Транспортирование и распределение

При пероральном поступлении свинец в зависимости от соединения, в котором он находится, усваивается взрослыми людьми в среднем на 10% (пищевой — на 8%, водный — на 10−12%), а детьми — на 30−40%.

У новорожденных обезьян при пероральном введении в организме задерживается 60−70% свинца, тогда как у взрослых лишь около 4%.

На всасывание свинца в кишки влияет рацион. Пониженное содержание в рационе кальция, железа, пектинов, белков и повышенное поступление кальциферола увеличивают усвоение свинца.

После попадания в кровеносную систему свинец разносится по всему телу, всасываясь в клетки крови и элементы плазмы. В крови свинец включается в основном в эритроциты, где его концентрация почти в 16 раз выше, чем в плазме. В крови циркулируют высокодисперсный коллоидный фосфат и альбуминат свинца.

Из крови свинец поступает в мягкие ткани и кости, где депонируется в виде трифосфата. Откладывается преимущественно в костях, затем в печени и почках. В костном депо может сохраняться многие годы. При нарушении кислотно-основного состояния свинец может выйти из депо в виде легкорастворимого фосфата и снова циркулировать в организме. У детей его депонируется больше, особенно в головном мозге.

Некоторое количество свинца поступает в мозг, однако его накопление там незначительно.

Тетраэтилсвинец, напротив, накапливается преимущественно в мозговой ткани, где распадается на триэтилсвинец и небольшое количество неорганического свинца. Вызываемые тетраэтилсвинцом отравления совершенно не похожи на отравление неорганическими соединениями свинца. Тетраэтилсвинец очень летуч и попадает в организм, как правило, при дыхании, однако жидкий тетраэтилсвинец легко всасывается через кожу или желудочно-кишечный тракт. После всасывания тетраэтилсвинец попадает в различные ткани.

В производственных условиях свинец поступает в организм главным образом через органы дыхания в виде пыли и паров; с загрязненных рук при курении и приеме пищи.

Из организма свинец выводится с фекалиями, мочой и потом. Примерно 90% поступившего с пищей свинца выводится с фекалиями. Из оставшихся 10% примерно три четверти выводится с мочой. Другими путями выведения являются секреция органов желудочнокишечного тракта, волосы, ногти и по г. Свинец выделяется преимущественно через толстую кишку и почки, может быть обнаружен во всех биосубстратах (слюне, женском молоке и т. д.).

Свинец выводится из организма и с женским молоком. Например, в Японии в женском молоке обнаружено 0,12 мг/л свинца. В США этот показатель в 10 раз ниже.

Повышенное содержание свинца в женском, а также коровьем молоке наблюдается в местностях с очень высоким содержанием свинца в окружающей среде. Несмотря на то что нет сведений о свинцовом отравлении новорожденных детей молоком матери, у сосунков крыс и мышей такое отравление было зафиксировано после пребывания самок в среде с повышенным содержанием этого микроэлемента.

Большое значение имеет так называемый полупериод биологической жизни металла. Полупериод биологической жизни Т½ — это время, необходимое для снижения вдвое от исходного содержания накопившегося в органе или в организме металла.

Если количество поглощенного металла преобладает над количеством выведенного, то происходит его накопление в тканях организма. В том случае, когда количество поглощенного металла равно количеству выделившегося, — наступает равновесие. И, наконец, бывает состояние, когда его выделение превышает поступление.

Проведены многократные определения биологического полупериода жизни свинца в организме человека. Для организма в целом полупериод биологической жизни свинца Т½ составляет 5 лет; в костях человека — 10 лет. Обмен свинца в крови и быстро обновляемых мягких тканях происходит примерно за 19 дней. В других мягких тканях и быстро обновляемых фракциях костей Т½ — 21 день, а в скелете Т½ — 20 лет.

Метаболизм свинца имеет много схожего с метаболизмом кальция. Оба металла содержатся в кристаллической структуре костей, которые состоят в основном из фосфата кальция.

Ранее считали, что свинец постепенно проникает в костную структуру и удерживается там постоянно. Теперь доказано, что подобное «погружение» происходит очень длительное время, и накопившийся в костях свинец, поступающий в избыточном количестве, остается потенциально опасным в течение многих месяцев. Кроме того, при поражении костей или болезнях возможно освобождение даже фиксированного свинца.

У людей различного возраста и пола, проживающих в различных частях света, обнаружены значительные колебания уровня содержания свинца в костях (от 7,5 до 195 мг/кг, в среднем 100 мг/кг). В скелетах перуанских индейцев, датируемых примерно 1200 г., содержалось менее 5 мг/кг свинца. Скелеты, относящиеся к III в., найденные на территории Польши, содержали 5−10 мг/кг свинца, а в костях современных поляков его около 12 мг/кг.

Наличие свинца в волосах пытались использовать как индикатор загрязнения среды тяжелыми металлами, в частности для оценки количества поглощенного с пищей металла. Однако существуют сомнения в надежности подобных оценок.

Например, в США попытались судить о содержании свинца в окружающей среде в XVIII—XIX вв. по волосам детей. Были проанализированы пряди волос, хранившиеся в медальонах детей, живших в период с 1871 по 1923 гг., и волосы современных детей. В волосах детей XVIIIXIX вв. обнаружили 164 мг/кг свинца, а в волосах современных — 16 мг/кг. Такое снижение содержания свинца объяснили улучшением условий жизни современных американцев. Это снижение произошло за счет того, что питьевую воду теперь не собирают со свинцованных крыш, а пищевые продукты и напитки не хранят в плохо глазурованной глиняной посуде.

По содержанию свинца в волосах нельзя точно судить о загрязнении окружающей среды, так как на накопление свинца в организме могут влиять возраст, пол и присутствие в пище других металлов. Например, в присутствии кадмия значительно увеличивается поглощение свинца.

Проведенные в Оксфорде исследования содержания свинца в волосах студентов и жителей города выявили значительные колебания в концентрации свинца даже в организме людей, проживающих в одном районе и ведущих одинаковый образ жизни. Содержание свинца колебалось от 0,2 до 54,2 мг/кг, составляя в среднем 5,2 мг/кг.

По данным ФАО ВОЗ, в среднем в организм взрослого человека ежедневно поступает с пищей 0,2−0,3 мг (при колебаниях от 0,1 до 0,5), с водой — около 0,02 мг свинца.

Механизм действия. Механизм токсического действия свинца, как и других тяжелых металлов, заключается в блокировании функциональных SH-групп белков, которые ингибируют многие жизненно важные ферменты.

Наиболее сильному воздействию свинца подвержена гидратаза дельтааминолевулиновой кислоты, катализирующая процесс формирования протобилиногена и гемсинтетазы, связывающая железо в протопорфирин. Снижение активности этих ферментов — один из наиболее ранних признаков сатурнизма.

Свинец влияет на многие стадии синтеза гема. Из ферментов наиболее сильному воздействию свинца подвержены дегидратаза дельтааминолевулиновой кислоты, катализирующая процесс формирования профобилиногена из а-аминолевулиновой кислоты (ALA), и гемсинтетаза (гем-S), которая связывает железо в протопорфирин IX (РР IX). Кроме того, могут блокироваться и другие процессы.

Измерение активности о-аминолевулиновой кислоты, по которой определяют ее концентрацию в крови, является чувствительным клиническим анализом на отравление свинцом. Он дает возможность определить степень поглощения свинца задолго до появления явной симптоматики. Таким образом, существует метод определения начальной стадии отравления свинцом.

Сокращение периода жизнедеятельности эритроцитов при отравлении свинцом также может стать причиной анемии. Механизм такого сокращения не совсем ясен. Возможно, что свинец повышает механическую хрупкость и снижает осмотическое сопротивление клеток крови.

Хорошо изучено воздействие свинца на нервную систему как центральную, так и периферическую. Кроме острой энцефалопатии, существуют и более мягкие симптомы реагирования нервной системы на поступление свинца. К ним относятся снижение умственных способностей и гиперкинетическое или агрессивное поведение. Однако довольно трудно установить прямую зависимость между повышением уровня свинца в крови и нейрофизиологическими симптомами, особенно если они субклинические.

Свинец отличается, во-первых, хорошей растворимостью производных, что приводит к сродству его с клеточным фосфатом и группами тиола, и, во-вторых, одинаковым метаболизмом с кальцием, что вызывает накопление свинца в костной ткани.

Наиболее чувствительны к действию свинца быстрорастущие ткани и эмбриональные клетки. К группе повышенного риска относят новорожденных, детей, беременных женщин, больных анемией, заболеваниями почек и др.

У детей свинец лучше всасывается в кишки и не так прочно, как у взрослых, фиксируется в костях. Свинец способен преодолевать плацентарный барьер (особенно с 12-й недели беременности). Следствием его влияния на развитие плода являются психические расстройства и умственная отсталость детей. Проведенные в США исследования беременных женщин показали, что многие из них подвержены «РЬ-риску».

Свинец воздействует на кроветворную, нервную, пищеварительную системы, почки. Острые и подострые отравления обычно проявляются желудочно-кишечными расстройствами: анорексией, запорами, пароксизмальными коликами в животе («свинцовая колика»).

При подострой интоксикации отмечаются признаки токсической анемии, поражения почек и печени, а при тяжелой интоксикации развивается энцефалопатия. Энцефалопатический синдром характеризуется рвотой, апатией, сонливостью, нарушением координации движений, гиперактивностью и другими неврологическими симптомами. Энцефалопатия наблюдается чаше у детей.

Однако отмечено, что хроническая интоксикация развивается медленно. На ранних ее этапах может наблюдаться снижение адаптационных способностей организма и устойчивости к действию токсических, инфекционных, онкогенных и других патогенных агентов. Затем появляются общая слабость, головная боль, головокружение, неприятный вкус во рту, тремор конечностей, потеря аппетита, уменьшение массы тела, признаки анемии, запоры, боль в животе. Могут наблюдаться диффузная дегенерация миокарда, нарушение психического развития детей, хроническая нефропатия.

Ранними специфическими и объективными признаками хронического сатурнизма считают повышение уровня свинца в крови более 0,4 мг/л; увеличение содержания гематопорфирина в моче более 0,1 мг/л; снижение активности дегидратазы дельта-аминолевулиновой кислоты в крови и увеличение содержания аминолевулиновой кислоты в моче.

В группах повышенного риска интоксикация может возникать при концентрации свинца в крови 0,25−0,3 мг/л.

Питьевая вода входит в состав пищевого рациона, поэтому представляют интерес сведения о ее токсичности при различном содержании в ней свинца, описан ряд случаев хронического сатурнизма при концентрации свинца в воде около 1 мг/л. Содержание свинца в организме человека начинает быстро нарастать, если его поступление превышает 0,005 мг/кг массы тела (для взрослого человека суточная доза 0,3 мг/сут).

Существует прямая корреляция между концентрацией свинца в питьевой воде (если она больше 0,8 мг/л) и частотой психической отсталости детей, а также смертностью от рака почек и всех видов лейкемий.

В настоящее время симптомы тяжелого отравления свинцом встречаются редко, за исключением случаев отравления в условиях производства с повышенной вредностью.

Основное внимание уделяют субклиническим отравлениям, хроническим заболеваниям, возникающим из-за пребывания в условиях с высоким содержанием свинца или поступления с пищей небольших количеств свинца в течение длительного времени.

Одним из результатов такого субклинического отравления является включение свинца в цепь биосинтеза гема. У рабочих, связанных по роду своей деятельности со свинцом, часто наблюдают анемию легкой степени. Характерная бледность работавших со свинцом впервые была описана французским терапевтом Леннеком еще в 1831 г. Теперь такое явление встречается редко. Такая анемия связана с ингибированием синтеза гемоглобина и сокращением периода жизнедеятельности циркулирующих эритроцитов, происходящих под воздействием свинца. Она не имеет серьезных последствий для здоровья, однако интересна с диагностической точки зрения.

Известно, что повреждение мозга в результате воздействия вируса или других причин может приЕ1всти к возникновению стойкой геофагии. Это, в свою очередь, ведет к повышению количества поглощаемого свинца, что, вероятно, является следствием, а не причиной нарушений психики. Раньше у людей, работающих со свинцом или получавших его избыточное количество с продуктами питания и напитками, часто наблюдалась периферическая нейропатия. Теперь свинцовые параличи, приводящие к повисанию кистей и стоп, при параличе мышц рук и ног встречаются редко.

Во времена сухого закона в США в 30-х годах XIX в. было несколько случаев паралича стоп у танцоров, выступавших в кабаре, где продавали джин, загрязненный свинцом. Причина этих параличей связана с мышечным истощением. Действие мышц и нервов зависит от сбалансированного тока ионов кальция через мембрану клеток. Свинец включается в этот процесс, образуя с выделяющейся при мышечном метаболизме молочной кислотой растворимый лактат свинца. В таком виде свинец легко проникает в мышечные и нервные клетки и взаимодействует с фосфатом, образуя нерастворимое соединение.

В механизме токсического действия большую роль играет лактат свинца, образующийся в мышцах человека при взаимодействии свинца с молочной кислотой. Лактат свинца легко проникает в нервные и мышечные клетки, реагирует с фосфатами, а образовавшиеся плохорастворимые фосфаты свинца образуют на оболочке клеток барьер, препятствующий нормальному проникновению в них ионов кальция.

Фосфат свинца образует как бы барьер на поверхности клеток и препятствует нормальному проникновению кальция. Результатом такой блокады и являются нейромышечные эффекты при параличах, вызванных свинцом.

Ученые пришли к выводу о существовании определенной зависимости между содержанием металлов, в том числе и свинца, в овощах и почве, на которой они произрастают, и раковыми заболеваниями людей. Однако нет оснований считать, что соли свинца способны вызвать заболевание раком у людей, хотя у крыс и мышей при оральном и парентеральном введении различных соединений свинца удавалось вызвать рост опухоли только после введения высоких доз. Эквивалентная доза свинца для человека составила бы 550 мг в день.

Гипотеза о возможном мутагенном и канцерогенном действии свинца нуждается в подтверждении, поскольку такой эффект наблюдался лишь в экспериментах и при введении больших его доз. Свинец проявляет свой мутагенный потенциал при комбинированном действии с другими металлами.

Опасности. Свинец — протоплазматический яд широкого спектра действия, вызывает изменения в нервной и сердечно-сосудистой системах, крови, нарушает ферментативные процессы, витаминный обмен. Повышение содержания свинца в тканях нарушает баланс других микроэлементов в организме.

Для хронической интоксикации характерны свинцовая кайма — темно-серая полоска по краю десен, преимущественно у передних зубов, свинцовый колорит — землисто-серый цвет лица с легкой желтушностью; повышенное содержание в крови ретикулоцитов (эритроцитов с тельцами Гейнца) и базофильно-зернистых эритроцитов; повышенное содержание порфиринов в моче.

Отрицательные последствия широкого применения свинца в течение многих лет остаются предметом споров ученых.

Многочисленные и тяжелые (даже со смертельным исходом) острые и подострые отравления свинцом наблюдались в разных странах мира при хранении кислых продуктов жидкой консистенции (простокваши, домашнего вина, пива, яблочного сока и др.) в глазурованной керамической посуде. Концентрация свинца в этих продуктах составляла 200−1500 мг/л, а иногда и больше. Источником свинца являлась недоброкачественная, кустарно приготовленная глазурь.

Даже небольшое регулярное поступление свинца в организм, если оно продолжительное, приводит к хроническому заболеванию почек. Согласно докладу ФАО ВОЗ, продолжительное воздействие свинца при его концентрации в крови свыше 70 мкг/см³ может привести к хронической необратимой нефропатии. Смертность от хронического нефрита в Квинсленде (Австралия) значительно выше, чем где-либо еще на континенте. Причиной высокой смертности от нефрита является отравление свинцом детей, пьющих воду, которую собирали с крыш, покрашенных свинцовыми красками. Из 401 случая хронического отравления свинцом детей 165 человек умерло, не достигнув 40 лет, при этом 101 человек умерли от почечной недостаточности.

Однако не существует единой точки зрения относительно взаимосвязи между поступлением свинца в организм в детстве и появлением нефропатии в последующие годы жизни.

Вызывает опасение возможность загрязнения продуктов питания, хранящихся в витринах магазинов и на складах, вследствие попадания дорожной пыли, содержащей свинец. Однако на основании исследований, проведенных в Германии, сделан вывод, что подобное загрязнение незначительно. Был проведен анализ на содержание свинца во фруктах и овощах, находящихся в открытых витринах магазинов на оживленных улицах. Содержание металла в продуктах питания было ненамного больше, и основная часть свинца при мойке удалялась. Кроме того, было показано, что загрязнения можно избежать, упаковывая фрукты и овощи в пластмассовые ящики или покрывая их в витринах листами из пластмассы.

Интоксикации свинцом и его соединениями могут встречаться при добыче свинца, выплавке его из руд, в производстве свинцовых красок, аккумуляторов, 8 полиграфическом и кабельном производствах, закалке металлических изделий в свинцовых ваннах, пайке, газорезке металлических частей, окрашенных свинцовыми красками.

Возможны бытовые отравления при употреблении в пищу продуктов, особенно кислых (брусничное, клюквенное варенье), длительно хранившихся в глиняной посуде, покрытой свинецсодержащей глазурью, при употреблении питьевой воды, проходящей через покрытые изнутри свинцом трубы.

Большинство случаев отравления тетраэтилсвинцом происходит при вдыхании воздуха во время очистки бензиновых хранилищ или использования бензина в качестве растворителя в плохо вентилируемых помещениях.

Первым симптомом отравления алкилсвинцом является бессонница. Наиболее сильно он влияет на нервную систему. Отравление обычно проходит тяжело, сопровождается развитием токсического психоза и может привести к смертельному исходу Хотя в мозгу и других тканях людей, умерших от отравления тетраэтилсвинцом, были найдены металлический свинец и его органические соединения, тем не менее они не всегда являлись причиной отравления.

Токсичность различных соединений свинца сходна, различия в силе и характере их действия зависят от неодинаковой растворимости соединений в жидких средах организма. Соединения свинца, нерастворимые в воде, хорошо растворяются в кислом желудочном соке.

Растворимость соединений свинца ej крови выше, чем в воде. Наименее растворимы и, следовательно, наименее токсичны соединения свинца с серой.

Свинцовые отравления могут проявляться в виде носительства (свинцовая кайма без симптомов, указывающих на отравление), легкого отравления, сопровождающегося отдельными признаками интоксикации (ретикулоцитозом, увеличением количества эритроцитов с базофильной зернистостью, повышенным содержанием порфирина в моче без заметного снижения уровня гемоглобина), легкого астеновегетативного синдрома. Бывают отравления средней тяжести (гемоглобин от 60 до 50%, нередко выраженная свинцовая колика, клинически выраженный токсический гепатит, полиневрит), тяжелые отравления (гемоглобин ниже 50%, выраженная свинцовая колика, явления энцефалопатии, периферические параличи преимущественно лучевого нерва).

При интоксикации развивается ряд характерных синдромов:

• 1. Энцефалопатия — постоянные головные боли, головокружения, слабость, ухудшение памяти, плохой сон, вялость, заторможенность, иногда сочетающиеся с эмоциональной лабильностью.
• 2. Анемический синдром — слабость, головокружения, бледность кожных покровов, похудание.

Свинцовая анемия в настоящее время трактуется как нарушение синтеза гемоглобина, чем и объясняется порфиринурия.

3. Желудочно-кишечный синдром — сладкий привкус во рту, тошнота, запоры, схваткообразные боли в животе, не связанные с приемом пищи. Во время приступов свинцовой колики живот втянут, давление на живот несколько облегчает боль.

Свинцовая колика — выраженный вегетативный кризис, который может спровоцировать различные стрессовые факторы. Нередки диагностические ошибки, когда колику принимают за «острый живот».

• 4. Печеночный синдром — функциональная недостаточность печени. Печень плотновата, несколько увеличена.
• 5. Сердечно-сосудистый синдром — ангиодистонические явления, спастико-атоническое состояние капилляров. На ранних стадиях интоксикации гипотензия. При длительном контакте со свинцом развивается транзиторная, а затем стойкая форма гипертонической болезни, что позволяет рассматривать эту патологию как профессиональное заболевание.

Поражения периферической нервной системы сопровождаются симптомами полиневрита, проявляются в виде двигательных расстройств. Классическая форма свинцового паралича — двигательный полиневрит с преимущественным поражением разгибателей кисти и пальцев рук. В тяжелых случаях поражаются и разгибатели стопы.

При параличе лучевого нерва отмечается симптом «висячей кисти», при параличе малоберцового — «висячая стопа». Параличи, как правило, не сопровождаются болями или расстройствами чувствительности. При чувствительной форме полиневрита возникают жалобы на боли в конечностях, при пальпации отмечают болезненность по ходу нервов. Чаше других поражается седалищный нерв. Одновременно появляются вазомоторные нарушения: цианоз конечностей, потливость, температурная асимметрия. Возможны поражение зрительного нерва, сужение полей зрения.

Биологического привыкания к свинцу не наблюдается.

Повторные интоксикации возникают быстрее и протекают обычно тяжелее. Чувствительность к свинцу женщин и подростков более высока. Лица, контактирующие со свинцом, чаще болеют гриппом, острыми респираторными инфекциями, ангиной, банальными желудочнокишечными заболеваниями, туберкулезом (активизация процесса).