Otrava ťažkými kovmi

Otrava ťažkými kovmi alebo presnejšie povedané, toxicita kovov je škodlivým účinkom niektorých kovov v určitých formách a dávkach. Niektoré kovy sú toxické, keď tvoria rozpustné zlúčeniny, ale nie všetky majú biologickú úlohu (nie sú to základné kovy) alebo sú v určitej forme toxické (napr. olovo, ortuť a kadmium). Koncepcia "ťažké kovy" sa často používa ako synonymum „toxické kovy”, Existujú však aj ľahké kovy, ktoré za určitých okolností môžu byť toxické, niektoré sú nevyhnutné, napríklad: železo, selén, meď, chróm, zinok. (1)

ťažkých kovov

Ďalšia podskupina kovov zahŕňa tie, ktoré sa terapeuticky používajú v medicíne: hliník, bizmut, zlato, gálium, lítium a striebro. Ktorýkoľvek z týchto prvkov môže mať nepriaznivé účinky, ak sa podáva vo veľkom množstve alebo ak sú obmedzené eliminačné mechanizmy tela.

Kritériá používané na opis ťažkých kovov zahŕňajú: hustotu, atómovú hmotnosť, atómové číslo alebo polohu v periodickej tabuľke. Definícia ťažkých kovov nie je úplne akceptovaná. Pôvod termínu nie je jasný, pravdepodobne sa prvýkrát použil, keď výskumník Gmelin v roku 1817 rozdelil chemické prvky na nekovy, ľahké kovy a ťažký. Až v roku 1868 sa špekulovalo o nepriaznivých účinkoch ťažkých kovov arzénu, olova, medi, zinku, železa a mangánu v pitnej vode. V roku 1884 Blake opísal vzťah medzi toxicitou a atómovou hmotnosťou prvku. (2)

Kovom môže byť vystavená strava, lieky, životné prostredie alebo pracovisko.

Zdroje kontaminácie

Ťažké kovy sa prirodzene nachádzajú v pôde a koncentrujú sa v dôsledku ľudskej činnosti. Bežné zdroje sú: ťažobný a priemyselný odpad, emisie z automobilov, akumulátory s kyselinou hlinitou, hnojivá, farby a chemicky upravené drevo. viesť je to najrozšírenejší ťažký kontaminujúci kov. Jeho hladina vo vodnom prostredí a priemyselných spoločnostiach je 3-krát vyššia ako v predindustriálnej oblasti. (3)

viesť

  • nachádza sa v farbách, automobilových komponentoch, farbách na vlasy a dokonca aj v cukríkoch;
  • Výrobky z PVC obsahujú olovo;
  • Benzín a väčšina farieb už v mnohých krajinách neobsahujú olovo, ale napriek zákazu z roku 1978 sú farby olova v starých domoch naďalej zdrojom expozície.
  • pitná voda môže obsahovať olovo z potrubí;
  • niektoré pôdy sú kontaminované olovom v dôsledku používania pesticídov, strelných zbraní a výbušnín.

arzén

  • do roku 2002 sa pri úprave dreva používali zlúčeniny arzénu;
  • niektoré pesticídy obsahujú arzén;
  • zlúčeniny arzénu sa stále používajú na výrobu špeciálneho skla, polovodičov, niektorých farieb, mydiel a liekov;
  • morské plody môžu obsahovať arzén (v menej toxickej forme), rovnako ako pitná voda z niektorých oblastí.

ortuť

  • ortuť sa nachádza vo vzduchu znečistenom naftou, petrolejom alebo horúcim olejom; skladuje sa na zemi a vo vode a potom sa zameriava na potraviny pochádzajúce z týchto prostredí;
  • emitujú ho fosílne palivá (uhlie), ropné rafinérie, ničenie zdravotníckych pomôcok, krematória;
  • ortuť vo vode sa mení z baktérií na toxickú metylortuť, ktorá sa hromadí v rybách;
  • Ortuť sa nachádza v mnohých spotrebných výrobkoch: energeticky úsporné žiarovky, elektrické zásuvky, termostaty, lekárske vybavenie a zubné amalgámy. (3)

patofyziológia

Ťažké kovy sa z väčšej časti viažu na kyslík, dusík a sulfhydrylové skupiny v proteínoch, čo vedie k zmenenej enzymatickej aktivite. Táto afinita kovov k sulfhydrylovým skupinám je tiež ochranná pri homeostáze kovov. Zvýšená syntéza proteínov viažucich ťažké kovy v reakcii na ich vysoké hladiny v tele je prvým obranným mechanizmom proti otrave. Napríklad metaloproteíny sú indukované mnohými kovmi. Tieto molekuly sú bohaté na tiolové ligandy, ktoré umožňujú okrem iných prvkov vysokoafinitné viazanie kadmia, medi, striebra a zinku. Ďalšie bielkoviny zapojené do transportu ťažkých kovov a ich vylučovania tvorbou ligandov sú: feritín, transferín, albumín a hemoglobín. (4)

Orgány, ktorých funkcia je ovplyvnená najviac, sú: mozog, periférne nervy, hematogénna dreň, gastroduodenálny trakt, kardiovaskulárny a obličkový systém. V menšej miere toxicita olova ovplyvňuje muskuloskeletálny a reprodukčný systém. Ovplyvnené orgány a závažnosť prejavov závisia od: množstva kovov prítomných v tele, druhu kovu, veku pacienta, chronicity a rozsahu expozície. (4)

príznaky a symptómy

Toxicita olova

U väčšiny jedincov existuje rovnováha olova, ktorý sa vylučuje v množstve rovnajúcom sa olovu zavedenému do tela, a hladina kovu v tkanive zostáva pod koncentráciami, ktoré spôsobujú patologické zmeny. Zvýšenie príjmu však povedie k hromadeniu kovu alebo o kladná bilancia olova. Pretože olovo je chemický kov veľmi podobný vápniku, telo ho asimiluje ako vápnik. Prvým spôsobom prepravy je teda plazma a membrány mäkkých tkanív. Potom sa distribuuje do zubov rastúcich detí a do kostí všetkých vekových skupín. Oceánske ryby a rafinovaná čokoláda sú zdrojom olova a ortuti.

Akútna toxicita olova
Po požití veľkého množstva olova bude interagovať priamo s bunkami tkaniva a spôsobí ich vysušenie, zničenie tráviacej sliznice a záchvaty, ktoré môžu nakoniec viesť k smrti. Najcitlivejším systémom je hematopoetický systém, častá je hypochrómna mikrocytárna anémia. Biosyntéza hemu sa všeobecne mení za prítomnosti olova. Všetky bunky s aktívnym delením sú citlivé, takže akútna intoxikácia má hlavný potenciál na zničenie tráviacej a obličkovej sliznice. Existuje tiež zvýšené riziko neurologických komplikácií. (7)

Chronická otrava olovom
Postupná pozitívna rovnováha olova v tele nespôsobuje náhle príznaky, ako napríklad pri akútnej toxicite. Počiatočné príznaky zahŕňajú: ataxia, neobratnosť, vertigo, podráždenosť a nespavosť. Ovplyvnené deti sa považujú za „pomalé“ a skutočný biologický základ tejto ťažkosti sa neuznáva. Pri zvyšovaní hladiny kovu je to pozorované precitlivenosť. V niektorých prípadoch sa môžu vyskytnúť zmätenosť, delírium a záchvaty, zatiaľ čo v iných existuje a progresívna letargia vedúci k a komatózny stav.
Jedným z prvých diagnostických znakov je výskyt „olovených línií“ na okrajoch ďasien, spôsobený vylučovaním olova v slinách. Tento jav môžu spôsobiť aj iné kovy, ale s odlišnou farbou usadenín. (5)

Toxicita ortuti

Ortuť sa môže kombinovať s metylovou skupinou a meniť sa na metylortuť, ktorá sa nachádza v rôznych látkach znečisťujúcich životné prostredie. Chemický prvok ortuť je menej labilný, ale produkuje podobný súbor toxických prejavov.

Akútna toxicita pre ortuť
Organická alebo anorganická ortuť môže pri lokálnej reakcii vyzrážať proteíny. V zažívacom trakte spôsobuje akútna otrava deštrukciu a elimináciu hlienu stolicou, s hnačka a strata veľkého množstva tekutín a elektrolytov. Ortuť odbúrava kapilárne bariéry vedúce k generalizovaný edém. Časté sú aj rôzne neurologické prejavy vrátane: letargia, vzrušenie, hyperreflexia a chvenie. (6)

Chronická otrava ortuťou
Chronické hromadenie ortuti v tele vedie často k precitlivenosti. Účinky na mozog sú neúplne reverzibilné. Pri chronickej intoxikácii sa na okraji ďasien objaví špeciálne sfarbenie podobné oloveným líniám. Ortuť je obzvlášť jedovatá pre rýchlo sa deliace tkanivá. Spoločným javom je poškodenie alveolárnej kosti v dolnej čeľusti, s bezzubý sekundárne. Degenerácia sliznice tiež vedie k závažnej hepatálnej a renálnej toxicite.

Toxicita pre mangán

Tento ťažký kov je často spájaný s usadeninami železa. Blokuje vápnikové kanály a chronická intoxikácia spôsobuje vyčerpanie dopamínu v mozgu, čo vedie k podobným príznakom. Parkinsonova choroba. (5)

Toxicita pre hliník

Toxicita hliníka bola rozpoznaná v mnohých prípadoch silnej alebo dlhodobej expozície, pri ktorej sú obmedzené funkcie obličiek alebo pri zrýchlení kostného metabolizmu. Toxicita môže zahŕňať: encefalopatia (poruchy rovnováhy, myoklonické záchvaty, kóma, abnormálne EEG), osteomalácia alebo aplastické ochorenie kostí (spojené so spontánnymi zlomeninami kostí, hyperkalcémiou, kalcinózou nádoru), proximálna myopatia, zvýšené riziko infekcie, hypertrofia ľavej komory, mikrocytárna anémia a náhla smrť.

Hliník je absorbovaný v menej ako 2% žalúdočnou sliznicou, ale žalúdočná kyslosť a perorálne podávaný citrát zvyšujú absorpciu. Toxicita hliníka ovplyvňuje tvorbu a uvoľňovanie paratyroidného hormónu. Hliník sa môže v tele hromadiť po zneužívaní antacidových prostriedkov na báze hliníka. (8)

Diagnostické

viesť meria sa v mikrogramoch na deciliter v krvi. Úroveň 5 mcg/dl alebo viac naznačuje chronickú otravu olovom a pacient by mal byť pravidelne sledovaný a testovaný. Úroveň nad 45 mcg/dl naznačuje akútnu otravu olovom. (7)

diagnóza otrava ortuťou sa môže dať po kontrole množstva kovu v moči, krvi, vlasoch, nechtoch, mozgovomiechovom moku. Hodnoty zistené v krvi sú užitočnejšie pri akútnych expozíciách a tie chronické sa odrážajú pri meraní obsahu kovu vo vlasoch. Hodnota nad 1,2 mcg/g podporuje chronickú intoxikáciu.

Metylortuť je koncentrovaný v erytrocytoch a hladiny ortuti v krvi zostávajú vysoké pri akútnej toxicite. Parestézie sú prvé, ktoré sa vyskytujú pri hodnote ortuti v krvi nad 20 mcg/dl. Ortuť v moči je zvyčajne pod 10 - 20 mcg/dl. Príznaky sú spojené s hodnotami nad 300 mcg/l. Pri chronickej expozícii sú hladiny nad 50 mcg/l spojené so zvýšenou frekvenciou chvenia. Ortuť v nechtoch na nohách bola použitá ako metóda na meranie dlhodobej expozície ortuti so strednými hodnotami 0,45 mcg/g, ktoré korelovali so spotrebou oceánskych rýb a morských plodov. (6)

Plazmatické testovanie na arzén je to užitočné, ale zriedka dostupné. Koncentrácia arzénu by nemala presiahnuť 50 mcg/l. Pri monitorovaní liečby môže byť užitočné 24-hodinové testovanie moču. Ľudské telo začne po krátkom čase metabolizovať anorganický arzén na rôzne organické formy. Medzi metabolity patrí kyselina metylarsenová a dimetylarsenová. Otrava arzénom je možná v prípade zámernej otravy s paracetamol; bude sa tiež merať množstvo acetaminofénu v moči. (9)

Všeobecne platí, že testovanie séra na toxicita hliníka nie je to bezpečné, usadeniny sú v kostiach a tkanivách, bez toho, aby sa to prejavilo v sérových hodnotách. Môže sa vykonať test po infúzii deferoxamínu, ktorý cheláciou uvoľňuje hliník z tkanív. Kombinácia základnej hladiny hormónu prištítne telieska pod 200 mEq/ml a zmena v hodnotách hliníka v sére 200 ng/ml po deferoxamíne je špecifická pre toxicitu hliníka. (8)

Ďalšie testy, ktoré hodnotia homeostázu tela bez ohľadu na páchajúci kov:

  • krvná skupina a Rh, ak je potrebná transfúzia;
  • rovnováha elektrolytov a stav hydratácie v prípade zvracania a hnačky;
  • kompletný krvný obraz naznačujúci možnú mikrocytárnu anémiu alebo pancytopéniu;
  • sérový vápnik a röntgen pre riziko zlomenín;
  • profil pečeňových enzýmov a funkcia renálneho klírensu (kreatinín, močovina, kyselina močová).

Liečba

dekontaminácia je prvým opatrením potrebným v prípade akútnej intoxikácie a zahŕňa:

  • odstránenie pacienta zo zdroja expozície s cieľom obmedziť dávku;
  • zavlažovanie zažívacieho traktu elektrolytickým roztokom s polyetylénglykolom, ak sú zachované rádiografické údaje o niektorých kovoch (mince, farby, guľky).

CPR je rozhodujúci pri záchrane akútneho pacienta. Bude zabezpečené uvoľnenie dýchacích ciest a ich ochrana, pacient bude v prípade potreby mechanicky ventilovaný, upravia sa arytmie a budú sa podávať tekutiny a elektrolyty, pričom sa budú monitorovať a liečiť následky organickej dysfunkcie.

Chelatačná terapia zriedka sa indikuje v núdzových prípadoch, okrem encefalopatie spôsobenej olovom.

Chelátory majú sulfhydrylové skupiny kovov, ktoré sa na ne viažu, a tým sa vylučujú z tela:

  • dimerkaprol sa používa pri otrave olovom, arzénom, ortuťou; podáva sa injekciou zmiešanou so zásadou arašidového oleja;
  • EDTA je druhá línia pre otravu olovom; chelátuje iba extracelulárne olovo, kontraindikované pri zlyhaní obličiek;
  • penicilamín cheláty arzén, meď, zlato, olovo;
  • cheláty kyseliny dimerkaptojantárovej olovo, arzén a ortuť;
  • dimerkaptopropánsulfonát cheluje arzén a ortuť pri ťažkých akútnych intoxikáciách;
  • deferoxamôj cheláty železo.

Medzi vedľajšie účinky chelatátorov kovov patria: pri dehydratácii, hypokalciémii, poškodení obličiek, poškodení pečene zvýšenými enzýmami, alergické reakcie. (5)