Отравление металлами - свинец, таллий

 

Течение и прогноз

 

Полное выздоровление возможно лишь при лёгких интоксикациях. При развёрнутой клинической картине, но без выраженных признаков энцефалопатии - выздоровление и без применения комплексонов. Возможно сохранение лёгких проявлений энцефалопатии на протяжении длительного времени.

При свинцовой энцефалопатии: у 25% - смертельный исход, у 15-40% - стойкие неврологические нарушения (судороги, центральный паралич, атрофия зрительного нерва, психическая заторможенность, задержка умственного развития у детей, эпилептиформные припадки), возможна полная потеря трудоспособности. Развитие ХПН, подагры - при длительном контакте со свинцом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II ОТРАВЛЕНИЕ ТАЛЛИЕМ

Из истории таллия

 

В пятидесятых годах XIX века молодой  химик из Англии, Уильям Крукс занимался проблемами выделения селена из шлама — пылевидных отходов сернокислотного производства. Исследуя пыль завода в Тилькероде (Северная Германия) химик пытался обнаружить в исследуемых образцах следы теллура, однако, проведя химический анализ, Крукс не смог найти этот металл. По ряду причин опыты пришлось прекратить, но заводские отходы сохранились в лаборатории «до лучших времен», как оказалось впоследствии не напрасно.

С появлением в науке спектрального  анализа (1859 год) химики получили на «вооружение» новый мощный метод дистанционного определения химического состава различных веществ. Вскоре после открытия цезия (1860) и рубидия (1861) спектроскопией заинтересовался Уильям Крукс. Исследуя возможности нового метода, Крукс с его помощью изучил огромное количество различных веществ: части трупов животных, золу различных растений, морскую воду, множество видов мелких насекомых, различные сорта табака. В итоге, придя к выводу, что спектроскоп — мощный инструмент отыскания новых элементов, Уильям Крукс решил снова вернуться к поиску теллура в пыли немецкого завода, которая до сих пор хранилась в его лаборатории. Внеся пробу в пламя горелки, и ожидая увидеть линии теллура, Крукс с изумлением обнаружил ярко-зеленую линию, никогда не наблюдавшуюся им ранее при спектроскопических исследованиях. Правда зеленая полоска довольно быстро исчезла (из-за летучести соединения, как выяснилось в последствии), однако появлялась снова с каждой свежей порцией исследуемого материала. Осознавая важность сделанного им открытия, англичанин многократно повторял опыт и систематически обследовал спектры элементов, которые содержались в отходах сернокислотных камер (мышьяк, сурьма, селен, осмий). Только после детального обследования колоссального количества проб, Крукс убедился, что он имеет дело с неизвестным еще элементом. По причине малого запаса пылевых отходов химик смог выделить лишь очень малое количество нового вещества, которое он назвал Thallium (молодая, зеленая ветвь). Очевидно, что причиной выбора именно этого названия, была зеленая линия в спектроскопе, ознаменовавшая своим появлением открытие нового элемента. Любопытен тот факт, что другое греческое слово, перевод которого означает «выскочка», звучит почти также. Совпадение естественно случайное, однако, не лишенное смысла — таллий никто не искал, он сам «заявил» о своем существовании.

Примерно в то же время, что и  Крукс, спустя всего лишь несколько  месяцев, таллий был обнаружен и  французским химиком Клодом Лами, исследуя тем же спектроскопическим методом шлам сернокислотного производства в Лоосе. Располагая большим количеством  пылевых отходов, Лами удалось выделить 14 грамм таллия и подробно описать его свойства. Французский химик доказал, что таллий является металлом, а не аналогом селена, как полагал Крукс, описывая открытый элемент в своей статье «О существовании нового элемента, принадлежащего к группе серы». Однако, в связи с тем, что сообщение Лами появилось только в 1862 году — на несколько месяцев позже, чем у первооткрывателя (30 марта 1861), то приоритет открытия остался за английским ученым. Впоследствии Крукс внес немалый вклад в развитие химии и физики (удивительно, но при этом он был убежденным сторонником спиритизма и немало времени уделял сеансам вызова потусторонних сущностей), а на склоне лет возглавил Лондонское королевское общество, но своим первым научным успехом он обязан открытому им в 1861 году металлу.

 

Физико-химическая характеристика таллия

 

Таллий - элемент III группы периодической  системы элементов Д.И. Менделеева. Атомный номер 81 (Приложение 2). По физическим свойствам близок к свинцу. В соединениях проявляет степень окисления +1 и +3. Соединения со степенью окисления +1 более устойчивы. Таллий легко взаимодействует с минеральными кислотами, кроме соляной кислоты, в которой он покрывается пленкой малорастворимого хлорида таллия. Не реагирует с щелочами, водой в отсутствие кислорода, азота, аммиака. В воде, содержащей кислород, образует гидроксид TLOH, в кислороде - оксиды Т120 и Т1203, с галогенами - галиды со степенью окисления +1. Малорастворимы в воде галогениды, сульфиды, хроматы таллия.

Таллий (Т1) представляет собой мягкий металл цвета сливочного масла, быстро окисляющийся на воздухе.

Ион Т1 в некоторых проявлениях подобен ионам Rb и К, а в других -ионам серебра Ag .

Сходство ионов таллия и калия  проявляется в ряде свойств. Ион  таллия не очень чувствителен к рН. Гидроксид ТlОН - сильное основание. Многие соли таллия - сульфаты, карбонаты, ацетаты и другие - относительно хорошо растворимы в воде. Ион таллия может замещать калий в некоторых ферментных системах. Подобно калию таллий (+1) обладает незначительным сродством к карбоксильным, амино - и фосфатным группам, однако может образовывать связи с сульфгидрильными группами. Таллий - слабый комплексообразователь. Сходство таллия (+1) и серебра (+1) проявляется в образовании малорастворимых осадков - Т1С1 и AgCl при взаимодействии с хлоридами.

Таллий - редкий элемент. В качестве сопутствующего элемента содержится в  медно-цинковых, мышьяковых рудах. Содержание в морской воде составляет 0,01 мгк/л, в атмосфере над южным полюсом - 50x10 г/м.

Таллий металлический находит применение как амальгама в термометрах для низких температур, входит в состав различных сплавов

Его соли применяют в качестве родентицидов и инсектицидов, в производстве оптических приборов и специальных стекол, как  люминофоры в электронике, химико-аналитических исследованиях, в ювелирном деле, в диагностике заболеваний миокарда (сцинциграфия). Ацетат таллия иногда используется в качестве эпилятора. Талий является нервно-протоплазматическим ядом. Интерес к токсичности таллия связан с его повышенной концентрацией вокруг металлургических заводов, в районе электростанций, работающих на угле.

 

Эпидемиология

 

Отравления таллием в силу их неспецифической симптоматики встречаются  чаще, чем о них думают. В последние  Годы участились случаи непрофессиональных или бытовых отравлений, что связано с бесконтрольностью применения веществ, содержащих таллий с безответственностью и пренебрежением мерами предосторожности со стороны как ответственных лиц, так и лиц использующих эти вещества. Соли таллия широко применяются в быту в качестве инсектицидов и родентицидов. Иногда таллий обнаруживают в биосредах при химико-токсикологическом исследовании на свинец, и как случайную находку при экспертизе живых лиц или судебно-химическом исследовании. Встречаются все типы отравлений: транскутанные (соли таллия способны проникать трансдермально и даже через резиновые перчатки), ингаляционные, пероральные. Описаны случаи отравлений таллием, купленным вместо кокаина, около 3% таллия зарегистрировано в китайском травяном сборе «Nutrign»

Особенностью отравления таллием  является сложность его диагностики  до момента появления алопеции.

 

Токсикокинетика и токсикодинамика

 

 

Этот элемент находят во всех растительных продуктах. Особенно высока концентрация таллия в капусте (125 кг/г  массы сухой ткани). Содержание его в хлебе и говяжьей печенке составляет соответственно 0,5-1 и 0,3 кг/г массы сухой ткани. В пищевом рационе человека может содержаться около 1,5 мкг/сутки.

Дополнительным источником поступления  таллия через желудочно-кишечный тракт и легкие может служить табак, в котором его содержится до 100 нг/г.

В организме взрослого человека содержится около 100 мкг таллия. Поступление  с пищей - около 1,5 мкг в сутки. Таллий и его соединения попадают в организм человека через рот, дыхательные пути и кожу, так как адсорбируются неповрежденной кожей.

Минимальная доза таллия приводящая к смертельному исходу составляет 12- 15 мг/кг, смертельное отравление возникает при приеме более 1,0г внутрь. Около 2 ч после приема внутрь, время полувыведения до 30 дней, за сутки с мочой выводится 55%, Vd 1 — 5 л/кг.

Близкие химические и физические свойства ионов таллия (+1) и калия (+1) отчетливо  проявляются в сходстве кинетики поступления этих ионов в организм. После всасывания в кровь из мест введения, а также после внутривенной инъекции ионы таллия (+1) быстро распределяются по тканям.

Распределение яда неравномерное. Максимальные концентрации обнаруживают в почках, костях, кишечнике, селезенке, минимальные — в мозге Исследования на животных с радиоактивным 2"4Т1 согласуются в общих чертах с данными для человека. У крыс после однократного введения в желудок наибольшее количество таллия содержат почки, затем содержание снижается в ряду: печень > селезенка, предстательная железа > мозг > волосы. В начале продолжительной экспозиции в костях и головном мозге обнаруживается относительно небольшое количество таллия.

Однако через несколько дней уровень его в этих органах  становится выше, чем в печени. Время  удержания таллия в тканях невелико. Через 25 дней после перорального приема Т1 в организме человека остается незначительная часть дозы.

Часть таллия аккумулируется в эритроцитах. В крови таллий находится преимущественно  в форме свободных ионов таллия (+1), так как не связывается с  альбумином и другими белками, проявляет слабую комплексообразовательную способность.

Как показано на крысах, независимо от пути поступления таллий выводится  из всех тканей практически по одному и тому же экспоненциальному закону со временем полувыведения 80 часов. Через 3 недели после введения соединений таллия в организме остается около 1% дозы. При длительной экспозиции стационарный уровень таллия в органах достигается примерно через 20 дней. Основной путь выведения таллия из организма - почки (75%) и в меньшей мере - кишечник (25%).

Т1 совершает энтерогепатический, энтероэнтеральный и энтерооральный циклы, выделение Т1 со слюной в 15 раз превышает его экскрецию почками. Значительная часть ионов таллия (+1) может экскретироваться из крови в толстую кишку. Важную роль играет энтерогепатический путь выведения таллия с желчью. Значительная часть его выводится с потом, слезами, молоком, а также через волосяные фолликулы.

Накопление таллия с возрастом  в костях, мозге и других тканях указывает на отсутствие эффективного механизма гомеостатического регулирования этого элемента у млекопитающих

 

Механизм действия

 

Считается, что таллий в организме  конкурирует с калием, замещая  его в биохимических процессах  и постепенно накапливаясь в митохондриях, накапливая цитотоксический эффект. При этом степень нарушения функций органов напрямую зависит от дозы яда, типа экспозиции и пути поступления.

 ССС: умеренная гипертензия, тахикардия, боли в сердце, перебои в работе сердца;

 Дыхательная система: одышка, кашель, затрудненное дыхание, тяжесть  в груди, интенсивные боли в грудной клетке, некардиогенный отек легких.

 ЖКТ: анорексия, саливация, стоматит, диарея, гастроэнтероколит, боли в животе, непроходимость кишечника, тошнота, рвота, кровотечения.

 Мочевая система: олигурия, протеинурия, азотемия, цилиндроурия.

 Водно-электролитные нарушения:  гипохлоремический алкалоз, гипокалиемия, гипокальциемия, гипотоническая дегидратация.

 Кровь: тромбоцитопения, анемия, гемолиз, мегакариоцитоз.

 Кожа и ее придатки: угревая сыпь, пигментация волос, характерные линии на ногтях, алопеция, иногда мелкая папулезная сыпь.

 ЦНС: снижение настроения, вялость,  слабость, парестезии, миалгии, головная  боль, бессонница, хореоатетоз, острый  интоксикационный психоз, судорожный  синдром, кома.

Периферическая нервная система: поражение двигательной и чувствительной систем, болезненные парастезии, боли в мышцах и суставах. Раннее исчезновение ахилловых рефлексов, другие рефлексы могут быть сохранены или умеренно повышены. Развивается также и поражение черепных нервов, включая зрительные. Часто наблюдаются хореиморфные движения вокруг рта.

 

Клиника отравления таллием

 

Отравления соединениями таллия не всегда диагностируются вследствие неспецифичности их клинических  проявлений и нехарактерной пагологоанатомической  картины. Многие авторы обращают внимание на то, что симптомы отравлений напоминают признаки отравления мышьяком или пищевую токсикоинфекцию - ботулизм. Отсутствие изменений в периферической крови и температурной реакции организма, диспептических расстройств дают основание сомневаться в возникшем отравлении. Однако прогрессирующее развитие полиневрита с резким болевым синдромом, утяжеление общего состояния больного, психопатологические проявления, нарушения функции почек и, наконец, обильное выпадение волос вплоть до облысения позволяют предполагать интоксикацию таллием.

Различают острое, подострое и хроническое  клиническое течение интоксикации. Латентный период длится от нескольких часов до нескольких дней.

Даже при приеме высоких доз  существует скрытый период длительностью  до 12-14 ч. Наиболее выраженная клиническая картина приходится на 2-3 неделю от момента отравления.

Вначале наступают диспептические явления – анорексия, гастроэнтериты с поносом (иногда с кровью), тошнота, рвота, пароксизмальные боли в животе. Затем в течение 8-40 часов первых симптомов наступают расстройство нервной системы - резкая слабость, беспокойство, парестезии, расстройство походки (атаксия), дрожание, иногда судороги, мышечные боли, нарушается ритм сна (днем отмечается сонливость, ночью больные бодрствуют).