Токсикология

Арсен в кръвта и урината

Арсеновите съединения имат много промишлени приложения: пестициди, фармацевтични продукти, стъкло, керамика и металургия.
Острата експозиция чрез поглъщане на арсенови съединения или вдишване на арсин причинява тежки стомашно-чревни симптоми (кръвоизлив), жълтеница, бъбречна недостатъчност и колапс, с висока леталност.
Хроничното отравяне с арсен е трудно за диагностициране. Коремна болка, диария, хиперпигментация, хиперкератоза, периферна невропатия, енцефалопатия.
Хроничното излагане на вдишване при работници, работещи в топене, е свързано с повишен риск от рак на белия дроб. Препоръки за определяне на арсен:

арсен в кръвта: мониторинг на остра или скорошна експозиция (намален полуживот);
арсен в урината: мониторинг на хронична експозиция.

Кадмий в кръвта и урината

Острите токсични ефекти на кадмий зависят от начина на експозиция. Вдишването на големи количества кадмиеви частици предизвиква в първата фаза треска, главоболие, гадене, повръщане, дразнене на носоглътката, кашлица, диспнея, последвано от инсталиране на химичен пневмонит и, вероятно, летален остър белодробен оток. Хроничното излагане на кадмиеви частици в дишания въздух може да причини белодробен емфизем.
Вдишването или хроничното поглъщане на този метал причинява бъбречно увреждане, характеризиращо се с тубулна и/или гломерулна дисфункция с протеинурия, променена способност за концентриране на урината и намален клирънс на инулин. Друг ефект от хроничното излагане е нарушаване на костния метаболизъм с остеомалация, остеопороза и повишен риск от спонтанни фрактури.
Канцерогенният ефект на кадмий е горещо обсъждана тема. Проучванията за участието му в рак на белия дроб и простатата дадоха неубедителни резултати.

Препоръки за определяне на кадмий:

кадмий в кръвта: диагностика на остра или хронична експозиция на кадмий;
кадмий в урината: наблюдение на хроничната интоксикация и оценка на кадмиевото натоварване на организма.

Хром в плазмата и урината

Хроничното излагане чрез вдишване на неразтворими хромови съединения може да причини пневмокониоза с нарушена белодробна функция. Излагането на разтворими неорганични соли може да ускори появата на кожни язви, дерматити, перфорация на носната преграда и респираторни прояви на свръхчувствителност. Канцерогенният ефект на хрома върху дихателните пътища е документиран в многобройни проучвания.

Препоръки за определяне на хром:

плазмен хром: оценка на възможен дефицит, причинен от недохранване (особено при възрастни хора), тежка травма и стрес; наблюдение на пациенти, получаващи хромови препарати по време на парентерално хранене; оценка на придобитата непоносимост към глюкоза при пациенти на парентерално хранене; оценка на инсулиновата резистентност при пациенти без септични усложнения, които се хранят в скоби;
хром в урината: мониторинг на професионалното излагане на хром.

Мед в плазмата и урината

Препоръки за определяне на медта:

серумна мед: подозрение за болест на Уилсън (тествано с церулоплазмин); мониторинг на ентерално или парентерално хранене; остри интоксикации;
пикочна мед: подозрение за болест на Уилсън, наблюдение на хронична интоксикация.

Манган в кръвта и урината

Манганът е микроелемент, който е част от митохондриалните ензими (пируват карбоксилаза и супероксид дисмутаза) и също така активира много ензими (декарбоксилази, трансферази, хидролази). По този начин манганът играе съществена роля в липидния и въглехидратния метаболизъм, образуването на костна тъкан и репродуктивните процеси.
Острата интоксикация причинява висока температура, студени тръпки, миалгии, сухота в устата и фаринкса. Хроничната интоксикация чрез вдишване на манганов прах се свързва с невропсихични симптоми (манганизъм): главоболие, раздразнителност, възбуда, нарушения на говора, слуха и походката, тремор, скованост на лицето, халюцинации, личностни разстройства.

Препоръки за определяне на манган:

манган в кръвта: мониторинг на лечението с манган при парентерално хранене; подозрение за отравяне с манган, особено при наличие на неврологични синдроми и двигателни нарушения;
манган в урината: потвърждение за интоксикация; мониторинг на лечението с манган при парентерално хранене; наблюдение на хелатиращата терапия при манганизъм.

Живак в кръвта и урината

Острото или хронично отравяне с живак засяга бъбреците, ЦНС и стомашно-чревния тракт. Симптоматичната триада при отравяне с живак е следната: дисфункция на ставите, нарушаване на мускулната дейност и стесняване на зрителното поле. Хроничното излагане на метални и неорганични форми на живак причинява нервност, тремор и дразнене на лигавицата.
Отравянето с неорганичен живак е свързано главно с периферни ефекти: гастроентерит и тубулен нефрит, докато излагането на органични съединения засяга предимно ЦНС, със сериозни и необратими увреждания. Хроничното отравяне с неорганичен живак е професионално заболяване, което засяга главно миньори и работници. Най-често срещаният неиндустриален източник на отравяне с живак е консумацията на риба, замърсена с метил-живак.

Препоръки за определяне на живак:

живак в кръвта: най-добрият тест за диагностика на органично отравяне с живак (тази форма на живак се намира главно в еритроцитите);
живак в урината: мониторинг на експозицията на живак (особено неорганична форма).

Никел в плазмата и урината

Ролята на никела в човешкото тяло е спорна. Има някои доказателства, че той участва в усвояването на желязо, калций и цинк.
Излагането на никел се проявява най-често в промишлената среда или чрез вдишване на никелов прах, или чрез дермален контакт. Острото вдишване причинява треска и дразнене на дихателните пътища. Кожният контакт може да причини алергичен контактен дерматит. Също сред токсичните ефекти на никела е депресията на ЦНС. Многобройни епидемиологични проучвания показват, че хроничното излагане на никелов прах и никелов сулфид може да причини рак на белия дроб или носа.

Препоръки за определяне на никел:

мониторинг на експозицията на никел.

Олово в кръвта и урината

Препоръки за определяне на олово:

олово в кръвта: най-добрият тест за диагностика на експозиция на олово;

олово в урината: наблюдение на хронично отравяне с олово.

Цинк в плазмата и урината

Цинкът е основен микроелемент, компонент на много ензимни системи. Съхранява се в костната и мускулната тъкан; мобилизацията от тези находища е трудна, дори в условията на недостиг на цинк. Чревната абсорбция се увеличава, когато има намаляване на отлаганията. Недостигът на цинк причинява загуба на апетит, нарушения в растежа (скелетни аномалии, променен синтез на колаген), алопеция и забавено зарастване на рани; В случай на силен дефицит се инсталират хипогонадизъм и нанизъм, които се подобряват чрез добавяне на цинк. При температури, близки до точката на кипене, цинкът изпарява и генерира дим от цинков оксид чрез окисляване. Острото излагане на цинков оксид причинява дразнене на дихателните пътища, кашлица, болка в гърдите, главоболие, гадене, треска и миалгия.
Цинковият хлорид е друго съединение, произведено в химически генератори на дим; вдишването на този корозивен материал причинява химичен пневмонит, бронхиална и алвеоларна обструкция, понякога фатална.

Препоръки за определяне на цинк:

серумен цинк: мониторинг на експозицията на цинк; оценка на възможен дефицит при продължително парентерално хранене, пациенти с тежки изгаряния или сериозни хронични заболявания, алкохолици, диабетици, анорексици, вегетарианска диета, синдроми на малабсорбция; потвърждение на ентеропатичен акродерматит; наблюдение на пероралното приложение на цинк при болестта на Уилсън, наблюдение на интравенозното приложение на цинк.

цинк в урината: мониторинг на експозицията на цинк; оценка на ниските серумни нива на цинк, както и придържане към терапията при пациенти с болест на Уилсън.

Металите могат да попаднат в тялото чрез: орално (чрез храна, вода), вдишване или чрез абсорбиране в кожата.
Патофизиологията на токсичните тежки метали остава относително същата; тежките метали обикновено се свързват с кислород, азот и сулфхидрилни групи в протеините, причинявайки промени в ензимната активност. Увеличаването на синтеза на метал-свързващи протеини (металопротеини) в отговор на високи нива на метали е първият защитен механизъм на организма срещу токсините.
Почти всички органи участват в токсичността на тежки метали; най-засегнатите органи са: централната нервна система, периферната нервна система, стомашно-чревната, хематопоетичната, бъбречната и сърдечно-съдовата системи; в по-малка степен токсичността на Pb включва мускулно-скелетната и репродуктивната системи; видът на засегнатия орган и тежестта на увреждането варират в зависимост от метала, възрастта на индивида и нивото на токсичност.