ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПАТОЛОГИЯ: ПРОБЛЕМА ПРЕВЕНТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ. КОНЦЕПЦИЯ ПЕРВИЧНОЙ ПРОФИЛАКТИКИ

ПРЕВЕНТИВНА МЕДИЦИНА
МЛ №2 (78) 2011 р.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПАТОЛОГИЯ: ПРОБЛЕМА ПРЕВЕНТИВНОЙ
МЕДИЦИНЫ. КОНЦЕПЦИЯ ПЕРВИЧНОЙ ПРОФИЛАКТИКИ
Д.Д. Зербино, академик НАМН Украины, чл.-корр. НАН Украины, д. мед. н., профессор
/Институт клинической патологии Львовского национального медицинского университета имени Даниила Галицкого/
ЧАСТЬ 12*
БОЛЕЗНИ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ:
ОЛОВОМ, НИКЕЛЕМ, ВАНАДИЕМ
Постановка проблемы
Группа тяжелых металлов, обсуж даемая в данной статье, не
обладает столь высокой надобностью для различных отраслей
промышленности, как ртуть, свинец, кадмий, хром. Тем не менее,
в конкретных производственных условиях и бытовых ситуациях олово,
никель, ванадий могут вызвать скрытую и явную патологию, острые
или хронические заболевания. Каждый из этих тяжелых металлов
привлек внимание химиков, профпатологов, экологов, работающих
под эгидой Всемирной организации здравоохранения. Поэтому в
уникальной серии «Гигиенические критерии состояния окружающей
среды», начатой еще в 1979 году, вышло три книги (выпуски 15, 81, 108),
посвященные им: «Олово и оловоорганические соединения» (1984) [6],
«Vanadium» (1988) [12], «Nickel» (1988) [13].
Оловянная болезнь
«Общая выработка олова в мире в 1975 г.
составила 236 тысяч тонн» [6]
Источник олова – оловянные руды, главная из них – касситерит
(оловянный камень, окись олова IV). Вторичный источник – оловянный
лом. Олово используется для лужения стали, для упаковки пищевых
продуктов, в качестве припоя, в составе подшипников, в различном
машинном оборудовании, электрооборудовании, в производстве
автомобильных радиаторов, кондиционеров, при производстве
генераторов, электронной аппаратуры и компьютеров (рис. 1). Сплав
меди и олова называют бронзой. Металлы со включением олова,
используемые для отливки или покрытия подшипников, известны под
названием «баббит» [6].
Заболевания, развивающиеся при контактах с оловом, могут быть
острыми и хроническими (рис. 1, 2). Воздействие неорганических
соединений олова может проявляться в виде острого гастроэнтерита.
Такие наблюдения трактуются как отравления различными пищевыми
соками при попадании в них олова. Так, зарегистрированы явления
гастроэнтерита после употребления томатного сока (113 случаев),
основные симптомы – спазмы желудка, диарея, эрозия слизистой
оболочки [6]. Типичные симптомы в виде тошноты, рвоты и диареи были
у больных, употреблявших консервированные персики (85 случаев) [6].
Неорганические соединения олова могут вызвать острое воздействие
(отравление), а при длительном ингаляционном и пероральном
попадании олова развиваются специфические заболевания, трактуемые как «эффекты» [6] (рис. 1). Эффекты, развивающиеся при
*Части 1–11 опубликованы в журнале «Мистецтво лікування» №№1–10/2010 и 1/2011.
100
воздействии соединений олова, могут возникать при ингаляционном
или накожном его влиянии. При последнем – очень редки.
Хроническое специфическое заболевание – пневмокониоз; как
следствие ингаляции пыли, содержащей соединения олова, – станноз.
Станноз наблюдался у рабочих, занятых обжигом олова, плавкой
олова, а также подвергающихся воздействию пыли, содержащей
окись олова (рис. 2).
Никелевая болезнь
«Мировое производство никеля –
около 700 тысяч тонн в год (1979)» [5]
В программе глобального мониторинга, принятой ООН (1980),
никель охарактеризован как один из наиболее опасных загрязнителей окружающей среды, обладающий сильным токсическим и как
предположение – канцерогенным потенциалом. Это подтверждают
результаты исследований молекулярного механизма действия никеля
на клеточном, тканевом, органном уровнях [8].
Источники никеля – никелевые руды. Получается никель путем
обжига обогащенного никелевого концентрата [3].
Никель широко используется в промышленности, особенно в
процессах легирования стали и для гальванизации. Поступление никеля
с пищей составляет 1–5%. Чрескожное всасывание может достигать
55–75% в течение 24 часов. Сходные темпы всасывания отмечают и при
ОЛОВО: ПРОФЕССИИ И БОЛЕЗНИ –
ОСТРЫЕ И ХРОНИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ [6, 7]
Профессии, связанные
с риском воздействия олова
Выплавка олова
Извлечение олова из вторичных
источников
Очистка олова
Лужение стали
Использование олова как припоя
(в сплавах, для упаковки пищевых
продуктов)
Заболевания: острые
и хронические эффекты
Острые: острый гастроэнтерит,
потребление фруктовых соков,
контактные поражения кожи
Хронические (ингаляционное
воздействие): пневмокониоз
(станноз)
Рис. 1
ХРОНИЧЕСКОЕ ИНГАЛЯЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ОЛОВА: СТАННОЗ [6]
Источник олова
Пыль, содержащая окись олова
Симптомы
и заболевания рабочих
Астматические приступы
Обжиг металлического олова
Пневмокониоз
Восстановление металлического олова из оловянной руды
Пневмосклероз
Плавка олова – оксид олова
Пневмокониоз
Рис. 2
поступлении никеля через легкие. В крови никель образует комплексы с альбумином и L-гистидином. Наиболее высокие концентрации
никеля находят в почках, легких, костях. Нередко развиваются кожные поражения по типу контактных экзем аллергического характера.
Сенсибилизация организма соединениями никеля иногда приводит к
развитию экземы у парикмахеров и медицинских работников, а также
при ношении одежды, имеющей никелированную фурнитуру (особенно
у женщин). Как профессиональное заболевание контактные никельэкземы отмечают у лиц, занятых в процессах гальванизации [15] (рис. 3).
У 20 гальванизаторщиков, случайно выпивших воду, загрязненную
никелем, острое отравление проявлялось тошнотой, рвотой, болью
в животе, диареей, головной болью, головокружением, сонливостью
и другими симптомами. Данные симптомы исчезли в течение нескольких
часов, но у 7 человек сохранялись до двух суток [16].
Контакт кожи человека с водорастворимыми солями никеля приводит
к развитию дерматита, а их ингаляция – к раздражению дыхательных
путей и астме (например, при гальваническом никелировании). При
добыче и переработке руд, пирометаллургическом получении металла,
электросварке хроническая ингаляционная экспозиция оксидов и
сульфидов никеля создает канцерогенную опасность, подтвержденную
эпидемиологически. Особо токсичен ввиду высокой летучести и
липидорастворимости карбонил никеля, вызывающий при острой
экспозиции развитие пневмонита с дыхательной недостаточностью и
симптомами поражения центральной нервной системы, а при хронической – рака полости носа и легких [17].
Никель может оказывать аллергизирующее влияние, в частности – способствовать возникновению экземы рук. Он присутствует в
табачном дыме [9]. Гиперчувствительность к никелю – наиболее частая
причина контактной гиперчувствительности у женщин, особенно
в молодом возрасте. Реакция на никель оказалась положительной
у 15–20% обследованных женщин, у мужчин – около 1%. Важную
роль в развитии аллергии к никелю играют генетические факторы. Наиболее часто гиперчувствительность к никелю развивается
при систематическом контакте с никелированными поверхностями или никель-содержащими сплавами. Сенсибилизация к никелю
может привести к развитию экземы рук или системного контактного
дерматита. Для подтверждения профессионального никелевого
дерматита рекомендуется определять содержание никеля в ногтевых
пластинках [18].
Утверждают, что аллергией, вызываемой никелем, в средней
Европе страдают каждая 8-я женщина и каждый 20-й мужчина. У
52% эпикутанно сенсибилизированных к никелю лиц развивается
аллергическая контактная экзема [12]. У 57 рабочих, занимавшихся
изготовлением столовой посуды из нержавеющей стали, содержавшей
никель, и у 144 рабочих по производству никеля исследовали кожную реакцию. Из 1289 проведенных проб аллергическую реакцию на
никель выявили у 7,6% испытуемых, в том числе у 11,9% женщин и
2,8% мужчин. Среди лиц с повышенной чувствительностью к никелю
женщины составляли 82,7%, мужчины – 17,3%. Реакция на никель у
женщин и некоторых мужчин молодого возраста связана с длительным
ношением украшений из никеля [11].
Опросным методом у 4998 женщин разного возраста изучили
частоту кожных проявлений, связанных с использованием никельсодержащих предметов. Положительные ответы получены у 1461
(29,2%) женщины, из них у 390 (26,7%) отмечался дерматит в области
верхних конечностей. В большинстве случаев аллергия на никель
наблюдалась у женщин моложе 30 лет. Наиболее часто причиной
аллергии являлись серьги, затем следовали браслеты, пояса, пуговицы
и другие предметы бижутерии [14] (рис. 3).
Таким образом, никель является наиболее частой причиной
аллергического контактного дерматита. Повреждения кожи появляются в местах, которые контактируют с украшениями и другими предметами, содержащими никель. Никель можно считать профессиональным аллергеном парикмахеров, розничных торговцев, поставщиков,
уборщиков, слесарей и механиков. Никель, содержащийся в продуктах
питания, в некоторых случаях может вызвать появление везикул
на пальцах (дисгидрозная экзема кистей) у людей, страдающих
аллергией на никель.
Ванадиевая болезнь
«Мировая добыча ванадиевых руд
превышает 10 тысяч тонн в год» [1]
Пр омыш л е нным ис то чником полу ч е ния вана дия с лу жат
титаномагнетивные, осадочные железные и некоторые ванадиевые
руды [1]. Ванадий наиболее широко используется в производстве
инструментальных и конструкционных сталей; входит в состав сплавов для постоянных магнитов и в состав катализаторов. Ванадий –
ценный конструкционный металл для ядерных реакторов. Применяется
также как протрава в текстильной промышленности. Используется
для производства феррованадия, как катализатор в производстве
серной кислоты, в процессах органического синтеза, в стекольном
производстве.
Острые отравления ванадием подразделяют на легкие, средней
тяжести и тяжелые [1]. Для острой интоксикации характерен латентный
период (от 1 до 6 суток). Его длительность зависит от концентрации
в воздухе, индивидуальной чувствительности организма и свойств
соединений ванадия. Химически чистая пятиокись ванадия оказывает
действие быстрее окислов ванадия [1].
Симптомы острого отравления ванадием наблюдали при чистке
котлов, работающих на неочищенной нефти. Через 30 минут – 1 час
пос ле начала работы пос традавшие жаловались на насморк,
слезотечение, сухость в горле, загрудинную боль. Через 6–24 часа
НИКЕЛЬ: ОСНОВНЫЕ ПРОФЕССИИ И БОЛЕЗНИ [11, 12, 14, 15]
Профессии, связанные
с риском воздействия никеля
Добыча руды
Переработка руды
Гальванизация
Изготовление посуды
Изготовление бижутерии
Заболевания: острые
и хронические эффекты
Дерматиты
Контактная экзема рук
Профессиональный дерматит
Рак полости носа
Бронхогенный рак
Рис. 3
ВАНАДИЙ: ИСТОЧНИКИ ВЫБРОСА В ВОЗДУХ
И ТОКСИЧЕСКОЕ ВЛИЯНИЕ НА ЧЕЛОВЕКА [1, 3, 4, 10]
Источники поступления
Токсическое влияние
на организм человека
Конъюнктивиты, назофарингиты,
Металлургия ванадия
дерматиты, бронхиты, бронхиЖидкое топливо –
альная астма, пневмосклероз
выбросы после сжигания
Пыль пятиокиси ванадия
Зола после сгорания жидкого топлива (содержит окислы ванадия)
Рис. 4
www.health-medix.com
101
ПРЕВЕНТИВНА МЕДИЦИНА
наблюдались сухой кашель, сильная одышка, усталость, угнетенное
состояние. Аэрозоли окислов ванадия нередко вызывают острую
аллергическую реакцию: бронхоспазм, риниты с носовыми кровотечениями [1].
Для легкой степени интоксикации характерны явления ринита
с обильным отделяемым из носа, часто – с примесью крови при
сморкании, чихании, а также першением и жжением в глотке. Вслед
за ринитом может развиваться сухой кашель с небольшим отделением
вязкой мокроты, общая слабость, разбитость. Помимо раздражения
слизистой оболочки верхних дыхательных путей часто наблюдаются
конъюнктивиты.
Характерные симптомы интоксикации средней тяжести: конъюнктивит, катар верхних дыхательных путей, бронхит с экспираторной
одышкой и бронхоспазмом. Кроме того, у большинства пострадавших
отмечаются нарушения деятельности пищеварительного тракта –
рвота и понос. У части больных наблюдались кожные интоксикации
в виде различных высыпаний и эк зем. Д ля тяжелой формы
помимо риноназофарингита характерно развитие бронхита и
бронхопневмонии. Проявляются и другие общие симптомы – головная
боль, рвота, понос, сердцебиение, потливость, общая слабость. Отмечаются резко выраженные невротические реакции, тремор пальцев
рук. У отдельных лиц с тяжелой формой интоксикации развивалась
экзема.
При хронической интоксикации ванадием развиваются глубокие
изменения органов дыхания, обус ловленные раздражающим
действием ванадия, а также биохимические и функциональные
нарушения, связанные с общим резорбтивным влиянием ванадия.
Хронические заболевания органов дыхания протекают в виде
диффузного пневмосклероза, хронического бронхита, хронических
ринитов и фарингитов [1].
Другие исследователи, изучающие влияние соединений ванадия,
наблюдали конъюнктивиты, воспаление слизистой оболочки носа,
бронхиты, реже – гастриты. Имели место общие симптомы: бледность
кожи, зеленовато-черная окраска языка, приступы кашля (иногда
с кровавой мокротой), одышка, боль в груди, бронхит, повышение
кровяного давления, дрожание пальцев [1]. Наблюдали также случаи
профессиональных воспалительных заболеваний кожи – в виде
папулезной сыпи на конечностях и лице, а также возникновение экземы.
Эти симптомы аллергического характера проявились обычно в начале
работы с соединениями ванадия [3]. Некоторые авторы различают
местное и резорбтивное действие ванадия, т.е. могут развиваться
дерматиты, конъюнктивиты, поражения слизистой оболочки носа,
ротовой полости, верхних дыхательных путей, бронхиты, бронхиальная
астма. Наиболее частые проявления такой патологии свидетельствуют
о преимущественно воздушном воздействии соединений на организм
человека [11]. Необычное явление обнаружено в почвах Болгарии –
содержание ванадия на 10–15% выше, чем в почвах других стран.
С этим фактом связывают большую частоту миокардиодистрофий
с расстройствами сердечного ритма, наблюдаемую у жителей
этой страны [1]. Экспериментальные данные свидетельствуют, что
хроническая интоксикация ванадием вызывает у животных тяжелые
102
МЛ №2 (78) 2011 р.
деструктивные изменения суставного хряща, подтверж денные
морфологически (A. Mravcova, L. Puzanova, ЧССР) [4].
Заключение
Продолжаем настойчиво подчеркивать главную идею, важную для
проблем превентивной медицины, – любой тяжелый металл может
отрицательно воздействовать на человека. Это происходит скрыто при
малых «дозах» и «прикрыто» компенсаторно-приспособительными
реакциями. При «массивных» воздействиях развивается конкретная
патология и даже нозология. Естественно, ряд факторов определяет
характер ответа (эффекта): состав соединения, в которые входит
металл; его масса или доза; время воздействия; мишень (орган, система); пол, возраст, общее состояние организма. Все это следует
учитывать, разрабатывая систему первичной профилактики на
конкретном производстве. Первичная профилактика патогенного
влияния металлов стандартна: предотвращение возможных воздействий – защита работающих. В случаях заболевания – своевременное
выведение из организма металлов и их соединений, активное лечение,
при необходимости – с включением энтеросорбции, гемосорбции,
лимфосорбции.
Литература
1. Ванадий и его роль в загрязнении окружающей среды / Под ред. А.В. Рощина. – М., 1978. – 97 с.
2. Влияние окружающей среды на здоровье человека. – Женева: ВОЗ, 1974. – 410 с.
3. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров
и врачей. Изд. 7-е. Том ІІІ. Неорганические и элементорганические соединения / Под ред. Н.В. Лазарева, И.Д. Гадаскиной. – Л.: Химия, 1977. – 608 с.
4. Кактурский Л.В. VІ международный симпозиум «Молибден, ванадий и другие
микроэлементы» // Архив патологии. – 1990. – №6. – С. 76–77.
5. Никель. Химический энциклопедический словарь. – М.:Сов. энциклопедия,
1983. – 792 с.
6. Олово и оловоорганические соединения. Гигиенические критерии состояния
окружающей среды: 15. – Женева: ВОЗ, 1984. – 127 с.
7. Раннее выявления профессиональных болезней. – Женева: ВОЗ, 1988. – 298 с.
8. Строчкова Л.С., Юрова А.В., Жаворонков А.А. Влияние никеля на организм
животных и человека // Успехи современной биологии. – 1987. – №103. –
С. 142–155.
9. Toran A., Saez B. R., Rovira R. Niquel. Funciones en el organism e importancia en
alimentacion // Alimentaria. – 1987. – Vol. 24, №186. – P. 51–54.
10. Cikrt M. Vanadium. Hygienicko-toxikologicky prehled // Pr. Lek. – 1986. – Vol. 38,
№10. – P. 457–462.
11. Hums R. Nickelexposition – Nickelsensibilisierung // Dermatol. Monatsschr. – 1986. –
Vol. 172, №12. – P. 697–706.
12. Körner U., Häberle M. Freisetzung von Nickel aus Edelstahlkochtopfen – ein Risiko
fur Nickelallergiker? // Allergologie. – 1991. – Vol. 14, №4. – P. 144–148.
13. Nickel // Environ. Health Criteria. – 1989. – Vol. 108. – 165 p.
14. Radhi A.S.J., Al-Tawil N.G., Jamil H. The prevalence of nickel dermatitis among
females in Iraq. 4th Int. Conf. Nickel Metal. And Toxicol. Espoo, 5–9 Sept., 1988:
Abstr. – Helsinki, 1988. – P. 78.
15. Raithel H.-J. Nickel und seine Verbindungen – arbeitsmedizinisch-toxikologische
Aspekte. Teil A: Vorkommen – Berufskunde – Aufnahme und Metabolismus –
Gesundheitsstorungen // Arbeitsmed., Soziamed., Praventimed. – 1987. – Vol. 22,
№11. – P. 268–274.
16. Sunderman E., William Jr. Clinical pathology of nickel. 4th Int. Conf. Nickel Metab.
and Toxicol., Espoo, 5–9 Sept., 1988: Abstr. – Helsinki, 1988. – P. 11.
17. Sunderman F.W., Oskarsson A. Nickel // Metals and Theirlompounds Environ:
Occurrence, Analysis, and Biol. Relevance. – Weinheim etc., 1991. – P. 1101–1126.
18. Menne T. Nickel hypersensitivity. 4th Int. Conf. Nickel Metab. And Toxicol., Espoo,
5–9 Sept., 1988: Abstr. – Helsinki, 1998. – P. 1.
19. Vanadium // Environ. Health Criteria. – 1988. – Vol. 81. – 170 p.