Вредное токсическое воздействие металлов на здоровье работников
26.06.2018 13:07:00
С точки зрения опасности для здоровья человека представляют интерес металлы, являющиеся продуктом производственной деятельности и те их количества, которые поступают в окружающую производственную среду. За счет поступления в организм больших количеств микроэлементов в течение короткого времени может развиться острое отравление, а при хроническом воздействии малых доз в течение продолжительного времени симптомы могут проявиться через несколько десятилетий, в частности канцерогенное действие мышьяка, хрома, никеля.
С точки зрения опасности для здоровья человека представляют интерес металлы, являющиеся продуктом производственной деятельности и те их количества, которые поступают в окружающую производственную среду.
За счет поступления в организм больших количеств микроэлементов в течение короткого времени может развиться острое отравление, а при хроническом воздействии малых доз в течение продолжительного времени симптомы могут проявиться через несколько десятилетий, в частности канцерогенное действие мышьяка, хрома, никеля.
В условиях генерализованного загрязнения и одновременного поступления металлов в организм разными путями нужен комплексный подход к оценке действия металлов на человека. Необходима разработка дозного подхода в оценке общей нагрузки — учет общей дозы металла, поступившего в организм через рот, кожу, органы дыхания, а также процессов экскреции и ретенции.
Поскольку металлы способны с разной степенью длительности задерживаться в организме чрезвычайно важен и сложен процесс обмена металлами между организмом и средой при многократном или непрерывном поступлении. Чрезвычайно важно представлять характер токсического действия на организм металлов, процессы накопления, распределения и критические органы при алиментарном, ингаляционном и накожном поступлении; поражение основных жизненно-важных систем и органов; специфическое проявление токсического действия — аллергическое, канцерогенное, терратогенное, фиброгенное. Наиболее трудная задача — установить корреляции между общей дозой и эффектом.
Надо помнить, что воздействие металлов на здоровье человека разнообразно, комплексно, при этом недостаточно изучены количественные параметры зависимости показателей здоровья от разных факторов. Не разработаны оценочные показатели для получения надежной и доступной информации о демографической ситуации и антропогенной нагрузке. Одним из важных вопросов является разработка критериев степени воздействия. Более обосновано выбрать ограниченный круг критериально значимых, доступных для практики оценочных показателей, ответных реакций организма на данное воздействие. Тем не менее, при изучении влияния металлов на уровнях токсического загрязнения не следует пренебрегать общими методическими подходами к изучению состояния здоровья населения. Имеется в виду изучение предпатологических состояний, когда исследуется состояние резистентности организма к болезнетворному воздействию и систем, ответственных за развитие заболевания, например острого респираторного, сердечно-сосудистого, при этом оно может носить неспецифический характер по отношению к действующему элементу.
ПРИОРИТЕТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЗДОРОВЬЯ, ПРЕТЕРПЕВШИХ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ МЕТАЛЛОВ И ОТРАЖАЮЩИЕ СТЕПЕНЬ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Например для молодежи наиболее выраженным проявлением действия химических веществ является повышение уровня респираторной заболеваемости, наиболее приоритетными являются показатели иммунологической реактивности, в том числе иммуноглобулинов A, G, М, активность лизоцима, фагоцитарная активность лейкоцитов соотношение Т- и В-лимфоцитов, бактерицидность кожи.
Для взрослых и пожилых работников проявлением вредного действия химических веществ является в большей степени нарушение реактивности сердечно-сосудистой системы, более информативными становятся показатели функции дыхания, активность лизосомальных ферментов Д-глюкозидазы и Д- глюкоронидазы, активность митохондральных ферментов малатдегидрогеназы и глутаматдегидрогеназы, микросомальных ферментов инозиндифосфатазы и ацетилэстеразы, в нейтрофилах крови цитохимическое определение активности миелопероксидазы и сукцинатдегидрогеназы, определение в моче уровня экскреции гликопротеидов, гексуровых кислот и пр.
При изучении и оценке состояния здоровья людей важно обобщить показатели загрязнения химическими веществами атмосферного воздуха, воды, почвы, производственной воздушной среды.
Изучая реакции различных систем человеческого организма на экзогенное поступление металлов следует четко представлять, что те или иные обнаруживаемые изменения параметров, характеризующих функции разных систем, являются реакцией адаптации организма к действующему агенту, включением компенсаторных реакций. Адаптация организма к действию токсического фактора внешней среды, каковым являются металлы, в дозах, превышающих физиологические потребности организма, требует напряжения компенсаторно-защитных механизмов и активного включения реагирующих и координирующих систем, которые возвращают гомеостаз к его среднему уровню.
Этими системами являются — центральная нервная, иммунобиологической реактивности, кровообращения, дыхания и крови, функции печени, ферментативной активности. В случае воздействия металлов приобретает значение выделительная функция организма, о чем свидетельствует повышенное выделение воздействующего металла. Этот процесс должен быть проанализирован в комплексе с общей реакцией организма.
Для целого ряда металлов их повышенное выделение почками и с фекалиями является основным в диагностике воздействия, а также их накопление в волосах. Правда, этот аспект в токсикологии металлов имеет очень много сложных нерешенных моментов, хотя за рубежом уже имеются предельно-допустимые уровни биологического носительства ряда металлов. Для большинства металлов нет исследований корреляций между воздействующими уровнями, реакцией организма — изменением показателей на малые воздействия и выделением. В настоящем справочнике представлены реакции основных жизненноважных систем организма на уровнях существующих ПДК и их превышающих, имеющих место в токсическом воздействии.
Нервная система всегда затрагивается при токсических изменениях в организме. При действии любого яда, а также и токсических металлов в той или иной степени страдают сердечно-сосудистая, выделительная, пищеварительная, эндокринная, иммунная, кроветворная системы. Но при всей полиморфности картины токсического воздействия для каждого металла характерно наибольшее поражение одной из названных систем. Так к нейтротропным металлам можно отнести ртуть, свинец, марганец, мышьяк, таллий, селен, кадмий.
Наиболее тяжелые поражения нервной системы наблюдаются при действии ядов, проникающих через гематоэнцефалический барьер, непосредственно нарушая метаболизм мозга; это относится к металлоорганическим соединениям. Неорганические соединения металлов, как правило, не проникают через гематоэнцефалический барьер и обнаруживаются в чрезвычайно малых количествах в ткани головного мозга.
В зависимости от интенсивности и длительности токсического воздействия различают острые, подострые и хронические повреждения нервной системы. Острые и подострые интоксикации имеют место, обычно, в производственных условиях при аварийных ситуациях и являются результатом массивного кратковременного выброса. Это может быть отнесено и к экологическим авариям, при имеющей место экологической нестабильности в техногенных регионах. Хронический эффект вообще может быть как результат постоянного загрязнения окружающей среды достаточно большим количеством выбрасываемых металлов.
Рассмотрим общую характеристику поражения и описание клинических проявлений интоксикации нервной системы. Итак, общемозговыми симптомами поражения тяжелыми металлами центральной нервной системы являются: резкая нарастающая головная боль, головокружение, адинамия, тошнота, рвота, полуобморочное, обморочное состояние, нарушение сердечной деятельности, падение пульса, артериального давления, затемненное сознание.
Неврологически нередко определяются стволовые симптомы — атаксия, нистагм, повышение сухожильных рефлексов, изменение величины зрачков. Эта симптоматика характерна для острого действия. Для металлов это действие характеризуется как «литейная лихорадка»; она сопровождается ознобом, повышением температуры, сильной головной болью, ломотой во всем теле, нередко тошнотой, рвотой. Иногда наблюдается бред, потеря сознания, и ряд биохимических сдвигов в организме. Как правило, это состояние наблюдается при действии аэрозолей металлов в высоких концентрациях. Патогенетическим механизмом «литейной лихорадки» является реакция организма иммунного характера.
Хроническое поражение нервной системы наблюдается при действии металлов, обладающих повышенной кумулятивной способностью. Это ртуть, свинец, марганец, кадмий, селен, мышьяк, таллий. Длительное депонирование в организме создает условия для периодического выброса из депо элемента и перераспределение его в заинтересованных структурах, что создает дополнительную нагрузку на них. При этом депонирование в мозгу не обязательно; как это было сказано выше, нервная система испытывает на себе все патологические изменения, происходящие как на уровне целого организма, так и отдельных систем и процессов.
В первую очередь в нервной системе наступают сдвиги, характеризующиеся явлениями гиперчувствительности, активизацией симпатических отделов и повышением возбудимости вегетативных отделов, играющих значительную роль в процессах адаптации; одновременно повышается функциональная активность нейро-эндокринных желез.
Клиническим отражением этой фазы является выраженная вегетативная симптоматика, значительное усиление всех вегетативно-сосудистых реакций. Об этом свидетельствует гиперреактивная плетизмограмма, нестабильность безусловных и условных сосудистых рефлексов, неустойчивость пульса при эндокринных нагрузках, асимметрия показателей артериального давления, изменения капиллярного кровообращения, изменения электрокардиограммы по экстракардиальному типу, изменение электрической активности мозга, возбудимость анализаторов.
В 1-й фазе интоксикации поражение нервной системы характеризуется сдвигами эмоциональной сферы, проявляющееся в усилении возбудительных процессов и ослаблении процессов внутреннего торможения. При этом нарушается сон, повышается утомляемость, появляется раздражительность, слабость.
Во 2-й фазе хронической нейтроинтоксикации реактивность нервной системы повышается, она сменяется явлениями гипореактивности вегетативных отделов, сочетаясь обычно с явлениями охранительного торможения в коре больших полушарий. Клинически это проявляется в инертности рефлекторных процессов, что сказывается на характере плетизмографических кривых при применении экстре- и интерорецептивных раздражителей.
Инертностью отличаются и кожно-сосудистые, глазо-сердечные, ортостатические и другие вегето-сосудистые рефлексы. Снижение возбудимости центральной нервной системы проявляется во всех других системах организма: сердечнососудистой — артериальная гипотония с замедлением пульса, в электрокардиографии — нарушение ритма, внутрижелудочковой и внутрипредсердной проводимости экстракардиального характера; анализаторов — повышаются пороги возбудимости обонятельного, зрительного, вкусового анализаторов; снижается активность нейро-эндокринной системы, ферментных и секреторных процессов.
Перестройка функционального состояния нервной системы в этот период интоксикации является компенсаторно-охранительной реакцией, способствующей в течение определенного времени сохранять гомеостаз организма. Но под прикрытием компенсаторных реакций может происходить развитие очагового дефекта как в центральной нервной системе в области гипоталамуса, в экстрапирамидальной системе при отравлении тетраэтилсвинцом, марганцем, так и в периферических отделах нервной системы при воздействии свинца, мышьяка, кадмия и др.
Учитывая сложности установления этиологии заболевания в ранних стадиях поражения нервной системы, когда отсутствуют более специфические проявления, свойственные клинике выраженных интоксикаций, разрешение диагностических вопросов следует искать во всесторонних и углубленных медицинских обследованиях, с использованием специальных физиологических методов, позволяющих выявить более тонкие сдвиги в состоянии центральной нервной системы в стадии компенсации. При этом необходимо иметь представление об экологической ситуации, в которой находится обследуемый или исследуемая когорта.
ХАРАКТЕРИСТИКА КЛИНИЧЕСКИХ СИНДРОМОВ
ПРИ ХРОНИЧЕСКИХ ИНТОКСИКАЦИЯХ МЕТАЛЛАМИ
Синдром вегетативно-сосудистой дистонии наблюдается в начале интоксикации при хроническом действии небольших концентраций, характеризуется сдвигом в функциональном состоянии коры, гипоталамуса и периферической вегетативной системы, проявляется: лабильностью пульса, асимметрией вегетативных проявлений, ярко-красным разлитым демографизмом, повышением активности функций щитовидной железы, повышением гистамина в крови, выраженным ортостатическим рефлексом, снижением порога обоняния, эмоциональной неустойчивостью, склонностью к невротическим реакциям.
Астено-вегетативный синдром или токсическая неврастения — имеет место при хроническом действии и не имеет характерных специфических признаков, характеризуется повышенной утомляемостью, снижением работоспособности, эмоциональной неустойчивостью, сонливостью, при неустойчивом ночном сне. Сопровождается ваготоническими реакциями — брадикардией, гипотонией.
Длительное состояние повышенной возбудимости клеток коры и гипоталамуса способствуют их функциональному истощению и более стойкому развитию явлений астенизации, возникают нейроциркулярные нарушения, изменения нейротрофической регуляции, сопровождающиеся неврогенно обусловленным нарушением функций других систем: пищеварительной, сердечно-сосудистой, эндокринной, обменных процессов и т.д.
Таким образом, при действии токсических металлов происходит как непосредственное их воздействие на органы и системы, так и расстройства гемодинамики и, кроме того, нарушения нейротрофической регуляции.
Токсические энцефалопатии отличаются разнообразной органической симптоматикой, отражающей наличие рассеянного процесса, в значительной степени связанного с сосудистыми нарушениями в мозгу, сопровождающиеся развитием очагового процесса. В начальных формах часто страдают стволовые отделы мозга, оптико-вестибулярные центры, диэнцефальные и гилоталамические отделы.
В поражении нервной системы токсическими металлами значительное место занимают токсические полиневриты. Полиневрический синдром является частным проявлением общего процесса поражения разных отделов нервной системы. При острых отравлениях он обычно не проявляется, а развивается лишь после латентного периода, в то время как поражение центральной нервной системы проявляется сразу после токсического действия. При хронических интоксикациях синдром возникает обычно на фоне церебральных нарушений типа токсического невроза и также может сочетаться с энцефалопатией.
Следует отметить, что в подавляющем большинстве случаев функциональные заболевания нервной системы токсической этиологии носят обратимый характер и могут быть вовремя остановлены при правильной диагностике и лечении, и, что самое главное, устранении воздействующего агента.
Орджоникидзе Э.К., Салтыков А.Б., Толокнов А.В.
Источник публикации: «Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2-х томах. Под ред. Исаева Л.К. Том 1. – М., ПАИМС, 1997, 512 с.
Все публикации
