колики в крови увеличивается содержание симпатомиметических веществ.

Высказывались также мнения о решающем значении в патогенезе колики спазма сосудов кишечника или прямого воздействия свинца на мускулатуру кишечника, о большом значении в развитии колики иммунных комплексов и нарушений микроциркуляции. Окончательно патогенез свинцовой колики не изучен.

Возможно также развитие токсического гепатоза, поражение половых желез. Свинец вызывает повреждение проксимальных почечных канальцев с развитием т.н. выделительного нефрита.

Свинец является тиоловым ядом, блокирует сульфгидрильные группы многих ферментов. Поэтому нарушаются многие виды обмена веществ - белковый, липидный, углеводный, минеральный и др. Известно, что при сатурнизме (свинцовом отравлении) появляются атерогенные сдвиги в сыворотке крови, т.е. повышается уровень липидов, в частности бета-

липопротеидов, участвующих в развитии атеросклероза. Страдает также витаминный обмен – нарушается метаболизм витамина D.

Свинец снижает иммунобиологическую активность человека.

Клиническая картина.

В производственных условиях заболевание развивается исподволь и в течение определенного времени может клинически протекать почти бессимптомно.

Изолированное повышение свинца в моче (более 0,04 мг/л) при отсутствии других характерных симптомов интоксикации должно рассматриваться как носительство свинца.

При начальной форме хронического отравления (т.н. лабораторном сатурнизме) клинические симптомы отсутствуют. Отмечается лишь небольшое увеличение содержания в крови эритроцитов с базофильной зернистостью и ретикулоцитов, в моче - дельта-аминолевулиновой кислоты и копропорфирина, в эритроцитах увеличено содержание протопорфирина (т.е. имеются признаки нарушений порфиринового обмена).

Считается, что при концентрации свинца в крови 30 мкг/дл возможно замедление периферической проводимости, при 40 мкг/дл – нарушения чувствительных и двигательных функций, а также активности автономной (вегетативной) нервной системы.

Клиническая симптоматика при легкой форме отравления проявляется в виде астенического или астеновегетативного синдромов. Пациенты предъявляют жалобы на общую слабость, головные боли без четкой локализации, повышенную утомляемость, раздражительность, головокружение, умеренно выраженные нарушения сна, снижение трудоспособности и др. Артериальное давление имеет тенденцию к повышению, отмечается брадикардия и стойкий красный дермографизм. Возможна легкая когнитивная и моторная дисфункция. Впоследствии присоединяется дрожание пальцев вытянутых рук, языка и век. Исследователи указывают на снижение возбудимости обонятельного, вкусового и зрительного анализаторов.

Поражение периферической нервной системы проявляется в виде умеренно выраженной вегетативно-сенсорной полиневропатии сначала верхних, а затем и нижних конечностей (парестезии, нерезкие ноющие боли в руках и ногах, снижение поверхностных видов чувствительности по дистальному типу, цианоз и гипотермия в дистальных отделах конечностей, повышенная потливость кистей и стоп).

Нередки изменения желудочно-кишечного тракта в виде хронического гастрита, дискинезии желчевыводящих путей и кишечника, нарушение отдельных показателей функции печени.

В общем анализе крови выявляют ретикулоцитоз, повышенное содержание эритроцитов с базофильной зернистостью (более 15 на 10000

нормальных эритроцитов). Имеется повышенное выделение с мочой дельта-

АЛК, копропорфирина, свинца (т.н. “мочевая” триада). Нарушения порфиринового обмена и гематологические сдвиги становятся более выраженными, чем при начальной стадии интоксикации. Появление анемического синдрома свидетельствует об утяжелении интоксикации.

Клинические проявления легкой степени хронической свинцовой интоксикации неспецифичны и нередко расцениваются врачами как проявления общих заболеваний.

При выраженной степени заболевания прогрессируют астеновегетативный синдром и вегетативно-сенсорная полиневропатия верхних и нижних конечностей. Последняя проявляется болями и слабостью в руках и ногах, гипестезией по полиневральному или корешковому типу, гипотрофией мышц конечностей, цианозом и гипергидрозом кистей.

Моторная полиневропатия сопровождается развитием парезов и параличей. Наиболее часто в результате пареза лучевого нерва поражается группа разгибателей кистей и пальцев рук – снижается сила в них, затем развивается т.н. “висячая кисть” – при подъеме рука находится в полусогнутом положении, пальцы приведены к ладони. С течением времени развивается атрофия мышц кисти, а при тяжелых формах заболевания – атрофия мышц плечевого пояса. В результате поражения малоберцового нерва появляется “висячая (или конская) стопа”.

Смешанные генерализованные формы полиневропатии встречаются при тяжелых формах заболевания. Они проявляются интенсивными болями в конечностях, болезненностью нервных стволов при пальпации, тетрапарезами, угнетением рефлексов, расстройствами чувствительности по полиневритическому типу.

Дежерин выделяет 5 клинических синдромов свинцового паралича:

1)Антибрахиальный тип паралича наиболее характерен для хронической свинцовой интоксикации. Страдает прежде всего общий разгибатель пальцев, затем наступает паралич остальных разгибателей пальцев и кисти: кисть свисает под прямым углом, пальцы согнуты, постепенно нарастают атрофии парализованных мышц, исчезают сухожильные и надкостничные рефлексы.

2)Брахиальный тип паралича (тип Дюшенна-Эрба) характеризуется наиболее значительным поражением дельтовидной мышцы с вовлечением в процесс над- и подлопаточных мышц.

3)Арандюшенновский тип свинцового паралича характеризуется поражением мелких мышц кистей, тенара и гипотенара с развитием вынужденного положения кисти (“обезьянья кисть”).

4)Перонеальный тип наблюдается преимущественно у детей. При этом страдает перонеальная группа мышц, в результате чего затрудняются тыльное разгибание и отведение стопы кнаружи.

5)Генерализованный тип с вовлечением мышц, иннервируемых черепными нервами. При этом типе, помимо мышц конечностей, поражаются мышцы гортани, лица, глазодвигательные и другие мышцы, иннервируевые черепными нервами.

Токсическая энцефалопатия проявляется комплексом интеллектуально-мнестических нарушений (снижение интеллекта, нарушение памяти, сужение кругозора и др.) в сочетании с асимметрией иннервации черепных нервов, анизокорией, интенционным тремором рук, подергиванием в отдельных мышечных группах, атаксией, нистагмом, дизартрией, гиперкинезами и гемипарезами.

При выраженных формах энцефалопатии могут наблюдаться острые мозговые расстройства по типу сосудистых кризов, сопровождающиеся гемипарезами, афазией, амаврозом, офтальмоплегией. Описаны свинцовые психозы как одна из форм свинцовой энцефалопатии. Клиническая картина в этих случаях сходна с симптоматикой психозов другой этиологии – шизофренией и др.

В настоящее время эти симптомы встречаются редко, возможно появление лишь т.н. “мягких” энцефалопатий.

Исследование общего анализа крови выявляет свинцовую анемию,

ретикулоцитоз и повышение уровня базофильно-зернистых эритроцитов.

Это три составляющие т.н. гематологической триады при свинцовой интоксикации.

Характерны выраженные нарушения порфиринового обмена.

У некоторых пациентов появляется т.н. “свинцовая кайма” - узкая лилово-серая кайма по краю десен, преимущественно у передних зубов (Burtoninan line), появление которой обусловлено соединением свинца с сероводородом полости рта, особенно у лиц с кариесом зубов. Появление этого симптома считается признаком контакта со свинцом, а не проявлением интоксикации как таковой. Кроме того, свинцовая кайма может отсутствовать даже при тяжелой форме интоксикации свинцом.

Возможно развитие и т.н. “свинцового колорита” (землисто-серой окраски кожи). В развитии свинцового колорита определенную роль отводят повышению количества в крови порфиринов, обладающих фотодинамическими свойствами.

У ряда больных развивается токсический гепатоз - отмечается небольшая болезненность, чувствительность печени, некоторое увеличение ее размеров. Нарушаются углеводная, белковая, протромбиновая, пигментная, антитоксическая функции печени, характерно также наличие дискинезии желчевыводящих путей и гиперацидного гастрита. Может быть дискинезия тонкого и толстого кишечника, что приводит к расстройствам всасывательной и моторно-эвакуационной функций. Наиболее характерными жалобами являются снижение аппетита, тошнота, изжога, ощущение тяжести

вобласти эпигастрия, металлический вкус во рту, периодические схваткообразные боли в животе, неустойчивый стул (склонность к запорам, иногда запоры сменяются поносами).

Одним из наиболее тяжелых симптомов является кишечная «свинцовая» колика. Она характеризуется резкими приступообразными болями в животе различной выраженности, разлитыми или преимущественно

воколопупочной области, сопровождается отсутствием аппетита, тошнотой,

иногда рвотой. Язык обложен. Живот втянут и напряжен. При пальпации прощупываются уплотненные, спазмированные петли кишечника, характерно уменьшение болей при пальпации. Наблюдаются стойкие запоры, плохо поддающиеся действию слабительных препаратов и клизм. Появлению запоров предшествует изменение формы стула – он становится фрагментированным (т.н. “овечий стул”).

При рентгенологических исследованиях определяется спастикоатоническое состояние желудочно-кишечного тракта. Во время колики пациент ведет себя беспокойно, возбужден, мечется. Нередко повышается артериальное давление (систолическое и диастолическое), появляется брадикардия, субфебрильная температура тела. Моча приобретает красный оттенок за счет высокого содержания копропорфирина. Продолжительность колики - от нескольких часов до 2-3 недель. Колики сочетаются с выраженными изменениями в красной крови (анемией, ретикулоцитозом, увеличением количества базофильно-зернистых эритроцитов), с глубокими нарушениями порфиринового обмена.

В последние годы нередко наблюдаются атипичные, более легкие, стертые формы колик.

Экспериментальные исследования на крысах показали, что хлорид свинца обладает местным токсическим влиянием на слизистую тонкой кишки (приводит к снижению уровня фермента энтероцитов мальтазы) и резорбтивным эффектом в отношении клеток поджелудочной железы (приводит к снижению уровня фермента поджелудочной железы альфаамилазы).

Проксимальные канальцы почек чувствительны к действию свинца. Возможно развитие выделительного нефроза – появляется протеинурия, микрогематурия, гиалиновые цилиндры, а также аминоацидурия. Риск нефропатии достоверно установлен при содержании свинца в крови, превышающем 60 мкг/дл, но более чувствительные тесты выявляют нарушения почечной функции и при меньшей концентрации.

Изменения в сердечно-сосудистой системе наблюдаются на фоне функциональных изменений в центральной нервной системе, которые проявляются нейроциркуляторной дистонией по гипертоническому типу, миокардиодистрофией. Принято считать ориентировочно, что сравнительное повышение концентрации свинца в крови в 2 раза от любого уровня сопровождается повышением систолического АД в среднем на 1 мм.рт.ст. (и в несколько меньшей степени – повышением диастолического АД). При сатурнизме отмечается более быстрое развитие атеросклероза артерий.

В костной ткани появляются участки уплотнения, чередующиеся с зонами разрежения (свинцовая остеопатия).

Поражение эндокринной системы проявляется расстройствами овуляторной и менструальной функций. Нередко отмечают патологическое течение беременности, преждевременные роды, нарушения лактации. У мужчин свинец вызывает нарушения сперматогенеза и снижение потенции. Имеются данные о повышении функции щитовидной железы.