Отравления свинцом: патогенез
В организм детей раннего возраста свинец в большинстве случаев попадает из-за склонности брать грязные руки в рот вместе с пылью и мелкими фрагментами окрашенной поверхности. Реже источником свинца бывают припой в водопроводных трубах, консервные банки со свинцовым припоем и свинцовая глазурь пищевой керамической посуды . С кожи неорганические соединения свинца, например входящие в состав красок, почти не всасываются, но всасывание органических, например тетраэтилсвинца , происходит в заметном количестве.
Всасывание свинца в кишечнике зависит от нескольких факторов - размера частиц, рН среды, одновременного поступления пищи и ее характера, питательного статуса. Крупные частицы краски в кишечнике не растворяются и выводятся с калом, мелкая пыль растворяется довольно легко, особенно в кислой среде. Натощак свинец всасывается лучше, чем поступивший одновременно с пищей. Кальций и железо благодаря прямой конкуренции затрудняют всасывание свинца. В то же время дефицит железа , а возможно, и дефицит кальция усиливает всасыьание свинца, его накопление в организме и токсичность.
Всосавшийся свинец разносится по организму кровью, в основном (97%) в эритроцитах или на их поверхности. Концентрация свинца в плазме недостаточна для определения общепринятыми методами, такими как атомная абсорбционная спектрометрия или анодная стриппинг-вольтметрия. Однако проникает в клетки и оказывает токсическое действие в основном свинец плазмы. Влияние свинца на внутриклеточные процессы многообразно. Связываясь с ферментами, в частности имеющими сульфгидрильные группы, он подавляет их функцию и меняет структуру метаболических процессов. Например, путь метаболизма гема , представленный во всех клетках, включает три чувствительных к свинцу фермента. Последний фермент этого пути, феррохелатаза , обеспечивает включение железа в пропорфирин , т.е. образование гема. Концентрацию протопорфирина в эритроцитах определить нетрудно. Превышение уровня 35 мкг% свидетельствует о патологии ( дефицит железа , свинцовое отравление , свежий воспалительный процесс). Прекращение образования гема нарушает многие метаболические процессы. Протопорфирин и другие предшественники гема , накапливающиеся в клетках, в избыточном количестве токсичны сами по себе. Определение протопорфирина в эритроцитах - полезный метод биохимического контроля тяжести свинцового отравления. Как правило, у особо чувствительных к токсическому действию людей уровень протопорфирина в эритроцитах начинает повышаться через несколько недель после того, как уровень свинца в крови достигает 20 мкг%. При уровне свинца в ирови выше 50 мкг% концентрация протопорфирина в эритроцитах у детей бывает повышена почти всегда. Снижение этого показателя, отражающее нормализацию образования гема и прекращение накопления протопорфирина в клетках эритроцитарного ростка костного мозга, происходит через несколько недель после снижения уровня свинца в крови.
Другой механизм токсического действия свинца - конкуренция с кальцием. Сродство к свинцу имеют многие кальцийсвязывающие белки . Замещая кальций, свинец нарушает функцию этих белков и, как следствие, прерывает многие внутриклеточные и межклеточные процессы, например такой, как высвобождение нейромедиаторов , частично зависящее от кальция.
Если первые два компонента токсического действия свинца обратимы, то третий - прекращение развития третичных структур головного мозга - необратим. Свинец подавляет элиминацию множественных межнейронных связей в процессе созревания головного мозга млекопитающих. Этот процесс, представляющий собой элемент последовательного развития головного мозга, спойствен и человеку. Нарушение формирования третичных структур головного мозга на первом году жизни приводит к стойким нарушениям его функции.
