Чем вреден свинец для организма человека
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.
Влияние свинца на здоровье человека
Свинец — пластичный, сине-серый, тяжелый металл, который естественным образом присутствует в земной коре. Свинец был одним из первых металлов, используемых человеком, и, следовательно, причиной первой зарегистрированной профессиональной болезни (свинцовые колики в 4-м веке до н.э. у работников металлургии).
Свинец может использоваться в качестве чистого металла, в сочетании с другим металлом для формирования сплава или в виде химического соединения.
Свинец обладает уникальными физическими и химическими свойствами, которые делают его пригодным для большого количества применений, в которых люди использовали его преимущества с исторических времен, и поэтому он стал обычным загрязнителем окружающей среды. Свинец очень устойчив в окружающей среде, и из-за его постоянного использования его уровни повышаются почти во всех странах, что создает серьезные угрозы.
Обращение с тяжелыми металлами, такими как свинец, весьма опасна и для обеспечения безопасности работников необходимо разработать систему управления охраной труда и проводить регулярные инструктажи и обучение.
Применение свинца в промышленности
В основном свинец используется в автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторных батареях — типа перезаряжаемых электрических батарей, в которых используется почти чистый сплав свинца.
Свинцовые сплавы обычно встречаются в боеприпасах, трубах, оболочках кабелей, строительных материалах, припоях, радиационной защите, разборных трубах и рыбацких грузах. Свинец также используется в керамической глазури и в качестве стабилизатора в пластмассах. Свинец широко использовался в качестве ингибитора коррозии и пигмента в красках, но в настоящее время использование свинца в красках для жилых и общественных зданий сошло на нет.
Ранее органические соединения свинца — тетраметилсвинец и тетраэтилсвинец — использовались в качестве антидетонаторной добавки и для повышения октанового числа в бензине, однако обеспокоенность по поводу воздействия свинца на окружающую среду привела к постепенному прекращению использования этих соединений. Органические соединения свинца по-прежнему используются в высокооктановом топливе в авиационной промышленности.
Пути попадания свинца в организм
Свинец попадает в организм преимущественно в результате вдыхания и проглатывания. В настоящее время взрослые люди подвергаются воздействию свинца главным образом в результате вдыхания содержащей свинец пыли и паров на работе или в результате увлечений, связанных со свинцом. Свинец проникает в тело через легкие и может повредить многие системы органов организма.
Хотя неорганический свинец не так легко попадает в организм через кожу, он может попасть в организм в результате случайного попадания (во время еды, питья и курения) через загрязненные руки, одежду и поверхности. У работников могут развиться различные заболевания, такие как неврологические эффекты, желудочно-кишечные последствия, анемия и заболевания почек.
Симптомы отравления свинцом
Первоначально отравление свинцом бывает трудно обнаружить — даже у здоровых людей может быть высокий уровень свинца в крови. Признаки и симптомы обычно не появляются, пока не накопится опасное количество.
Признаки и симптомы отравления могут включать:
Работодатели обязаны защищать работников от воздействия неорганического свинца. Работодатель также должен начать конкретные действия по соблюдению требований, включая анализ крови на содержание свинца для подвергшихся воздействию работников.
Свинец (Pb): влияние на организм человека
Свинец ( Pb ) – ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серого цвета. На поверхности он обычно покрыт более или менее толстой плёнкой оксидов, при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет.
Всем известный факт: ртуть опасна, утилизировать ее нужно определенным образом. Потому, разбив даже маленький градусник, мы готовы вызвать МЧС.
В то же время, мало кто задумывается, что кроме градусников опасность может подстерегать нас и в других изобретениях цивилизации. К примеру, большинство автолюбителей в курсе, что в состав аккумуляторов входит свинец и электролит, при этом, вряд ли все в полной мере осведомлены об опасности этих веществ. Электролит автомобильного аккумулятора – раствор серной кислоты, относящийся к веществам 2 класса опасности, всем очевидна ее разрушительная сила.
Вред свинца для здоровья человека
Свинец является одним из наиболее токсичных металлов и включен в списки приоритетных загрязнителей рядом международных организаций, в том числе ВОЗ, ЮНЕП, Американским агентством по контролю за токсичными веществами и заболеваниями (CDC), и другими аналогичных государственными организациями в различных странах.
В основном свинец попадает в организм из воздуха. После чего свинец оседает в лёгких. Опасность этого коварного вещества для организма заключается в поражении большинства органов и систем. Свинец вызывает гибель клеток крови, что приводит к тяжелым анемиям, вмешивается в физико-химические механизмы работы сердца, поражает почки и печень, но наиболее характерны изменения со стороны нервной системы. Свинец влияет на синтез белка. Препятствует окислению жирных кислот, нарушает белковый, углеводный и липидный обмены.
Головная боль и головокружения, вялость, апатия, повышенная физическая и психическая утомляемость, нарушения сна, ухудшение памяти, проблемы со слухом и зрением, изменения двигательной активности, скачки артериального давления, схваткообразные боли в животе, рвота и тошнота, параличи конечностей. Воздействие свинца вызывает определенные изменения в сердечно-сосудистой системе.
Причем, отравление может развиться из-за свинца, накопившегося еще в детском возрасте. Есть предположения, что подверженность свинцовому отравлению зависит и от генетических особенностей.
Для женщин свинец представляет особую опасность, так как этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в грудном молоке. Воздействие свинца ухудшает работу репродуктивной системы человека. У беременных женщин повышенный уровень свинца в крови является большой опасностью. Менструальная функция нарушается, повышается вероятность преждевременных родов. Проникновение свинца через плацентарный барьер может привести к гибели плода. А у новорождённых детей повышается смертность.
Дети в отличие от взрослых гораздо легче абсорбируют свинец, поэтому группой наибольшего риска в условиях России являются дети в возрасте от 6 месяцев до 3 лет, родители которых контактируют со свинцом, и дети, проживающие вблизи автомобильных магистралей. При длительном поступлении свинца в организм возникает картина хронического отравления. Часто именно с хроническим свинцовым отравлением, порой связывают трудность обучения современных детей.
Оценка риска отравления свинцом, как правило, проводится на основании определения концентрации свинца в крови. Концентрация свинца в крови ниже 10 мкг/дл в России и в мире считается безопасной для здоровья ребенка, хотя даже поступление в организм небольших доз свинца в зависимости от продолжительности и интенсивности может сказаться на здоровье. Уровень выше 10 мкг/дл, но ниже 20 мкг/дл расценивается как повышенный и свидетельствующий об отравлении свинцом. Концентрация выше 20 мкг/дл в России и в мире считается высокой, поскольку здоровью ребенка может быть нанесен значительный вред. Концентрация свинца в крови выше 45 мкг/дл может привести к перманентному повреждению головного мозга и даже летальному исходу, поэтому необходимо немедленное и интенсивное лечение. Поскольку индивидуальная восприимчивость к отравлению свинцом варьирует в широких пределах, то можно ожидать, что у некоторых детей могут наблюдаться худшие последствия при меньших дозах. Также необходимо периодически проводить мониторинг воздуха на наличие паров свинца и других токсичных веществ.
Применение свинца
Свинец – во многом идеальный металл, ведь он обладает массой важных для промышленности достоинств. Наиболее очевидное из них – сравнительная легкость его получения из руд, которая объясняется низкой температурой плавления (всего 327°С). При обработке важнейшей свинцовой руды – галенита, – металл легко отделяется от серы. Для этого галенит достаточно в смеси с углем обжечь на воздухе.
Свинец один из самых распространенных элементов применяемых в повседневной жизни.Благодаря мягкости свинца его широко используют в чистом виде.
Наибольшее количество свинца расходуется на изготовление пластин свинцовых аккумуляторов, затем на оболочку электрических кабелей, внутреннее покрытие резервуаров, покрытие медных листов кровельного материала и особенно в химической промышленности, где он почти незаменим в производстве и хранении серной кислоты. Все эти области применения объясняются коррозионной стойкостью свинца. Свинец на воздухе практически сразу покрывается тонкой защитной пленкой оксида свинца, поэтому поверхность металла становится очень инертной.
Поскольку свинец хорошо поглощает g-излучение, он используется для радиационной защиты в рентгеновских установках и в ядерных реакторах.
Значительное применение находят сплавы свинца. Пьютер (сплав олова со свинцом), содержащий 85-90% олова и 10-15% свинца, формуется, недорог и используется в производстве домашней утвари. Припой, содержащий 67% свинца и 33% олова, применяют в электротехнике. Сплавы свинца с сурьмой используют в производстве пуль и типографского шрифта, а сплавы свинца, сурьмы и олова – для фигурного литья и подшипников. Сплавы свинца с сурьмой обычно применяют для оболочек кабелей и пластин электрических аккумуляторов.
Соединения свинца используются в производстве красителей, красок, инсектицидов, стеклянных изделий и как добавки к бензину. Из-за мягкости и низкой тепературы плавления, применяется как материал для пломб. По тем же причинам ранее широко применялся в издательском деле, как материал для шрифтов.
Свинец применяют в технологии инсектицидов для уничтожения насекомых — вредителей сельского хозяйства (непарного шелкопряда и хлопкового долгоносика). Борат свинца, нерастворимый белый порошок, используют для сушки картин и лаков, а вместе с другими металлами — в качестве покрытий стекла и фарфора.
Хромат свинца известен как хромовый желтый краситель, является важным пигментом для приготовления красок, для окраски фарфора и тканей. В промышленности хромат свинца применяют в основном в производстве желтых пигментов. Нитрат свинца — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. В промышленности его используют в спичечном производстве, крашении и набивке текстиля, окраске рогов и гравировке. Сульфат свинца применяют как пигмент, в аккумуляторах, литографии, в технологии набивных тканей. Теллурид свинца широко применяется в качестве термоэлектрического материала – это самый широкоприменяемый материал в производстве термоэлектрогенераторов и термоэлектрических холодильников.
Широкого применения в медицине свинец не получил из-за своей высокой токсичности. Используется только Pb(CH3COO)2·3H2O, или свинцовая вода, для примочек от ссадин. Тяжелый свинец хорошо задерживает губительные для человека излучения и потому свинцовые экраны используются для защиты работников рентгеновских кабинетов, в свинцовых контейнерах хранят и перевозят радиоактивные препараты.
Вообще, можно перечислить очень много областей применения свинца: обработка внутренней поверхности химической аппаратуры, трубы для перекачки кислот и сточные трубы химических лабораторий, производство электрических кабелей, свинцового стекла и хрусталя, глазурей (и это еще далеко не все). Книги, журналы, газеты печатаются не без помощи типографского металла, содержащего свинец. Из некоторых соединений этого металла изготавливают краски – например, белила. Природные соединения свинца (сурик, глет) обладают красивым устойчивым желтым, оранжевым и красным цветом и применяются как красители. Окись свинца используется в металлургии, стекольном деле и медицине. В ПВХ-индустрии применение свинцовых стабилизаторов позволяет создавать оконные профили, устойчивые к деформациям, нагреванию и солнечному свету.
Но при всех очевидных плюсах свинца для промышленности, он остается чрезвычайно токсичным и ядовитым для человека. И этот его недостаток, очевидно, перевешивает все достоинства. Именно поэтому в настоящее время промышленность всего мира переживает очередной этап преобразований, связанных с ужесточением экологических стандартов – происходит всеобщий отказ от свинца. Германия существенно ограничила его использование с 2000 г., Голландия – с 2002 г., а такие европейские страны, как Дания, Австрия и Швейцария, вообще запретили использование свинца. Эта тенденция станет общей для всех стран ЕС в 2015 г
Основные источники загрязнения свинцом
Токсикология свинца изучена очень тщательно, т.к. его содержание в окружающей среде увеличивалось небывало быстрыми темпами в результате деятельности человека.
По экспертным оценкам на свалках, транспортных площадках и других местах по всей территории России в настоящее время находится более 1,5 млн. т свинца в отработанных аккумуляторах. У многих они стоят в «разобранном» виде на балконах, дачах, в гаражах, и чуть ли не под кроватью.
Кроме того, свинец является одним из самых опасных продуктов выхлопа автомобилей и хотя с 2003 года добавка свинца в топливо для машин официально запрещена, его еще применяют для поднятия октанового числа ряд «частных» заправок, да и в авиационном керосине его никто не запрещал.
Большое количество свинца попадает в атмосферу с выбросами тепловых электростанций сжигающие углеводороды. Огромную роль в загрязнении свинцом нашей экологии играют предприятия цветной металлургии и стекольной промышленности. Обладая способностью накапливаться в облаках на высоте 5-10 км, свинец под действием ветра может преодолевать огромные расстояния и выливаться свинцовым дождем в любом регионе.
Свинец, как и другие тяжелые металлы, накапливается растениями и при летних пожарах, и разведении костров также попадает в атмосферу.
Помните, свинец отнесен к 1-му, наивысшему классу опасности! Пары свинца в воздухе наносят непоправимый вред человеку. Контролируйте уровень загрязнений воздуха.
Позаботьтесь о своем здоровье и здоровье своей семьи.