Отруєння парами етиленгліколю

Хоча 1,2-діоксіетан (етандіол-1,2) за своїм негативним впливом на організм класифікується як третій клас токсичності з чотирьох, отруєння етиленгліколем призводить до дуже серйозних наслідків і може призвести до смерті.

Ця злегка масляниста, солодка на смак, прозора, безбарвна рідина без запаху є двоатомним спиртом. У світі близько двох третин етиленгліколю використовується як хімічний проміжний продукт, а також в автомобільних антифризах, гальмівній рідині та антикорозійних добавках.

Детальніше про виробництво етиленгліколю, його властивості та застосування читайте у публікації – Етиленгліколь.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Епідеміологія

Згідно зі статистикою Агентства з реєстру токсичних речовин та захворювань (США), з 2006 по 2013 рік включно серед американців було зареєстровано 45 097 випадків отруєння етиленгліколем, а у 154 випадках результат був летальним.

Щороку в Сполучених Штатах реєструється понад 5,5 тисяч випадків отруєння цією речовиною. У 84% випадків отруєння відбувається випадково, дві третини жертв – чоловіки. А рівень смертності внаслідок сп'яніння коливається від 1 до 22% – залежно від кількості етиленгліколю, що потрапив в організм, та своєчасності надання медичної допомоги.

У Великій Британії щорічно реєструється до 400 отруєнь етиленгліколем, але 18% випадків стосуються дітей віком до п'яти років, а 65% випадків серед дорослих мають суїцидальні наміри.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Причини отруєння етиленгліколем

Мінімальна смертельна доза етиленгліколю для дорослих вважається 1,4-1,6 мл на кілограм маси тіла, тобто при вазі 80 кг це 200-220 мл (за іншими даними, 90-100 мл). Причинами отруєння є випадкове або навмисне вживання певної кількості етиленгліколю; наприклад, у алкоголіків, які замінюють горілку антифризом або гальмівною рідиною, може виникнути повторне отруєння етиленгліколем.

Патогенез токсичної дії етандіолу-1,2 полягає в продуктах його метаболізму, які порушують функціонування нирок, серцево-судинної та нервової систем.

Етиленгліколь швидко всмоктується через шлунково-кишковий тракт, а його пара або аерозоль – через дихальні шляхи. Після всмоктування етиленгліколь розподіляється у внутрішніх рідинах.

У печінці та нирках він піддається ферментативному метаболізму. Спочатку за допомогою альдегідоксидази та альдегіддегідрогенази він розщеплюється до глікальдегіду, який швидко перетворюється на глікозилову кислоту (гліколят) та діальдегід етандіову кислоту (гліоксаль).

Подальше перетворення глікозильної кислоти призводить до утворення гліоксилату, який, у свою чергу, розщеплюється на: форміат (сіль метанової кислоти), сіль етандіової або щавлевої кислоти (оксалат), гліцин (амінооцтову кислоту) та вуглекислий газ.

В результаті накопичення кислих метаболітів порушується кислотно-лужний баланс організму (включаючи зміни pH артеріальної крові), провокуючи стан метаболічного ацидозу, який негативно впливає на функціонування нервової системи, легень та серця.

Виведення етиленгліколю відбувається через видихуваний вуглекислий газ та екскрецію етиленгліколю, гліколевої кислоти та інших речовин із сечею. Вважається, що період напіввиведення у людини становить від 2,5 до 8,4 годин.

[ 11 ]

Фактори ризику

Факторами ризику отруєння етиленгліколем, а також його причиною, є його потрапляння всередину. Це також стосується випадків, коли отруєння відбувається гальмівною рідиною, яка містить 1,2-діоксіетан.

При виливанні цієї речовини на промисловому підприємстві або з ємності, розташованої в житловому районі, отруєння не відбувається. Однак люди, які працюють на підприємствах, що використовують етиленгліколь, можуть мати тривалий контакт із сировиною або продуктами, що його містять, що може спричинити отруєння етиленгліколем у малих дозах. Зокрема, працівники служби аеропортів, які займаються обробкою злітно-посадкових смуг та літаків від обмерзання взимку (шляхом розпилення відповідних рідин), можуть піддаватися впливу низьких рівнів етиленгліколю на дихальні шляхи. Тому зараз етиленгліколь почали замінювати пропіленгліколем.

Експерти зазначають, що до факторів, що впливають на ризик отруєння від впливу етиленгліколю, належать його доза, тривалість та характер контакту. Водночас вважається, що фонові концентрації етиленгліколю в повітрі, ґрунті, поверхневих та ґрунтових водах не призводять до отруєння.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Симптоми отруєння етиленгліколем

Після вживання етиленгліколю перші ознаки пригнічення ЦНС проявляються як алкогольна інтоксикація – запамороченням, збудженням або підвищеною сонливістю. Але цей короткий латентний період швидко змінюється першою фазою (стадією або сходинкою) токсичної дії, яка може тривати до 12 годин і проявляється шлунково-кишковими розладами (з нудотою, блюванням та болем у животі), а також тахікардією, сплутаністю свідомості, судомами, головним болем, ністагмом та зменшенням сечовипускання.

На другій стадії (через 12-36 годин після потрапляння всередину) розвивається метаболічний ацидоз та пов’язані з ним серцеві та легеневі симптоми отруєння етиленгліколем: поверхневе прискорене дихання (тахіпное) з тахікардією, посилення легеневої вентиляції (гіперпное), ціаноз, набряк легень та/або зупинка серця.

Часто у другій фазі отруєння серцево-легеневі симптоми не такі очевидні, тому слід звертати увагу на ацидоз, гостру ниркову недостатність та пригнічення функцій ЦНС, що може проявлятися неврологічними симптомами, включаючи втрату слуху та параліч обличчя.

Під час третьої фази інтоксикації, яка триває в середньому 24-72 години, на перший план виходить нефротоксичність метаболітів етиленгліколю – ураження нирок (з некрозом паренхіми та відкладенням кристалів оксалату), що викликає біль у поперековій ділянці та порушення діурезу (анурія або олігурія).

Інгаляційний вплив етиленгліколю при середній концентрації в повітрі до 140-200 мг/м3 протягом п'яти хвилин викликає отруєння парами етиленгліколю – сильне подразнення верхніх дихальних шляхів, включаючи відчуття печіння в трахеї та кашель, а також негативно впливає на легені, серце, центральну та периферичну нервову системи, печінку, кровотворну та лімфоретикулярну системи.

При нижчих концентраціях можливе хронічне отруєння етиленгліколем, що супроводжується відчуттям слабкості, запамороченням, подразненням слизових оболонок носа та очей, підвищенням частоти серцевих скорочень та артеріального тиску, імуносупресією.

Ускладнення і наслідки

Отруєння етиленгліколем є досить поширеним явищем, і без своєчасного виявлення та лікування ризик смерті від цієї речовини залишається високим. Це пов'язано з такими наслідками та ускладненнями, як гостра ниркова недостатність, гемодинамічна нестабільність та пошкодження мозку, що призводить до коми.

Зниження рівня кальцію в крові крокодила – гіпокальціємія – призводить до сильних судом, тетанії, порушення серцевого ритму та блокади серця.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Діагностика отруєння етиленгліколем

Оскільки багато клінічних симптомів отруєння етиленгліколем присутні й при інших видах інтоксикації, діагностика часто буває складною.

Крім того, у пацієнтів, особливо дітей, яких госпіталізують до медичного закладу протягом години після потрапляння етиленгліколю в організм, можуть ще не проявлятися ознаки.

Наступні тести допомагають діагностувати отруєння етиленгліколем:

• аналіз крові на вміст етиленгліколю;
• аналіз крові та сечі на осмолярний діапазон, тобто для визначення осмолярності сироватки крові;
• біохімічні аналізи крові для визначення pH, рівня електролітів сироватки (кальцію, калію, хлоридів), глюкози, сечовини та креатиніну;
• аналіз сечі на pH, вміст азоту та креатиніну; рівень білка, β-N-ацетилглюкозамінідази та β-2-мікроглобуліну;
• мікроскопія сечі для виявлення кристалів оксалату кальцію.

[ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ]

Диференціальна діагностика

На основі сукупності результатів цих аналізів також проводиться диференціальна діагностика, оскільки диференціальна діагностика включає отруєння саліцилатами, метформіном, метанолом, ізопропіловим спиртом, хлоретанолом, диметилсульфатом, а також алкогольний або діабетичний кетоацидоз, лактатну ацидемію або гостру ниркову недостатність.

Читайте також статтю – Діагностика гострого отруєння

[ 25 ], [ 26 ]

Лікування отруєння етиленгліколем

Перш за все, при отруєнні етиленгліколем потрібна невідкладна допомога: спорожнення шлунка та промивання його великою кількістю содового розчину (столова ложка на літр води), який ефективний лише одразу після ковтання етанолу – протягом першої години.

Але немає сенсу використовувати активоване вугілля, оскільки воно не адсорбує 1,2-діоксіетан.

Подальше лікування отруєння етиленгліколем спрямоване на блокування утворення його токсичних метаболітів та розвитку ацидозу, для чого внутрішньовенно вводять антидот від отруєння етиленгліколем – етанол або 4-метилпіразол.

У більшості випадків використовується етанол (етиловий спирт): внутрішньовенно – 10 мл/кг 10% етанолу в 5% декстрозі протягом 30 хвилин; перорально – розведений 95% етиловий спирт (з розрахунку 1 мл/кг).

При достатній концентрації етанолу в крові (до 100 мг/дл) біохімічне перетворення етиленгліколю майже повністю зупиняється. У надзвичайних ситуаціях токсикологи рекомендують приймати всередину еквівалентну кількість будь-якого міцного алкогольного напою.

Гемодіаліз допомагає швидко знизити вміст метаболітів етандіолу-1,2 у крові при гострому отруєнні.

Подальші зусилля лікарів спрямовані:

• для корекції ацидозу та гіперкаліємії шляхом внутрішньовенного крапельного введення розчину бікарбонату натрію (150-200 мл/год) протягом перших кількох годин з контролем рівня калію в крові;
• для виведення організму зі станів ацидозу (при pH крові <7,25-7,3) – також шляхом проведення гемодіалізу або перитонеального діалізу;
• для підтримки адекватного діурезу (введення рідини перорально або внутрішньовенно);
• для боротьби з гіпокальціємією – за допомогою інфузій глюконату кальцію (10% розчин з декстрозою або фізіологічним розчином).

Залежно від патологічних наслідків інтоксикації використовуються відповідні медикаменти для підтримки функцій окремих органів і систем.

Також необхідні вітаміни: тіамін (B1) 100 мг щодня та піридоксин (B6) – 10-25 мг на день. Прийом цих вітамінів сприяє розщепленню одного з токсичних метаболітів – глікозильної кислоти.

Поза гострою фазою отруєння можливе застосування фізіотерапевтичного лікування, зокрема, за допомогою лікувальної гіпотермії, а також гіпербаричної оксигенації.

Читайте також – Методи стимуляції природної детоксикації.

Профілактика

Профілактика отруєнь рідинами, що містять етиленгліколь, полягає в дотриманні правил поводження з хімічними речовинами, небезпечними для організму, як на виробництві, так і в побуті.

[ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ], [ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ]

Прогноз

Слід пам’ятати, що отруєння етиленгліколем є потенційно смертельним отруєнням. І сприятливий прогноз щодо його результату значною мірою корелює з ранньою діагностикою та лікуванням.

Якщо звернутися за медичною допомогою на пізніх стадіях отруєння, прогноз може бути несприятливим, особливо у пацієнтів з тяжким ацидозом. Навіть якщо вони виживуть, існує висока ймовірність розвитку хронічних неврологічних порушень, а також пошкодження нирок, що часто потребує постійного діалізу або трансплантації нирки.

[ 35 ], [ 36 ], [ 37 ]