Бериллиоз: что это такое, симптомы, диагностика и лечение

Острый и хронический бериллиоз возникает в результате вдыхания паров бериллиевых соединений, заболевание равивается и грозит последствиями.

Бериллий в организме человека: значение, источники, признаки нехватки и избытка

Бериллий (Ве) — четвертый элемент (после лития и перед бором) в Периодической системе. В чистом виде представляет собой довольно твердый металл светло-серого цвета, который менее чем в два раза тяжелее воды, поэтому при опускании не тонет, а плавает на ее поверхности.

Название этот химический элемент получил от минерала берилла, разновидностью (зеленой) которого является всем известный драгоценный камень изумруд. Со свободным бериллием люди познакомились только в начале XIX века, когда французский химик Бюсси и почти одновременно с ним немецкий химик Вёлер выделили бериллий в лабораторных условиях. Произошло это в 1828 году, и представлял он из себя порошок грязно-серого цвета. Только в 1898 г. французским физиком Лебо путем электролиза расплавленных солей бериллия был получен химически чистый металл.

Бериллий — довольно распространенный на нашей планете химический элемент (в земной коре его содержание составляет 3,8 г/т), но в свободном виде в природе он не встречается.

Роль бериллия в организме человека

Бериллий является весьма токсичным ультрамикроэлементом. Его выполняемая роль в организме человека изучена пока не достаточно хорошо. Однако уже известно, что он принимает участие в фосфорно-кальциевом обмене и в микродозах необходим для поддержания иммунитета организма.

Потребность человеческого организма в бериллии достоверно не установлена, хотя некоторые авторы называют показатели порядка 10-20 мкг в сутки. Содержание бериллия в организме человека может сильно колебаться, поэтому такие данные довольно неточны и варьируются в пределах 0,4-40 мкг (различие в 100 раз!).

В наш организм бериллий попадает преимущественно с пищей, но может поступать и через легкие с вдыхаемым воздухом. Соли бериллия при поступлении в организм человека в желудочно-кишечном тракте образуют плохо растворимые фосфаты и протеинаты (связываются с белками эпителиальных клеток, выстилающих ЖКТ), которые почти нерастворимы в воде. Поэтому усвояемость бериллия при поступлении с пищей невысока и составляет порядка 4-10% от всего поступившего количества этого элемента. Однако она довольно сильно зависит от кислотности желудочного сока (чем выше кислотность, тем больше бериллия всасывается).

Концентрация бериллия в организме человека также неравномерна. В костной ткани, мышцах и кровяном русле она составляет 1-3 мг%, несколько более высокие показатели концентрации отмечаются в легких, печени, сердце, лимфатических узлах.

Основная часть бериллия (более 90%) выводится из организма человека с мочой.

Бериллий участвует в магниевом и фосфорном обмене в организме. В ходе научных исследований было установлено, что особенно активно соединения бериллия участвуют в биохимических реакциях с участием неорганических фосфатов.

Источники бериллия

Достаточно много бериллия содержится в томатах и зелени.

Нехватка бериллия в организме

Медицинские исследования нехватки в организме бериллия не проводились, поскольку гораздо чаще медикам приходится сталкиваться с отравлением бериллием, который относится к высокоопасным веществам i группы. Но несмотря на это, бериллий в организме человека в микроскопических дозах необходим. Известно лишь, что он нужен нам для поддержания в активном состоянии некоторых ферментов.

В древности минералом бериллом лечили самые разнообразные заболевания женских половых органов. Согласно дошедшим до наших дней преданиям, растертым бериллом можно вылечить опущение матки, заболевания мочевого пузыря и яичников, зубную и головную боль. С этой целью некоторые целители современности рекомендуют носить бериллиевые браслеты. По их мнению также, если носить изумруд, то это излечит от различных расстройств нервной системы и хронических заболеваний органов дыхания. Примечательно, что избыток в организме бериллия приводит к обозначенным заболеваниям, о чем не могли знать наши предки. Что ж, вполне возможно, что будущие исследования подтвердят справедливость этих рекомендаций, ведь, как сказал еще сам Парацельс, разница между ядом и лекарством только в дозе.

Избыток бериллия в организме человека

Бериллий оказывает различное воздействие на организм человека:

  • токсическое (в т.ч. цитотоксическое, эмбриотоксическое);
  • сенсибилизирующее;
  • канцерогенное.

Проведенные на животных эксперименты подтвердили, что хроническое отравление бериллием с высокой долей вероятности приводит к возникновению злокачественных опухолей.

Бериллий и его растворимые соединения легко проникает во все органы, ткани, клетки и их органеллы (клеточные ядра и митохондрии), при этом сильно повреждая клеточные мембраны, в особенно их липидные компоненты, что приводит к нарушению микровязкости. Попадая в митохондрии за счет ингибирования транспорта кальция и магния бериллий тормозит активность АТФ-азы, что негативно сказывается на энергетическом обмене на клеточном уровне.

Находясь в клеточном ядре, бериллий снижает активность ферментов, участвующих в синтезе ДНК, в том числе ДНК-полимеразы, что приводит к появлению аномальных для организма белков, разрушающих генетический аппарат клетки. Опытным путем было установлено, что при введении в клетку цитрата и сульфата бериллия происходит блокада клеток системы мононуклеарных фагоцитов, на 65-75% снижается индекс фагоцитоза. Таким образом соединения бериллия оказывают цитотоксический эффект. Вместе с тем местное введение фосфата бериллия оказывает противовоспалительный эффект.

Внутритрахеальное введение солей бериллия приводит к повышению выхода макрофагов и полинуклеаров в просвет альвеол, но при этом снижается подвижность макрофагов, а также происходит повреждение их органелл, снижается синтез ДНК.

При вдыхании растворимых солей бериллия в периваскулярных и перибронхальных зонах разрастается соединительная ткань. Проникновение бериллия в легкие приводит к фиброзу.

Бериллий является антагонистом магния. Это объясняется схожестью их физико-химических характеристик. Поэтому при попадании в организм бериллия происходит ингибирование магнийсодержащих ферментов.

За счет вытеснения кальция из фосфатов костной ткани бериллий ослабляет и разрушает кости и зубы. Введение животным даже незначительного количества соединений бериллия с неизбежностью приводит к «бериллиевому» рахиту. У человека на повышенное содержание бериллия реакция такая же. Откладываясь в костях и печени, бериллий очень медленно выводится из организма. У людей, чья работа была как-то связана с контактом с этим металлом, даже через 10 лет наблюдалось повышенное содержание бериллия в организме и моче. При этом аномальная концентрация бериллия встречалась даже у некоторых членов их семей.

Итак, основными возможными проявлениями избытка бериллия являются:

  • поражения легочной ткани (саркоидоз и фиброз);
  • при контактах с кожей соединений бериллия: эритема, экзема, дерматоз;
  • бериллиоз (бериллиевая или химическая пневмония);
  • литейная лихорадка (раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз);
  • эрозии слизистых оболочек ЖКТ;
  • развитие аутоиммунных процессов;
  • нарушений функций сердца;
  • нарушение функций печени;
  • онкологические заболевания.

Понравился сайт или статья? Поделитесь, пожалуйста, с друзьями и знакомыми в соцсетях или оставьте комментарий!

Комментарии для сайта Cackle

Применение бериллия

Прежде всего, бериллий применяют в составе легирующих добавок к различным сплавам. Наиболее известны так называемые бериллиевые бронзы. Добавление всего лишь  бериллия 0,5% к стали значительно повышает ее упругость, твердость и прочность. Достаточно сказать, что пружины, выполненные из таких сплавов, могут работать без изменения модуля упругости практически до температуры красного каления, и служат очень долго.

Из бериллия и его соединений делают специальные окна для рентгеновских установок, поскольку бериллий очень слабо поглощает рентгеновское излучение.  В ядерной энергетике бериллий применяют как замедлитель нейтронов, а если соединить оксид бериллия с оксидом урана, то такая смесь работает как эффективное ядерное топливо.

Незаменим бериллий в производстве материалов для лазерных излучателей, а в аэрокосмической технике бериллий и его соединения позволяют получать конструкционные материалы очень легкие, прочные и жаростойкие. Тот факт, что бериллий в полтора раза легче алюминия, позволяет применять его в военной авиационной промышленности. Бериллий также используется для производства огнеупорных материалов.

Но при всех своих незаменимых свойствах и больших «плюсах», этот элемент является высокотоксичным, и существует даже специальное название для хронического поражения организма. Эта болезнь – бериллиоз. Но, прежде чем рассказать о проявлениях беррилиоза, следует указать источники опасности для здоровья человека, связанные с этим элементом.

Общие сведения

Бериллиоз (бериллиевая болезнь лёгких) развивается при вдыхании паров и пыли бериллия. Превышение предельно допустимых концентраций растворимых соединений металла в окружающей среде (более 0,001 мг на м3) приводит к возникновению острого бериллиоза. В настоящее время данная патология встречается редко. Труднорастворимые и нерастворимые бериллиевые соединения, попадая в человеческий организм, вызывают хроническую форму болезни у 1-16% лиц, контактировавших с бериллиевыми сплавами. Хронический бериллиоз встречается в любом возрасте. Заболеваемость этой формой профессиональной патологии не зависит от концентрации вещества в воздухе и времени экспозиции. Чаще страдают женщины.

Бериллиоз

Бериллиоз

Подготовка к исследованию

Специальной подготовки к исследованию не требуется. Взятие крови проводится натощак или не ранее, чем через 4 часа после легкого приема пищи. Допустимо пить чистую воду. Чай, кофе, сок, газированная и минеральная вода запрещаются.

Симптомы[править | править код]

Обычно бериллиоз развивается постепенно; первые симптомы могут проявиться через 10-20 лет после контакта с бериллием. У некоторых людей болезнь развивается внезапно, обычно в форме воспаления соединительной ткани лёгких (пневмонита). При остром бериллиозе начинаются кашель, затруднение и уменьшение глубины дыхания, боль в области груди, потеря в весе. Могут поражаться глаза и кожа. При хронической форме в лёгких начинается рост патологической ткани, лимфатические узлы увеличиваются, кашель и одышка развиваются постепенно.

Источники интоксикации организма человека бериллием

Наиболее содержащими источниками интоксикации организма человека бериллием являются томаты и зелень.

Бериллиоз — болезнь организма человека при интоксикации бериллием

Известно, что каждые сутки в организм человека вместе с различными продуктами питания поступает 0,01 мг бериллия, так должно быть в норме, и при таких концентрациях элемент не вызывает каких-либо признаков интоксикации и заболевания беррилиозом. Токсичными являются растворимые, а также летучие соединения этого элемента. Это металлическая пыль, и ее концентрация в воздухе производственных помещений не должна превышать 0,001 мг на кубический метр.

Бериллиоз как профессиональное заболевание, развивается при длительном вдыхании воздуха, который содержит более высокие концентрации этого элемента. Бериллий вызывает сильную аллергию, а при длительном воздействии способствует развитию злокачественных новообразований, бериллий является канцерогенным. Его соединения обладают сильным раздражающим действием на слизистую оболочку и на кожу, они способны вызвать конъюнктивиты, фарингиты и токсические риниты, пневмонии.

Одним из самых неприятных фактов, связанных с токсическим действием бериллия, является его отсроченное действие. Доказано, что даже через 15 лет после прекращения всякого производственного контакта с бериллием и его соединениями, могут возникнуть признаки профессионального заболевания.

Как развиваются токсические изменения в организме? Как постепенно накапливается и проявляется вред бериллия на клеточном и тканевом уровне?

Показания к назначению

Заболевания костей, почек, паращитовидных желез, заболевания кожи, работа на производстве с профвредностью.

Токсичность бериллия

Нет данных о биологической роли бериллия, но для людей он токсичен. Вдыхание паров бериллия вызывает бериллиоз, то есть хроническое поражение легких: начинается кашель, затруднение и уменьшение глубины дыхания, боль в области груди, потеря в весе, также могут поражаться глаза и кожа. В середине ХХ века флуоресцентные лампы покрывали смесью фосфора и оксида бериллия. Производство этих ламп было закончено, когда у многих рабочих в США обнаружили заболевания легких.

Причины отклонения показателей от нормы (повышенные значения)

Профессиональные вредности, неблагоприятные экологические условия, чрезмерное употребление пищевых добавок.

Признаки интоксикации организма человека бериллием

Наиболее частым признаком острой интоксикации организма человека бериллием в тяжелой форме появляется не при вдыхании пыли металлического бериллия, а при воздействии на бронхолегочной систему его летучих фтористых соединений. Пожалуй, фторид бериллия является наиболее токсичным из всех соединений этого металла, и острое отравление им протекает коварно и длительно.

Симптомы отравления бериллием в этом случае начинаются с бурного и потрясающего озноба, и повышения температуры до 40° С и выше. Появляются выраженные симптомы интоксикации, такие как головная боль, общая слабость, сонливость. Возникает боль в грудной клетке, появляется кашель. Такие симптомы чрезвычайно напоминают острую пневмококковую пневмонию, но обычно пациент всегда отмечает наличие возможного условия отравления на производстве, поскольку вдыхание фторида бериллия в быту исключается.

Чаще всего такие ситуации, связанные с вдыханием растворимых соединений бериллия, возникают исключительно при аварийных ситуациях, возникших в плавильных и отливочных цехах. Но в сложных случаях диагностика беррилиозаможет быть запутанной, особенно при неявных выбросах соединений

Обычно через несколько часов такой клинической картины всё проходит, на следующий день у пациента нормализуется температура, проходят симптомы интоксикации, даже восстанавливается трудоспособность. Такой период «мнимого благополучия» продолжается от 2 дней до 3 недель, а затем развивается картина тяжелого поражения дыхательных путей. Чем короче этот период, тем картина и течение второй фазы заболевания будет тяжелее.

У пациента снова повышается температура до 40°  и  выше, возникает резкая одышка, синеют кожные покровы, кончики носа и ушей, кончики пальцев. Такое явление называется диффузным цианозом и связано она с резким уменьшением насыщение крови кислородом. На этом фоне возможно падение артериального давления до коллаптоидных цифр, у пациентов отмечается увеличение печени. Реагирует кровь, в ней определяется лейкоцитоз и лимфопения, относительный эритроцитоз и повышается СОЭ.

Это фаза заболевания длится до месяца, при тяжелых отравлениях — до 3 месяцев, при этом нередко сопровождаясь очаговой токсической пневмонией. Наличие очаговой пневмонии существенно ухудшает прогноз и утяжеляет течение острого отравления.

Бериллий очень коварен, при таком поражение фторидом бериллия возможен рецидив, или возврат тяжелой клинической симптоматики, и такой затяжной характер течения нередко настолько ухудшает трудоспособность, что однократно отравившегося пациента, в конце концов, переводят на инвалидность.

Всего в специальной литературе описано около 300 случаев острого отравления, вызванного фторидом бериллия и другими его летучими галогенидами, а также оксидом и сульфатом. Прогноз до самого последнего момента остается неясным, поскольку многие пациенты умирают от острого токсического пневмонита при явлениях нарастающей острой дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточности. Но довольно часто наступало и полное выздоровление, примерно через месяц после интоксикации.

Также фторид бериллия, кроме бериллиоза лёгких, может вызывать и бериллиоз кожи. В результате развивается аллергический дерматит, который протекает с поражением открытых участков, чаще всего это шея и кожа лица. Характерным симптомом является постоянной и мучительный зуд, отечность век, при тяжелых поражениях кожи возникает язва образования с некрозом.

Диагностика[править | править код]

Основывается на выяснении, контактировал ли больной с бериллием или нет, симптомах, характерных изменениях на рентгеновских снимках грудной клетки. Однако рентгенологическая картина бериллиоза весьма схожа с таковой при другой болезни, саркоидозе. Поэтому могут быть необходимы дополнительные исследования, в том числе иммунологические, например кожная аллергическая проба Куртиса.

Кожная аллергическая проба Куртиса производится с помощью накожных аппликаций растворимых солей бериллия (обычно 1-2 % раствора сульфата или нитрата бериллия). В случае сенсибилизации организма к бериллию на месте аппликации развивается кожная экзематозная и воспалительная реакция. При положительной пробе на коже появляются эритема, заметная инфильтрация и шелушение. Проба Куртиса достаточно специфична, однако в ряде случаев при относительно доброкачественной форме она может быть отрицательной.

В наиболее сложных случаях показана биопсия лёгкого с целью гистологического исследования биоптата на наличие бериллия в гранулёме.

Метод:

Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС);

Лечение бериллиоза в организме человека

В заключение нужно сказать, что специфическое лечение берллиоза отсутствует, и нет никаких особо эффективных антидотов, которые могут препятствовать развитию острой и хронической клинической симптоматики организма человека. Лечение является исключительно патогенетическим и симптоматическим, применяются антибиотики для профилактики присоединения вторичной легочной инфекции, сердечные аналептики, для препятствия развития фиброза лёгких и образования гранулем, широко используется кортикостероидные гормоны, которые могут применяться длительно. Для лечения токсических дерматитов применяются антигистаминные препараты, местные средства, содержащие кортикостероидные гормоны.

Гораздо важнее профилактика. Все производственные процессы, при которых выделяются летучие соединения бериллия, должны быть герметизированы, должна быть организована система вентиляции с нейтрализацией летучих соединений, и обязательное применение средств индивидуальной защиты.

Очень важную роль играют периодические медицинские осмотры рабочих согласно приказа номер 302Н. При установлении диагноза бериллиоза любой степени тяжести человек должен быть переведён на другую работу, которая не связана с этим фактором вредности. Очень важным является регулярное проведение кожных проб, и в случае положительного результата работник также переводится на другую работу.

Оцените статью:

[Всего голосов: 1    Средний: 3/5]

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...