Труење со тешки метали

Труење со тешки метали или поточно, токсичноста на металите е штетно дејство на некои метали во одредени форми и дози. Некои метали се токсични при формирање на растворливи соединенија, но не сите имаат биолошка улога (тие не се есенцијални метали) или се токсични во некоја форма (на пр. олово, жива и кадмиум). Концептот на "тешки метали" често се користи синонимно со "токсични метали”, Но, постојат и лесни метали кои во одредени околности можат да станат токсични, некои се од суштинско значење, како што се: железо, селен, бакар, хром, цинк. (1)

Друга подгрупа метали ги вклучува оние што се користат терапевтски во медицината: алуминиум, бизмут, злато, галиум, литиум и сребро. Било кој од овие елементи може да има негативни ефекти доколку се администрира во големи количини или ако механизмите за елиминација на телото се ограничени.

Критериумите што се користат за да се опишат тешките метали вклучуваат: густина, атомска тежина, атомски број или позиција во периодичниот систем. Не постои целосно прифатена дефиниција за тешки метали. Потеклото на поимот не е јасно, тој најверојатно бил првпат употребен кога истражувачот Гмелин во 1817 година ги поделил хемиските елементи на неметали, лесни метали и тежок. Дури во 1868 година се појавија шпекулации за несакани ефекти на тешки метали арсен, олово, бакар, цинк, железо и манган во водата за пиење. Во 1884 година, Блејк ја опиша врската помеѓу токсичноста и атомската тежина на некој елемент. (2)

Изложеност на метали може да се случи преку диета, лекови, околина или на работно место.

Извори на контаминација

Тешките метали се наоѓаат природно во почвата и се концентрираат како резултат на човековите активности. Заеднички извори се: рударски и индустриски отпад, емисии на автомобили, батерии од алуминиум-киселина, ѓубрива, бои и хемиски третирано дрво. олово тоа е најраспространетиот метал со тешка контаминација. Неговото ниво во водната средина и индустријализираните општества е 3 пати повисоко од пред-индустриското. (3)

олово

го има во боите, компонентите на автомобилите, бојата за коса, па дури и бонбоните;
ПВЦ производи содржат олово;
Бензинот и повеќето бои денес повеќе не содржат олово во многу земји денес, но и покрај забраната од 1978 година, оловната боја во старите домови продолжува да биде извор на изложеност.
вода за пиење може да содржи олово од цевки;
некои почви се контаминирани со олово од употреба на пестициди, огнено оружје и експлозиви.

арсен

до 2002 година се користеа соединенија на арсен во третман на дрво;
некои пестициди содржат арсен;
соединенија на арсен сè уште се користат за производство на специјално стакло, полупроводници, некои бои, сапуни и лекови;
морските плодови можат да содржат арсен (во помалку токсична форма), како и вода за пиење од некои региони.

жива

живата се наоѓа во загаден воздух со дизел гориво, керозин или врело масло; се чува на земја и во вода, а потоа се фокусира на храна што доаѓа од овие средини;
се емитува од фосилни горива (јаглен), рафинерии за нафта, уништување на медицински помагала, крематориуми;
живата во вода се претвора од бактериите во токсична метил жива, која се акумулира во рибите;
Ercивата се наоѓа во многу производи за широка потрошувачка: штедливи сијалици, електрични приклучоци, термостати, медицинска опрема и стоматолошки амалгами. (3)

патофизиологија

Во најголем дел, тешките метали се врзуваат за кислородот, азотот и сулфхидрилските групи во протеините, што доведува до промена на ензимската активност. Овој афинитет на метали кон сулфхидрилни групи е исто така заштитен во хомеостазата на металите. Зголемената синтеза на протеини кои се врзуваат за тешки метали како одговор на нивните високи нивоа во организмот е првиот одбранбен механизам од труење. На пример, металопротеините се предизвикани од многу метали. Овие молекули се богати со тиол лиганди, кои овозможуваат високо афинитетно врзување на кадмиум, бакар, сребро и цинк меѓу другите елементи. Други протеини вклучени во транспортот на тешки метали и нивно излачување преку формирање на лиганди се: феритин, трансферин, албумин и хемоглобин. (4)

Органите чија функција е најпогодена се: мозокот, периферните нерви, хематогената срцевина, гастродуоденталниот тракт, кардиоваскуларниот и бубрежниот систем. Во помала мера, токсичноста на олово влијае на мускулно-скелетниот и репродуктивниот систем. Зафатените органи и сериозноста на манифестациите зависат од: количината на метали присутни во телото, видот на металот, возраста на пациентот, хроничноста и степенот на изложеност. (4)

знаци и симптоми

Токсичност на олово

Кај повеќето лица постои рамнотежа на олово, излачувајќи количина еднаква на оловото воведено во телото, а нивото на ткивото на металот останува под концентрациите што предизвикуваат патолошки промени. Сепак, зголемувањето на внесувањето ќе доведе до акумулација на метал или о позитивен биланс на олово. Бидејќи оловото е хемиски метал многу сличен на калциумот, телото го асимилира како калциум. Првиот пат на транспорт е мембраните на плазмата и меките ткива. Потоа се дистрибуира до забите кај растечките деца и кај коските на сите возрасти. Океанска риба и рафинирано чоколадо тие се извор на олово и жива.

Акутна токсичност за олово
Откако ќе внесе голема количина олово, тој ќе комуницира директно со ткивните клетки предизвикувајќи сушење на ткиво, уништување на дигестивната мукоза и напади кои на крајот може да доведат до смрт. Најчувствителниот систем е хематопоетски систем, а хипохромна микроцитна анемија е честа. Биосинтезата на хеми генерално се менува во присуство на олово. Сите клетки со активна поделба се подложни, па затоа акутната интоксикација има голем потенцијал за уништување на дигестивната и бубрежната мукоза. Исто така, постои зголемен ризик од невролошки компликации. (7)

Хронично труење со олово
Постепената позитивна рамнотежа на оловото во телото не предизвикува симптоми на ненадеен почеток, како кај акутната токсичност. Првичните симптоми вклучуваат: атаксија, несмасност, вртоглавица, раздразливост и несоница. Погодените деца се сметаат за „бавни“, а вистинската биолошка основа на оваа тешкотија не е препознаена. Со зголемувањето на нивото на металот се забележува хиперексцитабилност. Во некои случаи може да се појават конфузија, делириум и напади, додека кај другите постои прогресивна летаргија што доведува до а коматозна состојба.
Еден од првите дијагностички знаци е појавата на „оловни линии“ на маргините на непцата, предизвикана од лачење на олово во плунката. Другите метали исто така можат да го создадат овој феномен, но со различни бои на наслагите. (5)

Токсичност на жива

Mивата може да се комбинира со метилна група, претворајќи се во метил жива, која се наоѓа во различни загадувачи на животната средина. Хемискиот елемент жива е помалку лабилен, но произведува сличен сет на токсични манифестации.

Акутна токсичност на живата
Органска или неорганска жива може да таложи протеини во локална реакција. Во дигестивниот тракт, акутното труење предизвикува уништување и елиминација на слузта преку столицата, со дијареја и губење на големи количини на течности и електролити. Меркур ги руши капиларните бариери што водат до генерализиран едем. Различни невролошки манифестации се исто така чести, вклучувајќи: летаргија, возбуда, хиперрефлексија и тремор. (6)

Хронично труење со жива
Хроничната акумулација на жива во телото често доведува до хиперрексцитабилност. Ефектите на мозокот се нецелосно реверзибилни. Во хронична интоксикација, специјална боја се појавува на непцата на непцата, слична на оловните линии. Mивата е особено отровна за ткивата што брзо се делат. Чест ефект е оштетување на алвеоларната коска во мандибулата, со безумен споредно. Дегенерацијата на мукозата, исто така, доведува до сериозна хепатална и бубрежна токсичност.

Токсичност на манган

Овој тежок метал често се поврзува со наслаги на железо. Ги блокира каналите на калциум, а хроничната интоксикација предизвикува осиромашување на допамин во мозокот, што доведува до слични симптоми. Паркинсонова болест. (5)

Токсичност за алуминиум

Токсичноста на алуминиумот е препознаена во многу случаи на сериозно или продолжено изложување, во кои бубрежната функција е ограничена или кога метаболизмот на коските е забрзан. Токсичноста може да вклучува: енцефалопатија (нарушувања на рамнотежата, миоклонични напади, кома, абнормален ЕЕГ), остеомалација или апластична болест на коските (поврзано со спонтани фрактури на коските, хиперкалцемија, тумор калциноза), проксимална миопатија, зголемен ризик од инфекција, хипертрофија на левата комора, микроцитна анемија и ненадејна смрт.

Алуминиумот се апсорбира во помалку од 2% од гастричната мукоза, но киселоста на желудникот и орално администрираниот цитрат ја зголемуваат апсорпцијата. Токсичноста на алуминиумот влијае на формирање и ослободување на паратироиден хормон. Алуминиумот може да се собере во телото по злоупотребата на антациди базирани на алуминиум. (8)

Дијагностички

олово се мери во микрограми на децилитар во крвта. Ниво од 5 mcg/dl или повеќе укажува на хронично труење со олово, а пациентот треба периодично да се следи и да се тестира. Ниво над 45 mcg/dl укажува на акутно труење со олово. (7)

дијагноза труење со жива може да се стави по проверка на количините на метал во урината, крвта, косата, ноктите, цереброспиналната течност. Вредностите кои се наоѓаат во крвта се покорисни при акутно изложување, а хроничните се рефлектираат со мерење на металот во косата. Вредност над 1,2 mcg/g поддржува хронична интоксикација.

Метилмеркури концентрирана е во еритроцити, а нивото на жива во крвта останува високо во акутна токсичност. Парестезиите се први што се јавуваат со вредност на жива во крвта над 20 mcg/dl. Уринарната жива е обично под 10-20 mcg/dl. Симптомите се поврзани со вредности над 300 mcg/l. За хронична изложеност, нивоата над 50 mcg/l се поврзани со зголемена фреквенција на тремор. Ercивата кај ноктите на нозете се користи како метод за мерење на долгорочна изложеност на жива, со просечни вредности од 0,45 mcg/g во корелација со потрошувачката на океанска риба и морска храна. (6)

Тестирање на плазма за арсен корисно е, но ретко е достапно. Концентрацијата на арсен не треба да надминува 50 mcg/l. 24-часовно тестирање на урина може да биде корисно при следење на терапијата. Човечкото тело по кратко време почнува да го метаболизира неорганскиот арсен во разни органски форми. Метаболитите вклучуваат метиларенска и диметилаценска киселина. Труење со арсен е можно во случај на намерно труење со парацетамол; количината на ацетаминофен во урината исто така ќе се мери. (9)

Општо, серумско тестирање на токсичност на алуминиум не е безбедно, наслагите се во коските и ткивата, без да се рефлектираат во серумските вредности. Може да се изврши тест по инфузија на дефероксамин, кој ослободува алуминиум од ткивата со хелација. Комбинација на основно ниво на хормон паратироидната жлезда под 200 mEq/ml и промената на вредностите на алуминиумот во серумот од 200 ng/ml по дефероксамин е специфична за токсичноста на алуминиумот. (8)

Други тестови кои ја проценуваат хомеостазата на телото, без оглед на металот што се навредува:

крвна група и Rh ако е потребна трансфузија;
рамнотежа на електролити и статус на хидратација во случај на повраќање и дијареја;
комплетна крвна слика што укажува на можна микроцитна анемија или панцитопенија;
серумски калциум и рентген за ризик од фрактури;
хепатален ензимски профил и функција на ренарен клиренс (креатинин, уреа, урична киселина).

Третман

деконтаминација е првата мерка што се бара во случај на акутна интоксикација и вклучува:

отстранување на пациентот од изворот на изложеност за ограничување на дозата;
наводнување на дигестивниот тракт со електролитски раствор со полиетилен гликол ако има радиографски податоци за задржани некои метали (монети, боја, куршуми).

CPR тоа е клучно за спасување на акутниот пациент. Ослободувањето на дишните патишта и нивната заштита ќе бидат обезбедени, пациентот ќе биде механички проветрен доколку е потребно, аритмиите ќе се корегираат и ќе се администрираат течности и електролити, ќе се следат и третираат последиците од органската дисфункција.

Терапија со хелации ретко е индициран во итни случаи, освен за енцефалопатија предизвикана од олово.

Хелаторите имаат сулфхидрилни групи метали кои се врзуваат за нив, со што се елиминираат од телото:

димеркапрол се користи при труење со олово, арсен, жива; се администрира со инјекција измешана со база на масло од кикирики;
ЕДТА е втора линија за труење со олово; хелати само вонклеточно олово, контраиндицирано кај бубрежна инсуфициенција;
пенициламин хелати арсен, бакар, злато, олово;
хелати на димеркаптосуцининска киселина олово, арсен и жива;
димеркапто-пропан сулфонат хелати арсен и жива во тешки акутни интоксикации;
дефероксамој хелатно железо.

Дури и кога се користат правилно, несаканите ефекти на металните хелатори вклучуваат: дехидратација, хипокалцемија, оштетување на бубрезите, оштетување на црниот дроб со зголемени ензими, алергиски реакции. (5)