12.2.1. Таллий

Физико-химические свойства. Токсичность

Таллий принадлежит к группе алюминия. Атомное число — 81, атом­ный вес — 204,4. Это кристаллический, бело-голубой металл. В своих со­единениях встречается в одно- и трехвалентной форме. На воздухе окис­ляется, покрываясь пленкой коричневато-черного оксида. Таллий высо­коактивный элемент, растворимый в кислотах. Известно, по крайней мере, 18 природных соединений таллия, среди которых оксид таллия (Т1₂0з), ацетат таллия (CH3COOTI), карбонат таллия (ТЛ2СО3), хлорид таллия (Т1С1), йодид таллия (T1J), сульфат таллия (TI2SO4). Растворенные в воде соли образуют безвкусные, бесцветные, лишенные запаха раство­ры. Наиболее распространенное соединение — сульфат таллия.

Таллий — сильный токсикант, поражающий центральную и перифе­рическую нервную систему, желудочно-кишечный тракт, почки, кожу и ее придатки. Он опасен при остром, подостром и хроническом воздейст­вии. Производные одновалентного таллия более токсичны, чем трехва­лентного. LD50 сульфата таллия для мышей составляет 35 мг/кг, хлорида таллия — 24 мг/кг. Не смертельные, но вызывающие тяжелые нарушения со стороны нервной системы дозы в десятки раз меньше. Токсичность металла для человека значительно выше, чем для грызунов.

Источники. Производство. Использование

Металл был открыт в 1861 г. Вильямом Крукесом. Его высокая токсичность была обнаружена уже в 1863 г.

Таллий добывают из металлсодержащих руд, а также в качестве по­бочного продукта при получении кадмия, свинца, цинка.

В развитых странах основные области потребления таллия — это производство электроники, фотоэлектрических элементов, ламп, сцин-тилляционных счетчиков. Таллий также применяют для изготовления оптических линз, красителей, как катализатор в химическом синтезе, в производстве искусственных ювелирных изделий.

В 1920 г. в Германии соли таллия начали применять в качестве пести­цидов (инсектицидов и средств для борьбы с грызунами). Действующий агент содержал 2% сульфата таллия. Стойкость вещества в окружающей среде и кумуляция в организме млекопитающих сделали его идеальным родентицидом. Именно в качестве пестицида таллий стал причиной отравлений человека. В 1965 г. использование таллия в качестве пестици­да в США было запрещено, однако в других странах мира он продолжает использоваться с этой целью.

В военной токсикологии таллий рассматривается как возможный ди­версионный агент (3. Франке). Поражение наиболее вероятно при прие­ме воды й/или пищи, зараженной металлом.

Токсикокинетика

Острые отравления таллием, как правило, являются следствием слу­чайного или преднамеренного приема больших доз солей металла per os. Возможны также ингаляционные поражения металлической пылью или парами металла, а также отравления при попадании его на кожу.

Всасывание вещества осуществляется всеми возможными путями: че­рез кожу, слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта и дыхатель­ных путей — быстро (в течение 1 ч) и практически полностью (в опытах на грызунах — до 100% нанесенного вещества). Соединения таллия в ру­ках неопытного человека представляют большую опасность как для него самого, так и для окружающих.

После проникновения в кровь элемент быстро распространяется в ор­ганизме. Наибольшее количество концентрируется в почках. Высокое со­держание определяется также в слюнных железах, сердечной мышце, пе­чени. Концентрация в жировой ткани и мозге относительно невелика.

Основные пути выделения — через почки и желудочно-кишечный тракт. Слюнными железами таллия выделяется в 15 раз больше, чем поч­ками. Однако выделившееся со слюной вещество опять поступает в ки­шечник, где вновь всасывается. Период полувыведения из организма че­ловека — около 30 сут. Даже в тех случаях, когда в моче и фекалиях обнаруживается достаточно высокое содержание металла, концентрация его в плазме крови относительно невысока.

Основные проявления интоксикации

Основные проявления интоксикации таллием представлены в табл. 58.

Таблица 58

Основные проявления интоксикации таллием

При однократном приеме даже высоких доз токсиканта клиническая картина отравления развивается после продолжительного скрытого пе­риода (до 12—14 ч и более). При пероральной интоксикации первыми симптомами являются тошнота, рвота, общая слабость, бессонница, усиленное слюноотделение. Затем, в течение последующих 2—14 дней появляются боли в животе, запоры, ощущение тяжести в желудке. Другие клинические проявления интоксикации таллием развиваются также мед­ленно, в течение нескольких недель. Одним из ранних признаков отрав­ления таллием является симптом Види: черное веретенообразное утолще-

ние длиной 1 мм в прикорневой части растущего волоса. Поражения кожи проявляются эритемой, ангидрозом, симптомами себореи, потерей волосяного покрова, шелушением кожных покровов, нарушением нор­мального роста ногтей.

Неврологические симптомы характеризуются невритами, преимуще­ственно нижних конечностей. Появляются характерные сенсорные нару­шения в виде парестезии, онемения конечностей, болезненности по ходу нервных стволов. Чем тяжелее интоксикация, тем быстрее формируются и в большей степени выражены проявления. Через 1—3 нед развиваются атаксия, тремор конечностей, болезненность по ходу нервов усиливается. Мышечные рефлексы сохраняются обычно достаточно долго. В процесс вовлекаются краниальные нервы (нистагм, скотома, офтальмоплегия). Поражение блуждающего нерва сопровождается тахикардией, умеренной гипертензией, парезом кишечника. Психические расстройства проявля­ются депрессией и психозом. Выздоровление происходит медленно и растягивается на месяцы.

При тяжелых смертельных интоксикациях после скрытого периода появляются рвота, кровавый понос, беспокойство, чувство тревоги, дели­рий, галлюцинации, судороги, кома. Смерть развивается в течение не­скольких суток в результате угнетения сердечной деятельности, шока, на­рушения функций почек. При вскрытии обнаруживаются: воспаление слизистой оболочки кишечника, жировая дегенерация печени и почек, отек и кровоизлияния в миокарде и мозге.

Механизм токсического действия

В основе токсического действия таллия лежит его способность по­вреждать клеточные структуры, в которых он накапливается (цитоток-сичность). Механизм повреждающего действия изучен недостаточно. Как и другие металлы, вещество может вступать во взаимодействие с много­численными эндогенными лигандами, нарушая свойства биомолекул. Некоторое значение имеет образование химических связей с низкомоле­кулярными веществами, например цистеином. За счет этого взаимодей­ствия таллий накапливается в клетках кожи, ее придатках и вызывает их поражение. Однако можно предположить, что основными молекулами-мишенями являются структурные белки, каталитические центры фер­ментов, транспортные системы биомембран.

Действие таллия на белки может приводить к перераспределению за­рядов внутри макромолекул и в результате изменению их третичной структуры и биологической активности. Таллий взаимодействует с мито­хондриями, эндоплазматическим ретикулумом, лизосомами, вызывая их повреждение. Первой взаимодействует с металлом внешняя поверхность клеточной мембраны, поэтому прежде всего именно здесь образуются прочные связи металла с лигандами. Нарушаются механизмы трансмемб­ранного движения ионов и других биологически активных веществ.

Токсическое действие таллия на нервные клетки и миоциты, как по­лагают, во многом обусловлено его конкуренцией с ионом калия. Токси­кант накапливается преимущественно внутриклеточно, замещает К⁺ в биосредах. Показано, что таллий является конкурентом калия за транс­мембранный перенос ионов (блокатор «Na-K-АТФ-азного насоса»). Как известно, калий участвует в формировании потенциала покоя возбуди­мых мембран и ответственен за восстановление потенциала биомембра­ны после ее деполяризации, лежащей в основе формирования потенциа­ла действия (см. выше). Замещение калия таллием в возбудимых клетках приводит к тому, что процесс реполяризации клеточных мембран после формирования потенциала действия (и приведение системы в «исходное» состояние) замедляется. Клетки становятся более чувствительными к возбуждающему сигналу.

Мероприятия медицинской защиты

Специальные санитарно-гигиенические мероприятия:

• проведение экспертизы воды и продовольствия на зараженность ОВТВ;

• запрет на использование воды и продовольствия из непроверен­ных источников.

Специальные лечебные мероприятия:

• своевременное выявление пораженных;

• применение антидотов и средств патогенетической и симптома­тической терапии состояний, угрожающих жизни, здоровью, дееспособности, в ходе оказания первой (само- и взаимопо­мощь), доврачебной и первой врачебной (элементы) помощи по­страдавшим.

Средства медицинской защиты

При пероральном отравлении рекомендуют промыть желудок 1% рас­твором йодистого натрия или 3% раствором натрия тиосульфата.

В настоящее время специальные средства медицинской защиты от­сутствуют. Они могут быть разработаны на основе препаратов, ускоряю­щих выведение таллия из организма. В опытах на животных известной активностью обладали комплексообразователи диэтилдитиокарбамат (ди-тиокарб: 30 мг/кг в сутки, через рот) и дифенилтиокарбазон (дитизон: 20 мг/кг в сутки, через рот). Однако, по данным некоторых авторов, вве­дение этих препаратов при тяжелой острой интоксикации приводит к пе­рераспределению таллия в организме с усилением комы. По-видимому, дитиокарб образует с токсикантом липофильный комплекс, облегчаю­щий поступление металла в ЦНС.

Хотя калий и таллий — конкуренты за механизм активного транспор­та через клеточные мембраны и калий в высоких дозах вытесняет таллий из связи с внутриклеточными рецепторами, назначение только препара­тов калия в ряде случаев приводит к усилению симптомов интоксикации в результате нежелательного перераспределения металла внутри организ­ма. Поэтому в некоторых исследованиях рекомендуют применение хло­ристого калия в сочетании с активированным углем. При использовании этого комплекса средств схема оказания помощи следующая: КС1 —

ЗЗО

331

20 миллиэквивалента 4 раза в сутки; активированный уголь — 20-30 г 4 раза в сутки. Оба препарата — per os (терапия продолжается в течение нескольких недель, а иногда и месяцев).

Имеются указания на эффективность использования при острой ин­токсикации таллием прусского голубого (ферроцианоферрат калия). Пре­парат назначают per os в дозе 250 мг/кг в сутки в 50 мл 15% маннитола в два приема (до 10 г два раза в день). Прусский голубой не всасывается в желудочно-кишечном тракте. Ион калия, образующийся при диссоциа­ции вещества в кишечнике, всасывается во внутренние среды организма и вытесняет таллий, который, выделяясь в просвет кишечника, связыва­ется с ионом ферроцианоферрата и выводится из организма.

Есть сообщения об эффективности бензодиазепинов при судорогах и возбуждении, вызванных таллием. Однако эти препараты, хотя и облег­чают оказание помощи пораженным, не сказываются на общем течении токсического процесса.