Что будет если свинец попадает в организм

Свинец в организме человека – пути проникновения и степень токсической опасности

История человечества неразрывно связана с металлургией. Бронзовый век, железная эра, все эти названия связаны с этапами развития промышленности. Вот только о свинце, самом древнем из известных металлов находящихся в использовании человечеством обычно стараются не упоминать. Просто для этого металла выпала настолько сложная и противоречивая судьба, что каждый исторический факт, связанный с ним требует глубокого осмысления и изучения.

Роль свинца в организме человека

Несмотря на широкое распространение на планете, в отличие от других веществ в организме взрослого человека его содержится немного – 2 миллиграмма. Свинец в организме человека содержится в печени, почках, костях и в головном мозгу. В крови взрослого человека содержится около 0,21 мг/л вещества. В костной ткани содержание свинца достигает (3,6-30)х 10 –4 %, а в мышечной ткани – (0,23-3,3)х 10 –4 %. В волосах, ногтях и зубах человека он может быть выявлен при превышении его нормы в организме.

Роль свинца в организме человека определяется влиянием на следующие процессы:

В человеческом теле с содержанием свинца активно взаимодействуют, способствуя его выведению наружу кальций, фосфор, цинк, магний, железо, витамины группы А, С, большая часть группы В и Е. В процессе обмена веществ благодаря активной реакции они способствуют реакция, направленных на поддержание необходимого количества вещества в организме.

Слитки свинца

Суточная потребность и нормы

Места накопления в организме и способы выведения

Согласно медицинской классификации свинец является ядом кумулятивного действия. При попадании в организм большая часть вещества аккумулируется в трабекулах костей, вытесняя, таким образом калийные соли. Следующим по насыщенности местом выступают мышцы, печень и почки. Меньше всего наблюдается накопление свинца и других соединений, в состав которых он входит в головном мозге, селезенке, лимфатических узлах.

Одним из методов выведения свинца из организма человека выступает комплексная терапия. После определения наличия в моче и крови повышенного содержания свинца назначается терапия в ходе которой стимулируется выведение вещества естественным путем.

В ходе первого этапа проводится лечебное голодание. В этот период печень расходует запасы необходимых веществ и начинает активизировать метаболическую активность. Этап, длящийся около 3 суток, позволяет мобилизовать организм к очищению.

Вторым этапом выступает водная нагрузка на человека. В этот период вместо обычной воды для питья используется дистиллированная вода. Доказано, что употребление 1,5 литра воды способствует растворению многих соединений. Дальнейшее их выделение почками позволяет в первые сутки снизить содержание тяжелых металлов, в том числе и свинца на 15-20% по сравнению с начальным исследованием крови и мочи.

Тренировка в виде подъема по лестнице способствует выведению свинца из организма

Третьим этапом терапии является умеренная физическая нагрузка на нижние конечности, в ходе которого рекомендуется делать длительные прогулки. Как альтернатива прогулкам может проводиться тренировка в виде подъема в среднем темпе по ступеням до 3 этажа. Размер нагрузки на мужчину в возрасте 30-35 лет без хронических заболеваний 20 подъемов в день. Такой нагрузки достаточно, чтобы мобилизовать организм на активизацию обмена веществ в костях нижних конечностей.

Источники отравления свинцом и характерные симптомы проявления

В современной классификации различают две основных причины отравления организма человека свинцом – производственный и бытовой. В первом случае свинец попадает в организм при выполнении работ, связанных с переработкой материалов содержащих свинец. Во втором случае металл попадает в организм вне производства, чаще всего это бытовые ситуации, когда нарушаются правил обращения с металлом.

Наука указывает на два основные пути, поступления свинца в организм человека – дыхательный и с приемом пищи.

Пути попадания свинца в организм

Основной путь, при котором частицы металла попадают в организм это вдыхание мельчайших частиц. Далее пыль, содержащая чистый металл или его соли, поступает через легкие в кровь. Для производственных условий чаще всего проходит вдыхание мельчайших частиц размеров менее 5 мкм. Большому риску получить отравление свинцом подвергаются работники, занятые на производстве тяжелым физическим трудом. Чем больше нагрузка на организм и тяжелей работа, тем больше работник вдыхает свинцовой пыли.

Вторым не менее важным моментом, связанным с отравлением свинцом, выступает нарушение правил гигиены во время работы. Отсутствие средств защиты дыхания, их несвоевременная смена или замена фильтрующих элементов приводит к тому, что пыль начинает попадать в легкие даже при надетом респираторе. Следующим фактором, способствующим насыщению организма свинцом, выступает низкий уровень личной культуры и гигиены. Частое курение во время работы, грязные руки и лицо только усугубляют положение. Здесь, кроме попадания через органы дыхания может произойти попадание оральным путем.

Особенно остро сегодня стоит проблема бытового пути попадания свинца в организм. Замечено, что даже у людей, не связанных напрямую с производством, где используется свинец, может отмечаться высокие показатели накопления металла в организме. Сегодня ученые связывают это с большим количеством металла находящимся в воздухе. Большая часть такой «заряженной» пыли находится в виде аэрозольных красок, частиц находящихся в выбросах выхлопов двигателей внутреннего сгорания. Наиболее вероятное место, где можно получить наибольшую дозу пыли с этим тяжелым металлом в городе это обычная автобусная остановка.

Пути распространения свинца в организме человека

Чтобы понять симптомы и последствия отравления металлом необходимо понимать механизм распределения его в органах человека после попадания свинца в организм. Неорганический свинец, попавший в организм, практически не претерпевает метаболических превращений и в чистом виде всасывается и далее распределяется в органы. Скорость всасывания свинца зависит от многих индивидуальных факторов, например, от конституции тела человека, его возраста, наличия хронических заболеваний.

Металл, попавший в нижние части легких, всасывается и попадает в кровь практически полностью – 99,8% от общего количества, попавшего в легкие свинца. При попадании в желудочно-кишечный тракт у взрослых всасывается 10-15% металла. Исключение составляют беременные, процент всасывания может быть равен 50-54%. Процент усвоения может быть и большим, обычно это наблюдается у тех, кто ограничивает себя в пище, соблюдает пост, испытывает недостаток кальция в организме.

При попадании в кровь свинец атакует три основные группы тканей организма:

Стоит сказать, что на кости и зубы приходится почти 95% всего свинца, попадающего в организм. И именно в этих тканях накопившийся свинец представляет наибольшую угрозу. Для того, чтобы произошло отравление металлом, иногда не требуется одноразовое потребление большой дозы, в несколько раз превышающую дневную или даже недельную норму потребления. Дело в том, что организм слишком медленно выводит металл. Чаще всего отравление наступает вследствие потребления малых, дограничных доз, постепенно накапливающихся в организме.

Исследования показали, что при одноразовом потреблении большой дозы металла срок половинного выведения металла из крови составляет в среднем 25 дней. Из мягких тканей – печени, селезенки, почек выведение составляет 40-45 суток, а из костей срок составляет более 25 лет.

У детей при отравлении свинцом чаще всего возникает общая вялость

Симптомы отравления свинцом

Симптомы отравления свинцом у разных возрастных категорий людей проявляются по-разному. У детей чаще всего проявляется общая вялость, нарушение работы нервной системы, нарушается общая моторика. Впоследствии может быть замечено отставание в развитии, плохая обучаемость, слабая память, агрессивность. В большинстве случаев, у детей, перенесших интоксикацию свинцом наблюдается нарушение речевого развития, слуха, особенно высоких частот. Довольно часто наблюдается глухота. Как правило, такие дети страдают кариесом и пародонтозом.

У взрослых, прежде всего на отравление указывают повышенная утомляемость, слабая концентрация внимания, раздражительность и нарушение моторики. Особенно это выражается в нарушении мелкой моторики рук. Одним из последствий выступает наступление у пострадавших анемии, связанной с уменьшением жизнеспособности эритроцитов. В эндокринной системе наблюдается в изменении метаболических процессов. Как следствие, часто замечается проблемы с зубами, быстрее развивается кариес, на деснах образуется «свинцовый налет».

Изменение окраски зубной эмали – характерный признак отравления свинцом

Меры профилактики

Опасный своим воздействием на организм свинец, кроме острой интоксикации, имеет не менее тяжелые последствия, в виде обострения хронических заболеваний. По мнению большинства ученых, предотвратить последствие отравления наиболее эффективно можно использовав методы профилактики отравлений. Поскольку большинство случаев отравления связано с вдыханием насыщенной свинцом пыли через рот самым эффективным способом защиты является ношение защитных масок или респираторов.

Самым эффективным способом защиты от отравления свинцом является ношение респираторов

В производственных цехах необходимо проводить тщательные уборки помещений, во время работ кроме респираторов, необходимо использовать еще и спецодежду.

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:

Риск отравления повышен у:

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

· 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:

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.

· 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

· Расстройства центральной нервной системы.

· 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.

· 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.

· 5 мкмоль / л – энцефалопатия, нефропатия, анемия, колика.

· 5 мкмоль / л – энцефалопатия, тяжелая анемия, ожидаемая продолжительность жизни уменьшается.

· 0,5 мкмоль / л – гипертония.

Терапия

· 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

· 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.

Явное отравление свинцом лечится с хорошим эффектом.

Источник

Влияние свинца на живые организмы

Известно, что свинец является токсическим веществом, загрязнение окружающей среды которым зависит от хозяйственной деятельности человека. В статье рассмотрены пути проникновения свинца в живые организмы, механизмы и последствия воздействия металла на процессы жизнедеятельности. Ионы свинца влияют на биохимические процессы в организме, связываясь непосредственно c ферментами, на физиологические – путем изменения свойств биомембран и ионных каналов. Таким образом, свинец запускает каскадные изменения в организме, приводя к тяжелым последствиям. Благодаря способности накапливаться в тканях организмов свинец может быть причиной серьезных патологий при хроническом отравлении даже при незначительном превышении его концентрации в окружающей среде.

Токсическое воздействие свинца и его соединений на организмы известно давно, но только в прошлом веке началось систематическое изучение его механизмов. Свинец, на ряду с такими известными вредными веществами, как ртуть, формальдегид, мышьяк, входит в число самых распространенных и опасных загрязнителей окружающей среды по мнению ВОЗ. Считается, что наибольшую роль в загрязнении лито-, гидро- и атмосферы свинцом внес автотранспорт. Дело в том, что в топливо для двигателей внутреннего сгорания добавляли антидетонирующую присадку, содержащую свинец – тетраэтилсвинец. Токсичность для человека этого вещества была известна с самого начала, но не принималась в расчет до определенного момента. Начиная с восьмидесятых годов прошлого века, развитые страны стали отказываться от использования этой присадки (Россия приняла закон в 2002 г.). Однако свинец продолжает быть загрязняющим веществом антропогенного происхождения, поскольку применяется в других отраслях хозяйственной деятельности. Симптомы острого отравления свинцом вы не пропустите – это колики, острое поражение почек, гемолиз. А вот хроническое отравление небольшими дозами, иногда даже дозами ниже ПДК, можно принять за стресс или симптомы других заболеваний – головные боли, бессонница, анемия, проблемы с репродуктивной функцией и прочее. Поэтому исследования механизмов воздействия свинца на живые организмы весьма актуальны. В статье ученые из Петрозаводска cделали обзор литературных данных о влиянии свинца на растения, животных и человека. Несомненно, эта тема интересна не только для специалистов-биологов, но и для гораздо большего круга людей.

Авторы констатируют также, что растения способны накапливать свинец в различных органах в больших концентрациях. Так, вблизи промышленных зон зафиксировано превышение концентрации свинца в тканях растений (не уточняется в каких именно) в 500 раз по отношению к фоновым условиям. Приводится пример с растениями вблизи автомагистралей, где зафиксировано превышение в 5-200 раз. Поскольку данные про автомагистрали 1989 года, хотелось бы знать, повлиял ли запрет на использование тетраэтилсвинца в топливе на эту ситуацию, каковы оценки по содержанию свинца на сегодняшний день? Известно, что постепенно концентрация свинца в (по крайней мере некоторых) органах растений может снижаться при уменьшении его содержания в среде, но каковы сроки и механизмы этого процесса у растений тоже остается за рамками данного обзора.

В присутствии свинца в клетках возрастает количество активных форм кислорода, повреждающие свойства которого хорошо известны. Механизм взаимодействия ионов свинца с биомолекулами, приводящий к этим последствиям, к сожалению, в тексте статьи не прописан. Присутствие свинца значительно снижает активность довольно большого числа ферментов, задействованных в фундаментальных обменных процессах: фотосинтезе, гликолизе, фосфорилировании и др. В данном случае отрицательный эффект свинца на активность ферментов во многом связан с взаимодействием ионов металла с SH-группами белков, в результате чего белки инактивируются. Также свинец способен связываться непосредственно с ДНК, препятствуя таким образом ее нормальной работе.

В результате повреждающего действия свинца на физиологические и биохимические процессы у животных развиваются: анемия, сердечно-сосудистые заболевания, нейродегенеративные симптомы, снижение иммунитета, нарушение дыхания и пищеварения, потеря аппетита и массы тела, и другое.

Источник