Журнал «Медицина неотложных состояний» №2(89), 2018
Вернуться к номеру
Невидимі ризики: що ми знаємо про них?
Авторы: Недашківський С.М.
Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, м. Київ, Україна
Рубрики: Медицина неотложных состояний
Разделы: Справочник специалиста
Версия для печати
Резюме
В статті наведені дані щодо ризиків використання витратних матеріалів із поліхлорвінілів, що містять пластифікатор (пом’якшувач) діетилгексилфталат (ДЕГФ). Представлені дані щодо впливу ДЕГФ на різні органи та системи організму, особливо у пацієнтів групи ризику.
В статье приведены данные относительно риска использования расходных материалов из полихлорвинилов, в состав которых входит пластификатор (смягчитель) диэтилгексилфталат (ДЭГФ). Представлены данные относительно влияния ДЭГФ на органы и системы организма, особенно у пациентов группы риска.
The article presents data on the risks of using consumables from polyvinyl chlorides containing diethylhexyl phthalate plasticizer (softener). The data on the influence of diethylhexyl phthalate on various organs and systems of the body, especially in patients at risk, are presented.
Ключевые слова
поліхлорвініл; пластифікатор; діетилфталат; SCENIHR (Науковий комітет ЄС, що вивчає нові і нещодавно ідентифіковані ризики для здоров’я); шкідливий вплив на організм
полихлорвинил; пластификатор; диэтилфталат; SCENIHR (Научный комитет ЕС, изучающий новые и недавно идентифицированные риски для здоровья); вредное влияние на организм
polyvinyl chloride; plasticizer; diethyl phthalate; Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks; harmful effects on the body
Здоров’я населення — найважливіше досягнення кожної держави, її демографічний, економічний, духовний і соціальний потенціал, на який впливають ряд негативних чинників, у тому числі і дія хімічних речовин на людину. В Україні, як і в багатьох розвинених країнах, останніми роками збільшилося токсичне навантаження на цивільне населення. Мільйони різноманітних хімічних сполук, що існують в життєвому середовищі людини, можуть привести до техногенних аварій, нещасних випадків на робочих місцях і в побуті [4, 5].
Проблема впливу на організм людини токсичних речовин на початку XXI сторіччя набула особливої актуальності в результаті бурхливого розвитку хімічної індустрії і її галузей, що привело до накопичення в навколишньому середовищі різноманітних хімічних речовин, кількість яких становить більше 10 млн. Близько 100 тис. із них використовується в побуті у вигляді харчових добавок, лікувальних препаратів, пестицидів, препаратів побутової хімії, косметичних засобів [1]. Накопичення потенційно токсичних речовин у сфері життєдіяльності людини привело до того, що більш ніж 500 з них виявляються найбільш частою причиною отруєнь [3]. За даними світової статистики Всесвітньої організації охорони здоров’я (1998), щорічно гострі отруєння забирають життя більше 250 тисяч людей (4,3 на 100 тис. населення) і входять до числа 10 провідних причин смерті. Але крім гострих отруєнь існує досить значущий ризик хронічної інтоксикації хімічними речовинами, коли в разі повторних впливів різноманітних хімічних чинників спричиняється шкода здоров’ю людини. Досить часто хімічні речовини не визначаються органолептично, тобто позбавлені смаку і запаху, що підсилює їх можливості до подальшого потрапляння всередину.
Дану проблему хотілося б розглянути на прикладі рутинного використання систем для внутрішньовенного (в/в) введення лікарських препаратів та інфузійних розчинів, контейнерів для зберігання препаратів крові і медикаментів, інфузійних середників, магістралей для процедур гемодіалізу, екстракорпоральної мембранної оксигенації (ЕКМО) тощо. Загальновідомо, що основною хімічною речовиною, з якої вироблені вищеперераховані витратні матеріали, є полівінілхлорид (поліхлорвініл). Звичайне позначення полівінілхлориду на пострадянському ринку — ПВХ, але можуть зустрічатися й інші назви: PVC (полівінілхлорид), PVC-P або FPVC (пластифікований полівінілхлорид). Для надання необхідних властивостей до складу ПВХ додається пластифікатор (пом’якшувач) діетилгексилфталат (ДЕГФ), у англомовній літературі позначається як DEHP. Постійний моніторинг, що здійснюється регулюючими комісіями щодо дослідження безпеки використання медикаментів та засобів їх доставки (США, ЄС), виявив негативний вплив на організм саме діетилгексилфталату в певних ситуаціях. Це послужило причиною поступової відмови від використання ПВХ, що містить DEHP, з поступовою заміною його на більш безпечніші пластифікатори.
Дещо з історії. У великих масштабах виробництво полівінілхлориду почалося в Німеччині у тридцяті роки минулого століття. В 1931 р. об’єднання ВASF випустило перші тонни ПВХ (третє незалежне відкриття даного продукту вченими). Виробляли з цього матеріалу практично все — від дитячих пляшечок до деталей автомобіля. Світовий випуск полівінілхлориду становить 16,5 % від загального випуску пластмас — третє місце у світовому табелі про ранги полімерних матеріалів. Особливі властивості ПВХ стали причиною широкого використання цієї сполуки у медицині [6, 7].
Основні властивості. Полівінілхлорид — синтетичний термопластичний полярний полімер. Продукт полімеризації вінілхлориду. Тверда речовина білого кольору. Випускається у вигляді капілярно-пористого порошку з розміром частинок 100–200 мкм, одержуваного полімеризацією вінілхлориду в масі, суспензії або емульсії. Полівінілхлорид стійкий до дії вологи, кислот, лугів, розчинів солей, промислових газів (наприклад, NO2, Cl2), бензину, гасу, жирів, спиртів тощо. Обмежено розчинний в бензолі, ацетоні. Розчинний у дихлоретані, нітробензолі. Фізіологічно нешкідливий. Сам по собі полівінілхлорид є досить крихким і жорстким матеріалом. З метою надання виробам з ПВХ пластичності та гнучкості до його складу додаються пластифікатори. З найпоширеніших — це діетилгексилфталат. DEHP має високу сумісність з ПВХ смолами. Залежно від гнучкості, необхідної в продукті ПВХ, медичні пристрої можуть містити від 29 до 81 % DEHP [2].
Існує декілька причин, завдяки чому ПВХ є настільки популярним матеріалом у медицині. По-перше, ПВХ — домінуючий матеріал, що використовується для зберігання рідин, діалізних розчинів, а також крові та її продуктів. Вироби з ПВХ можуть бути стерилізовані паром, витримувати температури від –40 °C і вище 121 °C. ПВХ також можна стерилізувати з використанням ПФС (етиленоксид) і з гамма-випромінюванням пучка електронів.
Основні позитивні властивості ПВХ
Безпека. Перед тим як ПВХ може бути використаний як матеріал, що застосовується у медицині, він повинен бути ретельно перевірений з токсикологічної точки зору. Досвід на ґрунті всіх наявних знань з боку міжнародних органів охорони навколишнього середовища та охорони здоров’я показує, що ПВХ (без додатків) є безпечним.
Хімічна стабільність. Матеріали, що використовуються в медичних цілях, не повинні вступати в будь-які хімічні реакції з речовинами (медикаменти, розчини, препарати крові), які зберігаються у контейнерах з ПВХ або транспортуються по магістралям (внутрішньовенні системи, магістралі для екстракорпоральної детоксикації, ЕКМО тощо). Вироби з ПВХ довели свою ефективність в цій отраслі.
Прозорість виробів із ПХВ. Продукти з ПВХ можуть забезпечувати чудову прозорість, яка дозволяє здійснювати безперервний контроль потоку рідини.
Біосумісність. Коли пластмаси використовуються в безпосередньому контакті з тканинами або кров’ю пацієнта, необхідна висока ступінь сумісності між організмом і матеріалом. Значення цієї властивості зростає зі збільшенням часу, протягом якого пластик знаходиться в контакті з тканиною або кров’ю.
ПВХ характеризується високою біосумісністю, яку можна додатково збільшити шляхом відповідної модифікації поверхні.
Гнучкість, довговічність і надійність. Мало того, що матеріали на основі ПВХ забезпечують гнучкість, необхідну для витратних матеріалів, таких як контейнери крові, контейнери для медикаментів і розчинів (що використовуються з метою внутрішньовенного вливання), але вони мають необхідну міцність та довговічність, зберігаються навіть при значному діапазоні зміни температури. Ця універсальність є однією з основних причин, чому ПВХ є матеріалом вибору для виробів медичного призначення та пакувальних дизайнерів.
Низька вартість. ПВХ становить майже одну третину від вартості медичного пластику сьогодні, отже, його низька вартість справляє значний вплив на забезпечення більш низьких витрат на медичні пластмаси в цілому. Перехід на інший пластик може коштувати галузі охорони здоров’я сотні мільйонів доларів на рік.
Стійкість до хімічних впливів. Розтріскування є одним з найбільш поширених проявів пошкодження полімеру. Стрес викликає вторинні розриви зв’язку між полімерами в результаті невеликих переломів. Стійкість ПВХ дозволяє гарантувати, що лікарські препарати можуть функціонувати протягом більш тривалого часу, зазначеного у термінах придатності використання.
Але використання ПХВ неможливо без пластифікаторів, що забезпечують їх м’якість, гнучкість та еластичність. Дотепер як пом’якшувачі використовувалися фталати. Фталати представляють собою ді(2-етилгексил)фталат. Вони найбільш представлені в таких медичних виробах:
— внутрішньовенні (IV) системи;
— катетери для пупкової артерії;
— мішки для зберігання крові та її компонентів;
— мішки для ентерального харчування;
— назогастральні зонди;
— магістралі, що застосовуються для процедур з використанням штучного кровообігу;
— магістралі, що застосовуються для екстракорпоральної мембранної оксигенації;
— магістралі, що застосовуються під час гемодіалізу;
— магістралі, що застосовуються під час перитонеального діалізу.
Гнучкість трубок визначається відсотком вмісту DEHP, що може зробити використання медичних пристроїв більш простішим і менш ймовірним пошкодження тканин.
Вплив на організм. На основі огляду більш ста опублікованих досліджень, звітів та аналізів було з’ясовано: ПХВ — біологічно інертний матеріал і не вступає у взаємодію з біологічними об’єктами. Натомість, фталати, що входять до складу ПХВ, хімічно з ним не з’єднані, можуть переміщуватися в структурі молекулярної матриці поліхлорвінілу, вимиватися з матеріалу. Ступінь вимивання залежить від концентрації DEHP у ПХВ, температури, хімічної природи речовин, що омивають поверхню ПХВ, і тривалості цього контакту. Основні дослідження впливу DEHP на біологічні об’єкти проводилися на лабораторних тваринах [2].
Вплив DEHP спричинив цілий ряд побічних ефектів у лабораторних тварин, але найбільше занепокоєння має вплив на розвиток чоловічої репродуктивної системи і репродукцію нормальних сперматозоїдів у молодих тварин. Дослідники не отримали повідомлення про такі небажані явища в організмі людини, але не було ніяких досліджень, які б це виключали. Два фактори визначають ступінь ризику, пов’язаного з впливом DEHP в медичних установах. Перший — це чутливість пацієнта до DEHP. Другий — доза DEHP, отримана пацієнтом. Це значною мірою визначається типом виконуваної процедури, а також періодичністю і тривалістю цих процедур.
Метаболізм і токсичність DEHP
Потрапляючи до організму людини, DEHP метаболізується в різні речовини, які більш легко виводяться з організму. На жаль, найбільш важливий з цих метаболітів, моноетилгексил фталат (МЕНР), як вважають, несе відповідальність за більшу частину токсичності DEHP. Ферменти, які перетворюють DEHP в MEHP, зустрічаються в основному в кишечнику, але ці перетворення відбуваються також і в печінці, нирках, легенях, підшлунковій залозі і плазмі.
DEHP спричиняє низку токсичних ефектів у лабораторних тварин (у тому числі гризунів і приматів). Задіюється декілька систем і органів, включаючи печінку, репродуктивний тракт (сім’яники, яєчники, вторинні статеві органи), нирки, легені і серце. Він також токсичний для плода, що розвивається. Організм плода та новонародженого, як видається, набагато більш чутливий, ніж дорослий. Існують дані щодо канцерогенного ефекту DEHP та впливу на гемостаз (подовжується час згортання крові, що найбільш небезпечно для хворих на гемофілію) [8–10].
Досліджено, що кількість DEHP, передана пацієнту протягом одного сеансу діалізу, може знаходитися в діапазоні від 100 до 300 мг. Дослідники дійшли висновку, що незалежно від можливих токсичних ефектів фталатів така висока концентрація в організмі людини не бажана.
Прослідковується вплив DEHP і на активність деяких медикаментів. Дослідники виявили, що концентрація діазепаму знижувалася приблизно до 80 % в пляшці зі скла і до 50 % у контейнері з ПВХ після чотирьох годин, і до ще більш низької концентрації в контейнері з ПВХ після періоду експозиції у вісім годин [2].
Досліджено, що деякі медикаменти також сприяють більш активному вивільненню DEHP з ПВХ-контейнера до розчину з даним медикаментом. Так, за даними Trissel (1998), до таких медикаментів належать ліки з хіміотерапевтичним ефектом: етопозид (VePesid), паклитаксел (таксол), теніпозіл (Vumon); заспокійливим ефектом: хлордіазепоксид (лібріум); протигрибкові: Micronazole (Monistat IV); імуносупресивної дії: циклоспорин (Sandimmune), такролімус (Prograf); жирові емульсії для парентерального харчування, вітамін А.
До процедур з високим ризиком потрапляння до організму DEHP відносяться:
— обмінне переливання крові у новонароджених;
— ЕКМО у новонароджених;
— повне парентеральне харчування у новонароджених (з ліпідами в ємкості з ПВХ);
— кілька процедур в хворих новонароджених (високий кумулятивний вплив);
— гемодіаліз у перипубертатному періоді у чоловіків;
— гемодіаліз у вагітних або жінок, які вигодовують;
— ентеральне харчування у новонароджених і дорослих;
— трансплантація серця або в коронарній хірургії шунтування артерій (сумарна доза);
— масивне вливання крові при травмі пацієнта;
— переливання у дорослих, під час процедури ЕКМО [13–16].
Сукупність даних, отриманих у наукових дослідженнях, аналізах, звітах щодо токсичності DEHP, особливо при повторних процедурах і тривалому використанні контейнерів, магістралей, систем для внутрішньовенного введення медикаментів, закріплена у регулюючих документах, що регламентують використання ліків і витратних матеріалів у медичній практиці. Так, SCENIHR (Науковий комітет ЄС, що вивчає нові і нещодавно ідентифіковані ризики для здоров’я) репрезентував свій висновок (2015) [2], в якому стверджується, що використання пристроїв, які містять DEHP, представляє ризик для здоров’я людини, зокрема в питаннях репродуктивного здоров’я чоловіків. У доповіді стверджується, що існує гостра необхідність в розробці і зборі інформації про вплив альтернативних матеріалів (альтернативних DEHP) в умовах практичного використання для більш точної інформації щодо їх токсикологічного профілю [11, 12, 17, 18]. Стоїть питання щодо розробки інших, більш безпечних пластифікаторів. Комісія рекомендує промисловості розглянути рекомендації, що містяться в доповіді SCENIHR, і шукати альтернативи DEHP, де це можливо.
Яка ситуація з цих питань в Україні? Серед витратних матеріалів, що використовуються для таких процедур, як гемодіаліз, інших процедур екстракорпоральної детоксикації, ЕКМО, використовуються вироби закордонних виробників. Що стосується найбільш поширеної витратної продукції, такої як системи для внутрішньовенного введення розчинів, медикаментів, крові та її компонентів, контейнерів для в/в розчинів, то з’явилися зразки, що виробляються вітчизняними виробниками («Юрія Фарм»). Серед представлених систем для в/в введення розчинів і медикаментів вироби позначені знаком «СЄ», що відповідає нормам Євросоюзу, до яких Україна активно долучається. Нові системи для в/в введення медикаментів, розчинів, системи для в/в введення крові і її компонентів позначені «Не містить ДЕГФ» та «Не містить ПВХ». Маркування дозволяє використовувати дану продукцію у пацієнтів групи ризику (новонароджені, пацієнти, яким проводиться гемодіаліз, хворі, які тривалий час потребують інфузійної терапії, хіміотерапії тощо) та зменшити додатковий потенційний токсичний вплив на пацієнтів інших груп.
Висновки
1. При невідкладних ситуаціях, що несуть загрозу життю і здоров’ю постраждалого, не слід зосереджуватися на тому, які витратні матеріали використовуються (містять ПВХ + ДЕГФ чи вироблені з інших полімерів).
2. У найбільш вразливих до впливу ДЕГФ пацієнтів (новонароджені, діти першого року життя, яким проводиться гемодіаліз, ЕКМО; залежні від гемодіалізу дорослі пацієнти, хворі, яким тривалий термін проводяться в/в вливання тощо) необхідно використовувати витратні матеріали з альтернативних полімерів.
Конфлікт інтересів. Автор заявляє про відсутність конфлікту інтересів при підготовці даної статті.
Список литературы
1. Бережнов С.П., Проданчук М.Г., Шейман Б.С., Крамарев С.А., Говоров В.С. Клинико-токсикологическая экспертиза ситуаций массового отравления гражданского населения химическими веществами невыясненной этиологии. — 2007. — 39 с.
2. Науковий комітет ЄС по вивченню нових і нещодавно ідентифікованих ризиків для здоров’я (SCENIHR). Висновок. 2015 р.
3. Підаєв А.В. Пріоритетні напрямки розвитку системи охорони здоров’я в Україні // Вісник соціальної гігієни та організації охорони здоров’я України. — 2002. — № 4. — С. 5-8.
4. Показники здоров’я населення та використання ресурсів охорони здоров’я в Україні за 2002–2003 роки. МОЗ України, Центр медичної статистики. — К., 2004. — 304 с.
5. Резолюція ІІ З’їзду токсикологів України. — К., 2004. — 11 с.
6. Chong Ho, Yu Sandra, Andrews David Winograd, Angel Jannasch-Pennell, Samuel A. DiGangi // Journal of Statistics Education. — 2002. — Vol. 10, № 1.
7. Chemical Check Up. An analysis of chemicals in the blood of European Parliamentarians. WWF Detox Campaign. 29 October 2003.
8. Doull J., Cattley R., Elcombe C. et al. A cancer risk assessment of di(2-ethylhexyl)phthalate: application of the new U.S. EPA risk assessment guidelines, 1999.
9. EU Risk Assessment on Bis (2-ethylhexyl) phthalate. — September 2001. CAS No: 117-81-7. EINECS No: 204 211 0.
10. European Commission. Chemicals: Commission pre–sents proposal to modernise EU legislation, 2003. — Press Release IP/03/1477.
11. Koch H.M., Drexler J., Angerer J. An estimation of the daily intake of di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP) and other phthalates in the general population // Int. J. Hyg. Environ. Health. — 2003. — № 206. — Р. 77-83.
12. Lamb J.C. 4th, Chapin R.E., Teague J., Lawton A.D., Reel J.R. Reproductive effects of four phthalic acid esters in the mouse // Toxicol. Appl. Pharmacol. — 1987. — № 88. — Р. 255-269.
13. Latini G., Claudio D.F., Giuseppe Р., Antonio D.V., Irma P., Fabrizio R., Pietro М. In utero exposure to di-(2-ethyl–hexyl)phthalate and duration of human pregnancy // Environmental Health Perspectives. — 2003. — № 111. — Р. 1783-1785.
14. Latini G., Ferri M., Chiellini F. Materials degradation in PVC medical devices, DEHP leaching and neonatal outcomes // Curr. Med. Chem. — 2010. — № 17(26). — Р. 2979-89.
15. Li L.H., Jester W.F. Jr, Laslett A.L., Orth J.M. A single dose of Di-(2-ethylhexyl) phthalate in neonatal rats alters gonocytes, reduces sertoli cell proliferation, and decreases cyclin D2 expression // Toxicol. Appl. Pharmacol. — 2000. — № 166. — Р. 222-229.
16. Loff S., Kabs V., Witt K. et al. Polyvinylchloride Infusion Lines Expose Infants to Large Amounts of Toxic Plasticizers // J. Pediatr. Surgery. — 2000. — № 35(12). — Р. 1775-1781.
17. National Toxicology Program (NTP), Center for the Evaluation of Risks to Human Reproduction (CERHR). 2000. NTP CERHR Expert Panel Report on Di (2-ethylhexyl) Phthalate. — Alexandria, VA: NTP CERHR.
18. Regulatory Toxicology and Pharmacology. — № 29. — Р. 327-357.