Флюороз
.pdfГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»
КЛИНИКА, ДИАГНОСТИКА, ЭКСПЕРТИЗА ТРУДОСПОСОБНОСТИ
И ЛЕЧЕНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ СОЕДИ-
НЕНИЯМИ ФТОРА
(учебно-методические рекомендации)
Екатеринбург, 2011
УДК 615.9:616-057:613.63:661.48
Составители:
к.м.н., ассистент Кузьмина Ф.С., к.м.н., доцент Халевина С.Н., д.м.н., профессор Липатов Г.Я., д.м.н., профессор Гоголева О.И., ассистент Гусельников С.Р.
Клиника, диагностика, экспертиза трудоспособности и лечение профессиональной интоксикации соединениями фтора: Метод. рекомен-
дации / Сост. Кузьмина Ф.С., Халевина С.Н., Липатов Г.Я., Гусельников С.Р.,
Гоголева О.И.; Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГМА Росздрава», 2011 – 33 с.
Учебно-методические рекомендации содержит сведения о профессиональной интоксикации неорганическими соединениями фтора. Освещены особенности течения, лечения, экспертизы трудоспособности, профилактики, медицинской реабилитации. Серьезное внимание авторы уделили критериям своевременной, еще в ранней стадии, диагностике интоксикации, классификации, принципам постановки диагноза и вопросам рационального трудоустройства.
Методические рекомендации составлены на кафедре гигиены и профессиональных болезней с курсом повышения квалификации и переподготовки специалистов ГОУ ВПО «УГМА Росздрава» (зав. кафедрой проф. Липатов Г.Я.) и предназначены для студентов V-VI курсов лечебного, медико-профилактического и педиатрического факультетов медицинских академий по дисциплине «Профпатология».
Рецензент:
профессор кафедры гигиены и экологии ГОУ ВПО «УГМА Росздрава», д.м.н. М.Ф. Лемясев
Утверждено Ученым Советом медико-профилактического факультета УГМА
УДК 615.9:616-057:613.63:661.48
© ГОУ ВПО «УГМА Росздрава», 2011
ВВЕДЕНИЕ
Хроническая профессиональная интоксикация соединениями фтора
(профессиональный флюороз) является краевой патологией Урала, встреча-
ется она и в других регионах страны. Очевидна важность своевременного решения вопросов диагностики, лечения, экспертизы трудоспособности у ра-
бочих фтористых производств. Между тем, последние методические пособия по профессиональному флюорозу были изданы в 1990г. (Медицинским науч-
ным центром проф. заболеваний) и в 1992г. (кафедрой Уральской медицин-
ской академии). Прошедшие годы внесли существенные коррективы в изуче-
ние данной проблемы. Изменились условия труда, претерпела изменения клиническая картина патологии, разработана новая классификация профес-
сионального флюороза. Накоплены новые данные по лечению и реабилита-
ции больных флюорозом. Реорганизация в медицине привела к расширению круга врачей, занятых обслуживанием промышленных рабочих.
Студенты, врачи-ординаторы испытывают серьезные трудности при подборе соответствующей литературы, поскольку практически отсутствуют информационные источники, дающие полное представление на современном уровне о патогенезе, клинике, диагностике, лечении профессионального флюороза.
Все это явилось основанием для издания данного методического посо-
бия, которое обобщает как результаты исследований последних лет, так и ма-
териалы ранее изданных методических рекомендаций.
1. Краткая санитарно-гигиеническая характеристика условий труда
рабочих основных «фтористых» производств
Основным неблагоприятным фактором производственной среды на
всех этапах добычи, обогащения флюорита, в производстве плавиковой кис-
лоты, получения алюминия, суперфосфата и в ряде других производств яв-
ляются различные неорганические соединения фтора.
Добыча флюорита открытым и подземным способом и обогащение ру-
ды флотационным методом сопровождаются выделением в воздушную среду пыли, в составе которой преобладает фтористый кальций (от 30 до 96% по мере обогащения).
При производстве плавиковой кислоты и основных фтористых солей
(криолита, фтористого алюминия, фтористого натрия) на криолитовых заво-
дах обнаруживаются концентрации газообразных и аэрозольных соединений фтора в различных соотношениях: при абсорбции фтористого водорода, очи-
стке и разливке плавиковой кислоты выделяются только газообразные веще-
ства (фтористый водород и четырехфтористый кремний), в процессе получе-
ния фтористых солей - фтористый водород и аэрозоли твердых фторидов, а
при транспортировке и упаковке фтористых солей - только соответствующие пыли.
В процессе получения алюминия методом электролиза глинозема, рас-
творенного в расплавленном криолите с различными солевыми добавками
(фториды алюминия, кальция и др.), в воздушную среду электролизных кор-
пусов выделяются фтористый алюминий, криолит, хиолит и другие соедине-
ния фтора в зависимости от состава и температуры электролита, периода ра-
боты электролизера и прочих условий. Газообразные соединения фтора со-
ставляют 30-50% от общего количества фтористых соединений, определяе-
мых в воздухе рабочей зоны.
Повышенные концентрации фтористых соединений в воздухе рабочих зон, как правило, выявляются и в производстве суперфосфатов, в цехах реге-
нерации отходов алюминиевого, криолитового и суперфосфатного произ-
водств, на стекольных заводах, в плавильных цехах предприятий черной и цветной металлургии, производящих качественные стали, ферросплавы и др.
В то же время практически на всех производственных участках имеет место комбинированное или сочетанное действие соединений фтора с другими
вредными физическими и химическими факторами производственной среды.
Так, при добыче флюорита работающие одновременно подвергаются воздей-
ствию повышенных уровней вибрации и шума (машинисты горных машин и рабочие забойных профессий), диоксида кремния, входящего в состав руд-
ничной пыли, и неблагоприятных микроклиматических условий, ха-
рактерных для горнодобывающих предприятий.
Уровни воздействия сопутствующих производственных факторов на организм работающих на криолитовых заводах, как правило, находятся в пределах допустимых величин.
Рабочие электролизных корпусов (электролизники и анодчики) подвер-
гаются воздействию сложного комплекса вредных производственных факто-
ров, включающего, кроме соединений фтора, пыль, содержащую глинозем и канцерогенные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), а
также неблагоприятные микроклиматические условия во все периоды года,
постоянное магнитное поле, локальную вибрацию, тяжелый физический труд.
2. Краткая токсикологическая характеристика неорганических фторидов и патогенез фтористой интоксикации
Название фтора происходит от греческого слова «фторис», что означа-
ет «разрушающий». За рубежом распространено другое название этого эле-
мента - «flиоrит», что в переводе с латинского означает «текучий». Свобод-
ный фтор представляет собой бесцветный или зеленовато-желтый газ с рез-
ким раздражающим запахом. Это наиболее выраженный электроотрицатель-
ный металлоид, обладающий исключительной реакционной способностью.
Молекула фтора (F2) способна заменить кислород во многих кислотах. С
большинством органических соединений фтор реагирует со взрывом. Все ре-
акции с участием фтора отличаются высоким тепловым эффектом.
Из неорганических соединений фтора наиболее токсичны газообразные
- фтор, фтористый водород, четырехфтористый кремний. Токсичность солей фтора нарастает по мере увеличения их растворимости в биологических сре-
дах. Хорошо растворимые соли (фториды натрия, калия, цинка, олова, сереб-
ра, ртути, лития, бария, криолит, кремнефторид натрия, гидрофторид аммо-
ния и др.) близки по токсичности к фтористому водороду, а плохо раствори-
мые (фториды алюминия, магния, кальция, свинца, стронция, меди, хрома идр.) в 5-10 раз менее токсичны, чем фтористый водород. При одновремен-
ном содержании в воздухе нескольких соединений фтора, различающихся по агрегатному состоянию и растворимости в биологических средах, имеет ме-
сто суммация токсического эффекта. Соединения фтора различаются по ток-
сичности и с учётом этого определяются ПДК. В частности для гидрофтори-
да (в пересчёте на фтор) максимальная разовая ПДК составляет 0,5 мг/м3,
среднесменная – 0,1 мг/м3.
Фтористый водород - бесцветный газ с очень высокой растворимостью в воде. Водные растворы фтористого водорода называются плавиковой ки-
слотой. Плавиковая кислота «дымит» во влажном воздухе, т. к. улетучиваю-
щийся фтористый водород образует с влагой воздуха туман. Фтористый во-
дород отличается выраженным раздражающим действием на слизистые обо-
лочки дыхательных путей и глаз.
Фтор является биологическим элементом, содержится в атмосферном воздухе, почвах, поверхностных и грунтовых водах, в растительных и жи-
вотных организмах. Физиологическая потребность человека в этом биоэле-
менте полностью удовлетворяется при суточном поступлении его перораль-
ным путем (с водой, пищевыми продуктами) в пределах 1,5-3,0мг.
В условиях производства соединения фтора поступают в организм, в
основном, ингаляционным путем. При ингаляционном пути поступления они намного токсичнее. Фтор, поступивший в организм ингаляционным путем,
не может рассматриваться как истинный биологический элемент. Активное всасывание его происходит уже в верхних дыхательных путях вследствие хо-
рошей растворимости. От общего количества фторидов, поступивших в ор-
ганизм с воздухом, организмом усваивается 75%.
При пероральном пути поступления фтора растворение и всасывание его происходит преимущественно в желудке и на всем протяжении тонкого кишечника. Эффективность резорбции 80%. Уровень ее меняется в зависи-
мости от кислотно-щелочного равновесия, дополнительного поступления в организм кальция, магния, алюминия, железа, фосфора, сульфатов, а также липидов в рационе питания.
Фтор проникает, хотя и в малых количествах, через плацентарный ба-
рьер и откладывается в скелете эмбриона.
Фтор обладает кумулятивным действием, депонируется он, главным образом, в костной системе, в стенке аорты и, в меньшей степени, в паренхи-
матозных органах: легких, печени, почках. Содержание фтора в скелете по-
степенно нарастает пропорционально поступающему количеству яда. Однако с течением времени депонирование фтора в костной ткани достигает опреде-
ленного предела и наступает состояние динамического равновесия ме)кдууровнем выделения его с мочой и содержанием в скелете. В мягких тканях накапливается до 5% фтора. При длительном введении фторидов в мягких тканях обнаруживается стойкое повышение уровня фтор-иона.
Выведение фтора из организма происходит, главным образом, через почки (до 80%). Значительно меньше его выводится через кишечник (10-
15%), с потом, слюной, молоком. Экскреция фтора с мочой может быть по-
вышена как в период воздействия, так и после его прекращения за счет моби-
лизации фтора из скелета.
При любом пути поступления в организм неорганических соединений фтора токсический эффект обусловлен резорбтивным действием фтор-иона.
Фтор обладает исключительно высокой реакционной способностью и, про-
никая через защитные барьеры, может вызывать разнообразные нарушения обмена веществ, что позволяет говорить о политропном влиянии его на орга-
низм.
Согласно современным представлениям, первичным звеном в меха-
низме токсического действия неорганических фторидов является изменение активности многих ферментных систем клетки. Фтор-ион образует ком-
плексные соединения с рядом металлов (кальций, магний, железо, марганец,
медь и др.), являющихся активаторами клеточных ферментов, и необходи-
мых для нормального протекания процессов метаболизма. Он является спе-
цифическим ингибитором аэробного и анаэробного гликолиза, в результате чего нарушается энергетическое обеспечение клеток; изменяется активность оксидаз жирных кислот и процессы перекисного окисления липидов. Имеет место активация свободнорадикального окисления, как результат, либо при-
чина тех или иных патологических изменений в клетках и тканях. При этом выявляются признаки антиоксидантной недостаточности, что приводит к дисбалансу в системе окислительного метаболизма клеток. Есть данные о специфическом влиянии фтора на обмен витамина Е, нарушении баланса ви-
таминов В1, В2, аскорбиновой кислоты.
Фтор оказывает выраженное ингибирующее влияние на ферментные системы, регулирующие фосфорно-кальциевый обмен, что определяет троп-
ность его к костной ткани.
Фтор может оказывать и стимулирующее влияние на активность неко-
торых ферментов, т.к. он является специфическим регулятором аденилатцик-
лазы и, по-видимому, через этот механизм стимулирует функцию остеобла-
стов, усиливает синтез коллагена с последующей его минерализацией, увели-
чением плотности костной ткани.
В связи с более интенсивным кровоснабжением надкостницы и стиму-
ляцией остеобластов происходит активный рост новой костной ткани, что проявляется в утолщении кортикального слоя, формировании периостальных наслоений. Наряду с активацией остеобластов, наблюдается активация ос-
теокластов, которые преимущественно находятся в эндостальном слое, что приводит к разрыхлению эндостального слоя и сужению костно-мозгового канала, а также может обусловить развитие очагов остеопороза.
По результатам комплексного обследования рабочих, в том числе ги-
стологического исследования трепаната подвздошной кости, авторы прихо-
дят к заключению, что остеофильность фтора обусловлена особой структу-
рой кости как сконцентрированной массы соединительной ткани, насыщен-
ностью кости кальцием, химическим сродством к нему фтора и кумуляцией его в костях в отличие от мягких тканей. Эти особенности приводят к мине-
рализующему (остеосклеротическому) эффекту фтора. (Авцын А.П. и др., 1981, Разумов В.В., 1998, 2004).
По мере накопления клинических наблюдений по профессиональному и эндемическому флюорозу уже давно и почти всеми исследователями стали обнаруживаться в скелете признаки остеопороза или остеомаляции. Прижиз-
ненное и аутопсийное гистологическое исследование костной ткани у боль-
ных флюорозом также выявляют манифестные проявления остеопороза. Наи-
более убедительные доказательства развития остеопороза, остеомаляции,
дистрофического процесса при флюорозе приведены в многочисленных пуб-
ликациях по экспериментальному флюорозу и флюорозу у сельскохозяйст-
венных животных. В целом ряде публикаций последнего десятилетия вновь подчёркивается развитие остеопороза при флюорозе. Авторы в своих иссле-
дованиях перенесли акцент на соединительнотканную характеристику кости и выдвинули предположение о хронической фтористой интоксикации как о патологии соединительной ткани с преждевременным старением. Нарушая коллагенообразовательную способность соединительной ткани, фтористая интоксикация тем самым оказывает трофическое воздействие по отношению ко всему организму с исходом в преждевременное старение. Наиболее де-
монстративные проявления инволютивного процесса развиваются в костной ткани в виде дегенеративно-дистрофических изменений и остеопороза, кото-
рый в известной степени нивелируется остеосклеротическим эффектом фто-
ридов. В свете данных о фторобусловленном и количественном нарушении остеогенеза становится понятной плохая консолидация переломов костей у рабочих фтористых производств.
По мере поступления фтора в организм увеличивается содержание его в хрящевой ткани, в хондроцитах увеличивается продукция количественно и качественно неполноценных протеогликанов и коллагена с измененной структурой, что способствует выходу их в синовиальную оболочку. Это при-
водит к развитию остеоартроза - в патологический процесс вовлечены все со-
ставные структуры сустава, а не только хрящ. Это касается изменений в субхондральной кости, связках и суставной капсуле, синовиальной оболочке и периартрикулярных мышцах. Безусловно, нельзя полностью игнорировать другие многочисленные факторы, вовлекаемые в развитие остеоартроза.
Важным механизмом развития патологического процесса при воздей-
ствии фтора является повышение функциональной активности, а на поздних стадиях - и морфологическая перестройка основных клеток паращитовидных желез и С-клеток щитовидной железы. В частности, отмечено значительное повышение концентрации уровня паратиреоидного гормона (ПТГ). По-
видимому, это обусловлено не прямым действием фторидов на железы, а яв-
ляется результатом компенсаторно-приспособительной реакции организма,
направленной на поддержание такого важнейшего процесса жизнеобеспече-
ния, как гомеостаз кальция. Т. е., речь идет о явлениях вторичного гиперпа-
ратиреоза. (В.И.Токарь и др., 1991; Е.В.Уланова и др., 2006).
Фтор оказывает существенное влияние на структуру и функцию ряда желез внутренней секреции: понижается морфофункциональная активность коры надпочечников, кортикотропная функция аденогипофиза (Frada et al, 1963), наблюдается гипогонадизм - уменьшение продукции андрогенов и ги-
персекреция эстрогенов у мужчин (Токарь, 1980).
В генезе хронической интоксикации соединениями фтора большое зна-
чение принадлежит центральной нервной системе, о чем свидетельствует развитие дистрофического процесса во многих органах и системах (кости,
печень, сердце), симметричность поражения костей, преобладание тормозно-
го процесса в коре головного мозга.
Известно мутагенное и эмбриотоксическое действие фторидов.