Газета «Новости медицины и фармации» 6 (357) 2011

Болезнь Минамата (интоксикация соединениями ртути)

Ртуть (Hg) — это металл, элемент второй группы, шестого периода периодической системы химических элементов им. Д.И. Менделеева, с атомным номером 80. Сама ртуть при комнатной температуре представляет собой тяжелую серебристо-белую заметно летучую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты. В этом особенность ртути — она является единственным из металлов, который при нормальных условиях находится в жидком агрегатном состоянии. В природе ртуть встречается как в самородном виде, так и образует ряд минералов. Ртуть — относительно редкий элемент в земной коре со средней концентрацией 0,08 части на миллион. Однако ввиду того, что ртуть слабо связывается химически с наиболее распространенными в земной коре элементами, ртутные руды могут быть очень концентрированными по сравнению с обычными породами. Наиболее богатые ртутью руды содержат до 2,5 % ртути. В России известно более двадцати месторождений ртути, промышленные запасы составляют более 15 тонн.

Чаще всего ртуть получают путем восстановления из ее наиболее распространенного минерала — киновари (сульфида ртути). Этот способ применяли алхимики древности. Уравнение реакции горения киновари:

Соединения ртути (оксиды и соли ртути) и сама ртуть и ее соединения применяются в технике, для изготовления измерительных приборов — барометров и манометров, вакуумных насосов, источников света, в химической промышленности, медицине. Ртуть применяется в изготовлении термометров, парами ртути наполняются ртутно-кварцевые и люминесцентные лампы. Ртутные контакты служат датчиками положения. Сплав ртути с таллием используется для низкотемпературных термометров. Металлическая ртуть служит катодом для электролитического получения ряда металлов, хлора и щелочей, в химических источниках тока (например, ртутно-цинковых), в источниках напряжения и др. Также ртуть используется для переработки вторичного алюминия и добычи золота. Кроме того, металлическая ртуть применяется для получения целого ряда важнейших сплавов. Раньше различные амальгамы металлов, особенно амальгамы золота и серебра, широко использовались в ювелирном деле, в производстве зеркал и зубных пломб, но в связи с высокой токсичностью ртути к концу XX века были практически вытеснены из этих сфер (замена амальгамирования на напыление и электроосаждение металлов, полимерные пломбы в стоматологии). Желтый оксид ртути входит в состав глазной мази и мазей для лечения кожных заболеваний. Хлорид ртути, который называется сулемой, также является очень токсичным. Сулема применялась в медицине как дезинфицирующее средство, в технике она используется для обработки дерева, получения некоторых видов чернил, травления и чернения стали. В сельском хозяйстве сулема применяется как фунгицид. Бромид ртути применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (водородная энергетика). Амидохлорид ртути (белый преципитат ртути) входит в состав некоторых мазей. В ветеринарии амидохлорид ртути применяется как средство против паразитарных заболеваний кожи. Нитрат ртути применяется для отделки меха и получения других соединений этого металла. Токсичность нитрата ртути примерно такая же, как и токсичность сулемы. Многие органические соединения ртути используются в качестве пестицидов и средств для обработки семян. Некоторые соединения ртути применяются в составе вакцин (консервирующий компонент).

В Средние века отравление  ртутью получило название  «болезнь сумасшедшего шляпочника»

В Средние века отравление ртутью получило название «болезнь сумасшедшего шляпочника», так как ею заболевали мастера, применявшие ртутные препараты при изготовлении фетровых шляп. Это может вас удивить, но в XIX веке в Англии никто этому не удивлялся. Почему одного из персонажей знаменитой книги Льюиса Кэрролла «Алиса в Стране чудес» звали так странно — Сумасшедший Шляпник (Mad Hutter)?

На самом деле его не совсем адекватное поведение в книге объяснялось профессиональным занятием: шляпники подолгу контактировали с нитратом ртути, применявшимся при изготовлении войлочных шляп (особенно широко — в XVIII–XIX вв.). Мастера получали ртутные отравления, вплоть до развития слабоумия. В Англии того времени было расхожим выражение «ненормальный, как шляпник». А само отравление ртутью стали называть «болезнью сумасшедшего шляпника».

Около 120 человек, производивших в прошлом веке золочение куполов Исаакиевского собора в Петербурге, получили смертельное отравление. Купола золотили, натирая металлическую кровлю амальгамой золота — раствором золота в ртути. Смертельное отравление было вызвано парами ртути, которыми ежедневно дышали рабочие. Ни они сами, ни руководители работ, плохо зная токсические свойства ртути, не обратили своевременно внимание на тревожные симптомы начавшегося отравления: отсутствие аппетита, головные боли и желудочные расстройства.

Болезнь Минамата — синдром, вызываемый отравлением органическими соединениями ртути, преимущественно метилртутью. Была впервые обнаружена в Японии, в префектуре Кумамото в городе Минамата, в 1956 году. Симптомы включают нарушение моторики, парестезию в конечностях, ослабление зрения и слуха, а в тяжелых случаях — паралич и нарушение сознания, завершающиеся летальным исходом. Причиной возникновения болезни послужил продолжительный выброс компанией Chisso в воду залива Минамата ртути, которую донные микроорганизмы в своем метаболизме преобразовывали в метилртуть. Далее по пищевой цепочке метилртуть попадала в рыбу. Отравления людей были связаны с употреблением в пищу рыбы, выловленной в заливе.

Другой шокирующий случай отравления ртутью произошел в Ираке в начале 70-х: шесть тысяч человек, употребивших хлеб из зерна, обработанного ртутными препаратами, были госпитализированы, пятьсот из них погибли. Семена, обработанные гербицидом на основе метилртути, были изначально предназначены для посева, но каким-то образом попали в хлеб. Подобные отравления произошли в Гватемале и Пакистане.

В 1967 году высокое содержание ртути в рыбе привело к запрету на промышленный лов в сорока шведских озерах. По той же причине лов рыбы был запрещен в некоторых озерах Северной Америки.

Предельно допустимая концентрация ртути в воздухе рабочей зоны — 0,01 мг/м3. В организм ртуть проникает через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт. Определение уровня ртути в моче имеет большое практическое значение. В то же время следует учитывать, что количество ртути в моче не соответствует тяжести интоксикации, а зависит в основном от концентрации ее во вдыхаемом воздухе. То есть человек может быть «носителем» ртути без риска развития интоксикации.

 Патогенез

Ртуть относится к группе тиоловых ядов. Попадая в организм, соединяется с белками, циркулирует в виде альбуминатов, нарушает белковый обмен, течение ферментативных и рефлекторных процессов, является источником афферентых импульсов, поступающих в кору головного мозга. По классу опасности ртуть относится к первому классу (чрезвычайно опасное химическое вещество). Ртуть реагирует с SH-группами белковых молекул, среди которых — важнейшие для организма ферменты. Ртуть также реагирует с белковыми группами — СООН и NH2 с образованием прочных комплексов — металлопротеидов. А циркулирующие в крови ионы ртути, попавшие туда из легких, также образуют соединения с белковыми молекулами. Нарушение нормальной работы белков-ферментов приводит к глубоким нарушениям в организме, и прежде всего — в центральной нервной системе, а также в почках.

Острые отравления неорганическими соединениями ртути (дихлорид, цианид, нитрат ртути) происходят при ошибочном приеме их внутрь или использовании в суицидальных целях. Наиболее токсичен при этом дихлорид ртути (сулема). Смертельная доза сулемы — 0,5 г. Прием сопровождается жгучей болью во рту, глотке, пищеводе, в области желудка, по ходу толстой кишки. Отмечаются головная боль, обильное слюнотечение, неприятный запах изо рта, покраснение и кровоточивость десен, стоматит, некротические налеты на слизистой оболочке языка, зева и глотки. Возможен отек гортани. Наблюдаются тошнота, длительная упорная рвота, понос со слизью и примесью крови. Часто повышается температура тела. В тяжелых случаях развивается некротический нефроз. В сравнительно легких случаях отравления через 2–3 недели нарушенные функции восстанавливаются. При острых отравлениях ртутью, особенно при попадании в желудок ее диссоциирующих солей (диоксид ртути, оксицианид ртути, нитрат ртути), одновременно с введением унитиола дают антидот металлов (Стржижевского). 100 мл этого антидота нейтрализуют до 4 г сулемы.

Перед приемом антидота дают выпить 200–300 г воды, подкисленной уксусом или лимонной кислотой. Спустя 10 минут через зонд промывают желудок слегка подкисленной водой, к которой можно добавить 100 мл того же противоядия, до появления чистых вод. После промывания через зонд вводится слабительное.

При отсутствии антидота следует немедленно обильно промыть желудок водой с 20–30 г активированного угля или белковой водой (2 взбитых яичных белка на 1 л воды), после чего дать молоко, взбитый с водой яичный желток, а затем слабительное, прополоскать рот 5% раствором перманганата калия или раствором бертолетовой соли. Одновременно с перечисленными мерами дезинтоксикации начинается борьба с острой почечной недостаточностью. Рекомендуются физиотерапевтические методы лечения: сероводородные ванны, гальванические ванны с гипосульфитом натрия или серой, ультрафиолетовое облучение в сочетании с теплыми хвойными ваннами. Целесообразно лечение на курорте (Мацеста, Пятигорск и т.д.) серными и сероводородными ваннами. В рацион питания рекомендуется включать липотропные вещества и пектины.

...в начале 30-х годов фирма  Dow Chemical разработала метод  получения полихлорфенолов для консервации древесины, ставших известными как дауциды,  а уже в 1936 году в штате Миссисипи были обнаружены случаи хлоракне среди рабочих

Сроки лечения и реабилитации больных как при острых, так и при хронических отравлениях затягиваются на длительное время. Это связано с тем, что соединения ртути медленно выводятся из организма.

Хроническая интоксикация. Возникает у работающих в условиях длительного контакта с ртутью. В зависимости от степени выраженности патологического процесса в клиническом течении хронической интоксикации ртутью различают три стадии: начальную (функциональную), стадию умеренно выраженных изменений и выраженную. Начальная стадия, или стадия «ртутной неврастении», отличается малосимптомностью и быстрой обратимостью. У больных отмечаются общее недомогание, головная боль, плаксивость, снижение памяти, нарушение сна. Ночной сон, как правило, тревожный, прерывистый, нередко с устрашающими сновидениями, днем присутствует сонливость, даже во время работы. Все это сопровождается неприятными ощущениями металлического вкуса во рту, обильным слюнотечением. При осмотре обращают на себя внимание эмоциональная неустойчивость больного и выраженность вегетативных нарушений. Стадия умеренно выраженных изменений обычно развивается у тех, кто имеет большой стаж работы в контакте с ртутью, или в случае позднего начала лечения больных с признаками интоксикации. У больных появляются резкая слабость, упорные головные боли, бессонница, повышенная раздражительность, плаксивость, склонность к депрессивным реакциям. Постепенно нарастают симптомы эмоциональной лабильности: беспричинный смех, застенчивость, повышенная смущаемость. Больной становится робким, рассеянным, ему трудно выполнять работу в присутствии посторонних. Все это наблюдается на фоне выраженного функционального расстройства нервной системы, протекающего по типу астено-невротического или астено-вегетативного синдрома, и напоминает симптоматику «ртутного эретизма».

Характерным симптомом для хронической интоксикации ртутью является тремор пальцев вытянутых рук, который носит непостоянный характер и выявляется чаще всего при общем волнении больного. При прогрессировании интоксикации тремор становится крупноразмашистым, мешает выполнять точные движения. Синдром раздражительной слабости сопровождается повышением возбудимости вегетативной нервной системы, в первую очередь ее симпатической части. Это проявляется лабильностью пульса, склонностью к тахикардии, артериальной гипертензии, неустойчивостью сердечно-сосудистых реакций, появлением ярко-красного стойкого дермографизма, эритемных пятен на груди, шее при волнении, повышенной потливостью. Вегетативные нарушения сочетаются с расстройствами эндокринных желез (щитовидной, половых). У женщин чаще наблюдается гиперменорея, переходящая в гипоменорею. К числу постоянных симптомов интоксикации ртутью относятся изменения десен: разрыхленность, кровоточивость, в дальнейшем переходящие в гингивит и стоматит.

Третья стадия — стадия выраженных изменений, токсической энцефалопатии. Больные отмечают появление упорных головных болей без четкой локализации, жалуются на постоянную бессонницу, нарушение походки, слабость в ногах. Наблюдаются состояние страха, депрессии, снижение памяти и интеллекта. Возможны галлюцинации. Интенционное дрожание пальцев рук нередко сопровождается хорееподобными подергиваниями в отдельных группах мышц. Дрожание имеет тенденцию к генерализации, распространяется на ноги (тремор вытянутых приподнятых ног при горизонтальном положении туловища). Также отмечается микроорганическая симптоматика: анизокория, сглаженность носогубной складки, отсутствие брюшных рефлексов, разница в сухожильных и периостальных рефлексах, нарушение мышечного тонуса, гипомимия, дизартрия. Может развиваться шизофреноподобный синдром. Появляются галлюцинаторно-бредовые явления, страх, депрессия и «эмоциональная тупость». Отмечаются психосенсорные расстройства, изменение схемы тела, сумеречное сознание. Токсические энцефалопатии трудно поддаются даже активному длительному лечению. В литературе описаны единичные случаи ретробульбарных невритов, периодическое сужение полей зрения. При длительном воздействии ртути иногда обнаруживаются отложения ртути в хрусталике (меркуриалентис).

Профилактика. Дополнительными медицинскими противопоказаниями для работы с ртутью являются хронические, часто рецидивирующие заболевания кожи, болезни зубов и челюстей (хронический гингивит, стоматит, периодонтит), хронический гастрит, заболевания печени и желчевыводящих путей, периферической нервной системы, наркомании, токсикомании, хронический алкоголизм, шизофрения и другие эндогенные психозы.

Лечение должно быть комплексным, дифференцированным с учетом степени выраженности патологического процесса. С целью обезвреживания и выведения ртути из организма рекомендуется применение антидотов: унитиола, сукцимера, натрия тиосульфата. Наиболее эффективен унитиол, сульфгидрильные группы которого вступают в реакцию с тиоловыми ядами, образуя нетоксичные комплексы, которые выводятся с мочой. К комплексообразующим соединениям, способствующим выведению ртути из организма, относится D-пеницилламин, однако применение его из-за побочных явлений ограничено. В комплекс лечебных мероприятий целесообразно включать средства, способствующие улучшению метаболизма и кровоснабжения мозга. При выраженной эмоциональной неустойчивости и нарушении сна показаны препараты из группы транквилизаторов, одновременно назначают небольшие дозы снотворных средств (фенобарбитал, барбамил). Медикаментозную терапию следует сочетать с применением гидропроцедур (сероводородные, хвойные и морские ванны), ультрафиолетового облучения, лечебной физкультуры, психотерапии.

Болезнь Юшо (интоксикация хлор­органическими соединениями, диоксинами)

Применение хлорорганических соединений, диоксинов в хозяйственных целях может приводить к сильному загрязнению среды и нежелательным последствиям. В свое время открытие инсектицидных свойств дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) было отмечено Нобелевской премией. Его мировое производство в течение почти 30 лет достигало ежегодно 100 000 т, а применение спасало урожаи многих сельскохозяйственных культур, а также лесные насаждения. Препараты ДДТ создавали помехи в экосистемах для экономически вредных консументов, защищали урожаи, но сам ДДТ и некоторые примеси в препаратах, помимо токсичности для теплокровных животных, обладают способностью прогрессивно накапливаться в звеньях пищевых цепей. Есть данные, что при попадании препаратов, близких к ДДТ, в воду в количестве 0,014 части на миллион его содержание в планктоне составляет уже 0,5 части на миллион, а в мышцах рыб — 221 часть, т.е. возрастает более чем в 104 раза. Неожиданно ДДТ обнаружили в тканях пингвинов в Антарктиде, где его никогда не применяли. Сейчас его использование запрещено.

Диоксины — это группа веществ, которые называют суперэкотоксикантами в силу их чрезвычайно высокой токсичности и биологической активности, включающая дибензо-1,4-диоксины (ПХДД), дибензофураны (ПХДФ) и бифенилы (ПХБФ), а также сотни хлор-, бром- и хлорброморганических циклических эфиров. Диоксины образуются во многих технологических процессах — от целлюлозно-бумажного, металлургического и других производств до биологической очистки сточных вод и хлорирования питьевой воды, сжигания отходов, сгорания топлива в двигателях.

Эти вещества по своей токсичности превосходят соединения тяжелых металлов, хлорорганические пестициды (ДДТ, гексахлоран и пр.), а по канцерогенности — ароматический углеводород бензпирен.

Интоксикации хлорорганическими соединениями известны в течение длительного времени, Так в начале 30-х годов фирма Dow Chemical разработала метод получения полихлорфенолов для консервации древесины, ставших известными как дауциды, а уже в 1936 году в штате Миссисипи были обнаружены случаи хлоракне среди рабочих, использующих дауциды. В это же время началось развитие крупнотоннажных химических производств, при которых образуются диоксины. На одном из таких заводов всемирно известной фирмы Monsanto в США в 1949 г. отмечено поражение рабочих диоксинами (пострадали 288 человек). Тогда же в результате неконтролируемого синтеза трихлорфенола произошло загрязнение диоксинами территории завода фирмы BASF в Людвигсхафене (Западная Германия), и при этом заболели 75 человек. Спустя почти 40 лет в крови этих людей были выявлены высокие концентрации маркерного соединения диоксиновой группы — 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксина (ТХДД). В 1961–1962 гг. и в 1965–1967 гг. в Уфе на предприятиях «Химпрома» были отмечены массовые поражения рабочих при производстве гербицида 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоты. Также поражения хлорорганическими соединенями характерны для рабочих заводов по производству хлорорганических соединений в Дзержинске (Нижегородская область) и Чапаевске (Самарская область).

Осенью 1964 года ВВС США приступили к массированным военным действиям с использованием гербицидных дефолиантов во Вьетнамских джунглях, где скрывались вьетнамские партизаны (операция Ranch Hand). В ходе этой войны было применено около 96 000 тонн гербицидов, из них 57 000 тонн соединений, содержащих, по разным оценкам, от 170 до 500 кг диоксинов. Пострадало не только мирное население, но и сами американские солдаты, проводившие эту «экологическую» операцию. В середине 60-х годов упомянутая выше фирма Dow Chemical финансировала так называемые научные исследования, в ходе которых диоксины наносили на кожу заключенным. В 1968 году в юго-западной Японии (деревня Юшо) зарегистрирована массовая вспышка отравлений после употребления в пищу коммерческого рисового масла, которое случайно было загрязнено ПХБ и ПХДФ, — пострадали 1786 человек. Этот эпизод получил название «болезнь Юшо», или «масляная болезнь». Аналогичный случай имел место и позже на Тайване, когда в 1979 году пострадали около 2600 жителей области Ю-Ченг.

Наиболее известна своими масштабами и трагическими последствиями химическая катастрофа в Севезо (Италия) летом 1976 г. на заводе фирмы ICMESA по производству трихлорфенола. В результате взрыва несколько килограммов ТХДД заразило обширную территорию. Пострадало около 1000 человек; число новорожденных детей с врожденными аномалиями развития увеличилось на протяжении двух лет в 15 раз. В 1993 году была установлена прямая зависимость между выбросом диоксинов и ростом злокачественных опухолей в Севезо.

Хлорорганические соединения относятся к сельскохозяйственным ядохимикатам. У человека контакты с этими соединениями происходят при их производстве и применении. Описано довольно много признаков и симптомов хронической интоксикации, которые зависят от пути поступления токсинов в организм: 1) кожные проявления — хлор­акне, гиперпигментация, гиперкератоз; 2) печеночный синдром — фиброз печени, поражение поджелудочной железы, повышенное содержание трансаминазы и триглицеридов в крови, повышенное содержание холестерина, потеря аппетита и похудание, расстройство пищеварения (рвота, тошнота, нарушения стула, непереносимость алкоголя и жирной пищи); 3) сердечно-сосудистый синдром — одышка и сердцебиение при незначительной нагрузке и преходящие боли в области сердца: миокардиодистрофия, артериальная гипотония; 4) респираторный синдром — поражения верхних дыхательных путей, хронический токсический бронхит, который характеризуется диффузной атрофией слизистой оболочки, снижением скоростных показателей вентиляции, повышением вязкостного сопротивления; 5) синдром иммунологической недостаточности — снижение активности фагоцитоза, компенсаторное повышение фибронектина, понижение показателей Т-клеточного иммунитета, повышение количества натуральных киллеров и В-лимфоцитов; 6) полиневритический синдром — слабость, парестезии и боли в конечностях, снижение мышечного тонуса и мышечной силы, заторможенность или полное отсутствие сухожильных рефлексов, диффузное снижение болевой чувствительности в дистальных отделах конечностей по типу «высоких перчаток», часто этому сопутствуют вегетативные расстройства: акроцианоз, акрогипергидроз; гипотермия конечностей; 7) астено-вегетативный синдром — сексуальные расстройства (падение либидо, импотенция), головокружение, понижение работоспособности, расстройство сна, повышенная потливость; тремор пальцев рук, неустойчивость в позе Ромберга, нарушение координации при пальценосовой пробе; исследование корковой нейродинамики указывает на признаки раздражительной слабости, ослабление процессов внутреннего торможения, нарушение подвижности и уравновешенности основных нервных процессов; 8) нарушение вегетативно-сосудистой регуляции — артериальная гипотония, патологические сосудистые реакции на термические раздражители. Вопрос о том, являются ли хлорорганические соединения причиной онкологических заболеваний, окончательно не решен. Но имеющиеся материалы свидетельствуют о подъеме уровня заболеваемости раком органов респираторного тракта, пищеварительной системы и других локализаций у рабочих хлорных производств. Хлорорганические соединения способны влиять и на репродуктивную систему. У рабочих, занятых в производстве хлорфеноксигербицидов, полихлорбензола, отмечены снижение либидо и импотенция, а у их жен заметно участились случаи самопроизвольных абортов. Экспериментально было доказано, что хлорорганические соединения попадают в организм потомства с молоком матери. В районах, загрязненных хлорорганическими соединениями, отмечен высокий уровень их содержания в грудном молоке. Это приводит к тому, что дети уже в раннем возрасте могут заболеть хлоракне. Кроме того, такие дефекты развития, как «заячья губа», анэнцефалия и некоторые другие признаны прямым следствием воздействия хлорорганических соединений на организм. В связи с опасностью отравления хлорорганическими соединениями все виды работ с ним проводятся с обязательным использованием средств индивидуальной защиты (спецодежды, спецобуви, респиратора, противогаза, защитных очков и т.д.).

Болезнь итай-итай  (интоксикация кадмием). Кадмий как токсикант окружающей среды

Тяжелый металл кадмий вообще представляет собой один из самых опасных токсикантов среды (например, он значительно токсичнее свинца). В природной среде кадмий встречается лишь в очень малых количествах — именно поэтому его отравляющее действие было выявлено лишь недавно. Дело в том, что только в 3–4 последних десятилетия он стал находить все более техническое применение. Он содержится в мазуте и дизельном топливе (и освобождается при его сжигании!), его используют в качестве присадки к сплавам, при нанесении гальванических покрытий (кадмирование неблагородных металлов), для получения кадмиевых пигментов, нужных при производстве лаков, эмалей и керамики, в качестве стабилизаторов для пластмасс (например, поливинилхлорида), в электрических батареях и т.д. В результате всего этого, а также при сжигании кадмийсодержащих пластмассовых отходов кадмий может попадать в воздух. По данным Хясянена, в Балтийское море ежегодно поступает 200 тонн кадмия, в том числе 45 % — из воздуха. А во всем мире, судя по имеющимся сведениям, в окружающую среду ежегодно выбрасывается примерно 5000 тонн.

Кадмий опасен в любой форме — принятая внутрь доза в 30–40 мг уже может оказаться смертельной. Поэтому даже питье лимонада из сосудов, материал которых содержит кадмий, чревато опасностью. Из-за того, что однажды поглощенное количество кадмия выводится из человеческого организма очень медленно (0,1 % в сутки), легко может происходить хроническое отравление. Его самые ранние симптомы — поражение почек и нервной системы, белок в моче, нарушение функций половых органов; позднее возникают острые костные боли в спине и ногах. Типично также нарушение функции легких. Кроме того, предполагается канцерогенное действие кадмия.

По данным Хясянена,  в Балтийское море ежегодно  поступает 200 тонн кадмия, в том числе 45 % — из воздуха. А во всем мире, судя по  имеющимся сведениям, в окружающую среду ежегодно выбрасывается примерно 5000 тонн

В организме кадмий в первую очередь накапливается в почках, и после достижения пороговой концентрации — около 0,2 мг кадмия на 1 г массы почек — появляются симптомы тяжелого отравления и почти неизлечимого заболевания. Отложение кадмия в почках вначале не вызывает сколько-нибудь заметных клинических симптомов. Лишь после превышения концентрации 0,2 мг на 1 г почечной ткани появляются тяжелые симптомы (такие как одышка, наличие белка в моче, малокровие и почечная недостаточность). Кроме того, кадмий оказывает выраженное токсическое воздействие на половые железы (прежде всего на семенники).

Кадмий почти невозможно изъять из природной среды, поэтому он все больше накапливается в ней и попадает различными путями в пищевые цепи человека и животных. Чаще всего причиной повышенного содержания кадмия в пище бывают промышленные газообразные выбросы. Известные до сих пор данные о максимальной аккумуляции кадмия в пищевых продуктах относятся к свиным почкам, где находили до 2 мг/кг кадмия. Все (без исключения) исследованные яйца серых куропаток и фазанов из Верхнего Эльзаса содержали кадмий (а значительно больше половины яиц — еще и ртуть). Двустворчатые моллюски могут аккумулировать кадмий, повышая его концентрацию в миллион раз по сравнению с его содержанием в морской воде.

Однако больше всего кадмия мы получаем с растительной пищей. Дело в том, что кадмий чрезвычайно легко переходит из почвы в растения: последние поглощают до 70 % кадмия из почвы и лишь 30 % — из воздуха. Особенно большую опасность представляют в этом отношении грибы, которые часто могут накапливать кадмий в исключительно высоких концентрациях. Так, например, в луговых шампиньонах было найдено до 6 мг/кг кадмия (вообще же в шампиньонах находили до 170 мг/кг). Луговые шампиньоны аккумулируют главным образом кадмий, а наряду с ним также свинец и ртуть; у других видов грибов дело может обстоять иначе: например, пестрый гриб-зонтик накапливает в первую очередь свинец и ртуть и в сравнительно меньших количествах — кадмий. Поэтому Федеральное ведомство по вопросам здравоохранения ФРГ уже рекомендовало употреблять в пищу меньше дикорастущих грибов (а также меньше свиных и говяжьих почек). В то время как степень загрязнения продовольственных продуктов свинцом и ртутью значительно ниже международных норм допустимой нагрузки, загрязнение кадмием, согласно произведенным до сих пор (еще неполным) оценкам, близко к соответствующим предельным уровням.

В Японии цинковый рудник загрязнил кадмием реку Дзинцу, и питьевая вода стала содержать кадмий; кроме того, речной водой орошали рисовые поля и плантации сои. Спустя 15–30 лет более 150 человек умерло от хронического отравления кадмием, сопровождавшегося атрофией костей всего скелета; этот случай вошел в историю эндемических отравлений тяжелыми металлами под названием «болезнь итай-итай». В США случаи заболевания итай-итай имели место в связи с потреблением сахарного горошка, который содержал большие количества кадмия. С тех пор в Японии всех, кто так или иначе подвергается подобной опасности, систематически обследуют на содержание кадмия в организме. Фармацевтическое предприятие Pharmacia в городе Фрейбурге недавно разработало метод, позволяющий сравнительно просто определять содержание кадмия в моче при помощи так называемого бета-2-микроглобулина.

Количество кадмия, попадающее в организм человека, зависит не только от потребления им кадмийсодержащих пищевых продуктов, но и в большой степени от качества его диеты. В частности, даже весьма незначительная недостаточность железа может заметно усилить аккумуляцию кадмия. Поэтому женщины, которые в результате менструаций регулярно теряют вместе с кровью железо, более подвержены отравлению кадмием, чем мужчины. Особой опасности подвергаются беременные, у которых потребность в железе еще выше из-за того, что плод накапливает в своей печени запасы железа, необходимые ему для первых месяцев жизни после рождения. Поэтому, старательно восполняя убыль железа, женщины могут осуществлять по меньшей мере относительную профилактику. Вообще достаточное количество железа в крови, по-видимому, тормозит аккумуляцию кадмия. Кроме того, теперь мы знаем, что большие дозы витамина D действуют как противоядие при отравлении кадмием.

Кадмий накапливается также в волосах, где его можно обнаружить. При патологоанатомическом исследовании человеческих трупов было обнаружено, что содержание кадмия в почках в последние 50 лет неуклонно возрастало. Самые высокие концентрации встречаются у жителей больших городов и промышленных районов с большой плотностью населения. Подсчитано, что в США и Японии уже 5 % населения находится под серьезной угрозой, так как концентрация кадмия у этих пяти процентов уже почти достигла установленного критического уровня.

Так называемые кадмиевые скандалы в ФРГ, имевшие место в 70-х годах, происходили из-за того, что кадмийсодержащий ил (однажды это был ил, вычерпанный из русла реки Неккар и бесплатно отданный фермерам «для улучшения почвы», в другой раз — ил из городских очистных сооружений) в течение многих лет в качестве средства, улучшающего почву, вывозился на сельскохозяйственные угодья. Это привело в конце концов к такому сильному загрязнению кадмием возделываемых пищевых и кормовых растений (сахарной свеклы, клубневого сельдерея, картофеля), что в 1979 году власти вынуждены были официально запретить там какие бы то ни было посадки. В районе Среднего Неккара эта мера было распространена на 30 га пахотной земли. Почва, загрязненная кадмием, вновь была свезена с полей, так что теперь, видимо, можно будет использовать в пищу урожай, собираемый на этих землях; кроме того, благодаря другим мероприятиям уже с 1980 г. снова можно без опасений есть рыбу из Неккара и Энца.

Попадая в opганизм, кадмий легко проникает в общий кровоток. Весьма скоро металл обнаруживается в почках, печени, поджелудочной железе, легких, волосах, костной ткани. Кумуляция кадмия в тканях у людей зависит от возраста, курения, перенесенных заболеваний, от концентрации его в окружающей среде и путей поступления. Депонируется он в основном в печени и почках. Дети в большей степени подвержены действию кадмия. Выводится кадмий через желудочно-кишечный тракт, и только небольшая часть — с мочой, в жаркое время — с потом.

Кадмий практически токсичен для всех тканей, так как имеет долгий биологический цикл. Отмечено повышение активности пируваткарбоксилазы, глюкозо-6-фосфатазы, увеличение концентрации глюкозы и мочевины в крови. Металл ингибирует ДНК-полимеразы печени прямо или путем нарушения ферментов синтеза. Этим можно объяснить канцерогенное и тератогенное действие кадмия. Он нарушает активность аланиновой и аспарагиновой трансаминаз, щелочной фосфатазы. Так как кадмий — тиоловый яд, считают, что одним из возможных механизмов его токсического действия может быть блокирование SH-групп.

Кадмий может вызывать острые и хронические отравления. Острые отравления в производственных условиях встречаются очень редко, так как чаще обусловлены попаданием кадмия через желудочно-кишечный тракт. При остром отравлении, связанном с вдыханием пыли или аэрозоля окиси кадмия, симптомы отравления появляются не сразу, а после скрытого периода, длящегося до 10 часов. При этом наблюдаются явления раздражения конъюнктивы глаз, слизистых оболочек верхних дыхательных путей, явления бронхита: сливной бронхопневмонии и даже отека легких, обычно протекающих с высокой температурой. Описаны отдельные летальные случаи. Наряду с поражением органов дыхания имеют место диспептические явления (тошнота, рвота, понос), а также головная боль, головокружение, слабость, сердцебиение. Возможно поражение печени. В единичных случаях наблюдаются кровавая рвота и понос. Моча при острых отравлениях может иметь коричневую окраску и содержать эритроциты.

Длительное воздействие малых доз приводит к хроническому отравлению. Различают:

1) латентный период, длящийся несколько лет, во время которого могут быть жалобы на боль в верхних дыхательных путях и желудочно-кишечном тракте;

2) «тревожный» период, во время которого появляется типичное окрашивание зубов в желтый цвет;

3) период болезненных явлений, выражающихся в астеническом симптомокомплексе;

4) период, характеризующийся обменными нару­шениями и поражением костей. Обычно этот период наблюдается при длительном стаже работы (8 лет и  больше).

Одним из характерных симптомов кадмиевой интоксикации является гипосмия и даже потеря обоняния (аносмия), появление желтой каймы вдоль шейки зубов и десневого края. Характерны похудание, плохой аппетит, астенические и диспептические жалобы, боли в костях конечностей, парестезии. В дальнейшем развиваются носовые кровотечения, изъязвление и прободение носовой перегородки, хронические трахебронхиты и в ряде случаев — пневмофиброз.

Рентгенологически отмечаются различной степени деформация, усиление и сгущение легочного рисунка, расширение, уплотнение корней легких. Функциональные способности легких также изменяются, происходит уменьшение жизненной емкости легких, снижение максимальной вентиляции.

Возможно поражение печени, проявляющееся хроническим гепатитом и гепатохолециститом. Печень при этом увеличивается, болезненна при пальпации, нарушается антитоксическая функция. Отмечена функциональная недостаточность поджелудочной железы. Кадмий вызывает увеличение содержания холестерина в крови, снижение уровня общих липидов и изменение соотношений их фракции, подавляет секреторную активность b-клеток поджелудочной железы.

При хроническом кадмиевом отравлении очень характерно появление протеинурии, связанной с повреждением клубочкового аппарата почек позже развиваются нарушения канальцев. Характерно усиленное выделение р-микроглобулинов. Кадмий вызывает гипокальцийурию и нарушение структуры костной ткани. Обнаруживаются поперечные борозды в костях лопаток, таза, эпифизах костей конечностей и особенно часто ребер, где могут быть спонтанные переломы и костные мозоли.

Изменения со стороны крови при интоксикации кадмием проявляются умеренной гипохромной анемией, повышением СОЭ. Кадмий способен проникать через плаценту, несмотря на то что она является хорошим защитным барьером.

Таким образом, кадмий является высокотоксичным веществом и в концентрациях, близких к предельно допустимым, способен вызывать раздражение верхних дыхательных путей, воспалительные процессы в легких, паренхиматозное поражение печени с нарушением функции, дистрофические изменения миокарда, нарушения кальциевого обмена, костеобразования, анемическое состояние.

Лечение. При острых отравлениях больным показаны тепловлажные ингаляции, кодеин, по показаниям — антибиотики, кислородная терапия. При хронических отравлениях лечение симптоматическое. При поражении костей назначают витамин D, препараты Са, облучение кварцем. Имеются указания на возможность применения комплексообразующих препаратов и тетацина.

Винилхлорид как токсикант окружающей среды

Поливинилхлорид (ПВХ) сегодня — непременная составляющая нашего образа жизни, и прежде всего он незаменим как упаковочный материал для пищевых продуктов. Так как его получают из винилхлорида, возник вопрос, не могут ли содержащиеся иногда в пленках из ПВХ остаточные количества винилхлорида прямым или непрямым образом (через пищевую цепь или диффундируя в упакованные в ПВХ продукты питания) оказывать вредное влияние на человека.

В самом деле, ведь на фабриках, производящих ПВХ, у рабочих, вынужденных вдыхать относительно высокие концентрации паров винилхлорида, возникают гемангиосаркомы (одна из форм быстро развивающихся злокачественных опухолей, образующихся из стенок кровеносных сосудов).

Как известно, раньше в пленках ПВХ, использовавшихся для упаковки пищевых продуктов и изготовления кухонной утвари, действительно еще определялись остатки винилхлорида, которые могли представлять опасность, например в том случае, когда бутылку из ПВХ, в которой прежде находилось водное содержимое, при вторичном использовании наполняли жирным пищевым продуктом.

Разумеется, предметы кухонного оборудования изготовлялись из пластифицированного ПВХ, который вряд ли еще содержал примесь винилхлорида: в прошлом ее находили главным образом в непластифицированном ПВХ. Между тем (по меньшей мере начиная с 1978 г.) благодаря совершенствованию технологии содержание винилхлорида в ПВХ было снижено, так что в настоящее время ПВХ-материалы в токсикологическом отношении могут, пожалуй, считаться безопасными. Согласно данным Федерального ведомства по вопросам народного здравоохранения ФРГ, в продуктах питания, упакованных в ПВХ, не был обнаружен винилхлорид. К тому же до сих пор нет никаких указаний на то, что винилхлорид при попадании его в организм с пищей тоже может вызвать рак. Ведь все заболевшие рабочие вдыхали большие количества винилхлорида в газообразной форме.

В ФРГ 8 ноября 1979 г. вступило в силу «Положение о предметах первой необходимости, изготовленных из винилхлорида», где указывается, что предметы из ПВХ, если они соприкасаются с пищевыми продуктами, как, например, упаковка для расфасованного маргарина или бутылки для масла, не должны содержать более 1 мг мономерного винилхлорида на 1 кг, так как газообразный мономерный винилхлорид (исходный материал для производства ПВХ) в определенной концентрации может вызывать злокачественные заболевания. Это положение относится и к ряду других предметов — к мундштукам вспомогательных приспособлений для плавания и других изделий, которые надувают ртом, а также к детским игрушкам. Так как винилхлорид, удаляемый из изделий с целью выполнить упомянутое требование, вновь используется в качестве сырья, себестоимость продукции при этом не повышается. Прежние анализы пищевых продуктов, расфасованных в бутылки из ПВХ, выявили наличие в них следов винилхлорида, причем концентрация последнего зависела от характера содержимого бутылки; больше всего был загрязнен уксус, за ним следовали фруктовые соки и горчица.

Поливинилхлорид — термопластический материал, получаемый путем полимеризации винилхлорида в присутствии эмульгаторов и инициаторов (органические и неорганические перекиси, персульфаты калия или аммония и др.) с добавлением пластификаторов и стабилизаторов (соединения свинца, кадмия и других металлов). Предельно допустимая концентрация для поливинилхлорида — 6 мг/м3. При переработке поливинилхлорида воздушная среда может быть загрязнена хлористым винилом и другими летучими органическими веществами (эфирами фосфорной и фталевой кислот и др.). Парогазовоздушные смеси, образующиеся в результате термоокислительной деструкции поливинилхлорида, могут быть причиной острых и хронических профессиональных отравлений. Поливинилхлорид получается путем полимеризации винилхлорида — одного из основных представителей виниловых мономеров. Поливинилхлорид находит широкое применение при изготовлении многочисленных изделий, используется для электроизоляции проводов и кабелей, для производства листов, труб, пленок, искусственной кожи, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, служит основой для пластиката, сополимеризуется с винилацетатом, метилметакрилатом, пропиленом, этиленом, винилидендихлоридом.

Острая интоксикация винилхлоридом может развиваться при массивном воздействии этого вещества, как правило, в аварийных условиях, когда концентрации его достигают многих тысяч мг/м3. За короткое время, иногда за несколько минут, может развиться глубокое наркотическое состояние, вплоть до смертельного исхода. При воздействии меньших концентраций винилхлорида, но близких к субнаркотическим величинам, у рабочих может развиваться преднаркозный синдром. Частые и продолжительные воздействия высоких субнаркотических концентраций винилхлорида могут привести к формированию уже на протяжении первых лет и даже месяцев склеродермоподобного синдрома, получившего название «винилхлоридная болезнь». Как и для системной склеродермии, для нее характерно развитие синдрома Рейно, протекающего с акроспастическими реакциями и акроостеолизом концевых фаланг пальцев рук. Кожа пальцев рук уплотняется. Одновременно могут обнаруживаться очаги уплотнения на ладонной поверхности предплечий, а также на лице, шее, груди. В болезненный процесс вовлекаются также и внутренние органы (печень, селезенка, желудочно-кишечный тракт, сердце, легкие, почки). При этом чаще всего и наиболее выраженные изменения обнаруживаются со стороны печени и селезенки. Отмечается их увеличение и болезненность. В ряде случаев формируется гепатолиенальный синдром. В связи с развитием подкапсулярного фиброза, фиброза портальной области и воротной вены может развиваться портальная гипертензия с последующим расширением вен пищевода и дна желудка. Описаны случаи кровотечений из варикозно расширенных вен пищевода. Поражение желудочно-кишечного тракта проявляется его дискинезией. Развиваются пневмосклероз и кардиосклероз. Вовлечение в болезненный процесс почек проявляется микрогематурией и умеренной протеинурией. Со стороны крови наиболее существенной является наклонность к ретикулоцитозу и тромбоцитопении.

При винилхлоридной патологии отмечается повышенная частота злокачественных новообразований, исходящих, в частности, из соединительнотканных элементов печени (гемангиосаркома) легких. Имеются указания на повышенную частоту рака желудка, мозга, молочных желез, а также злокачественных заболеваний крови, гемо- и лимфопоэтической системы у лиц, подвергающихся воздействию высоких концентраций винилхлорида.

Для концентраций винилхлорида, составляющих десятки мг/м3, характерно постепенное развитие вегетодистонии, в рамках которой выделяются астеновегетативный и периферический сосудисто-нейротрофический синдромы. Первый из них на начальных этапах имеет парасимпатикотоническую, второй — симпатикотоническую направленность. Вегетодистония указанной направленности — наиболее частое проявление вредного воздействия винилхлорида в современных промышленных производствах, где наиболее часто встречающиеся концентрации лишь немного превышают допустимые величины. При переработке поливинилхлоридных материалов в воздушную среду рабочих помещений могут поступать как мономеры, так и продукты, используемые в качестве добавок, и продукты деструкции тех и других. При повышении пылевыделения описаны пневмокониозы.

Лечение. Преимущество следует отдавать средствам растительного происхождения (настойки лимонника, заманихи, аралии; экстракты левзеи, элеутерококка и др.). При церебральных нарушениях органического характера рекомендуются препараты метаболитного действия (аминалон, пирацетам, энцефабол и др.). Наличие вегетативно-чувствительной полиневропатии является показанием для проведения курсов витаминов группы В. Хороший эффект дает и физиотерапевтическое воздействие на воротниковую зону. При суб- и атрофических процессах в верхних дыхательных путях наиболее целесообразно применять щелочные и масляные ингаляции. Аэрозольингаляционная терапия с использованием щелочных растворов, а при показаниях (наличие обострения) — и растворимых сульфамидных препаратов (натриевые соли этазола, сульфапиридазин) высокоэффективна и при хронических бронхитах, нередко встречающихся у работающих с поливинилхлоридом.

Профилактика. В первичной профилактике профессиональных заболеваний у этой категории лиц первоочередное значение имеют мероприятия санитарно-гигиенического плана. Это совершенствование оборудования, его герметизация, непрерывность и автоматизация технологического процесса, совершенная вентиляция и т.п. Важным является соблюдение рабочими мер личной гигиены, использование средств индивидуальной защиты. Необходимо применять защитные маски, перчатки, кремы. В условиях повышенной запыленности использовать респираторы. Важнейшее место в профилактике занимают также периодические медицинские осмотры.