CC BY
19
ОБЗОРЫ
SS
УДК 613.63:546.621+613.739.2-099
К ВОПРОСУ о токсичности АЛЮМИНИЯ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ
Канд. мед. наук 3. М. Эвенштейн (Ленинград)
Алюминий по содержанию в земной коре занимает третье место среди других элементов и составляет, по данным А. И. Войнара, до 7,13% ее веса.
Концентрация этого элемента в обычном смешанном рационе взрослого человека достигает 80,5 мг (Rodall; Возар Либор, 1962). После термической обработки продуктов в алюминиевой посуде количество метал-ла в рационе возрастает почти вдвое. А если приготовленная пища продолжает храниться в той же посуде, содержание алюминия в ней нарастает еще на 40—60, а иногда и на 100 мг (Zehman).
Широкое использование алюминия и алюминиевых сплавов в пищевой промышленности также способствует накоплению данного металла в некоторых продуктах массового потребления. Например, в пиве швейцарского производства, которое для хранения впрок разливают в герметизируемые алюминиевые банки, после месячной выдержки в обычных условиях накапливается алюминия от 1000 до 5800 мг/л — в пересчете на элементарный AI (Ullman).
Безразлично ли для человека поступление в организм столь больших доз алюминия, если суточная потребность взрослого мужчины в нем составляет 35—40 мг (А. И. Войнар)? Сведения, касающиеся этого вопроса, несколько противоречивы. Экспериментами над животными установлено, что при длительном вдыхании большого количества алюминиевой пыли в легких возникают фиброзно-узелковые образования (М. Г. Иванова и И. С. Островская; Е. Н. Городенская; Ж. Б. Нульдибаева; В. С. Горина и Г. В. Белобрагина; Л. Н. Архангельская; De Marchi von Antonio). Это имеет много общего с морфологическими изменениями при пневмокониозе кремниевого происхождения. Ц. Д. Пик с соавторами подтвердили тождественность изменений в легких при силикозе и алюми-нозе и в то же время показали, что последний в отличие от силикоза, как правило, не осложняется туберкулезным процессом. По мнению М. Г. Ивановой и И. С. Островской, ингаляция алюминиевой пыли приводит не только к специфическим нарушениям в органах дыхания, но и к своеобразным отклонениям в межуточной ткани почек, сердца и некоторых других органов. А в альвеолярных перегородках при этом скапливаются клетки, иногда сплошь заполненные черной пылью. Ядра в таких клетках не просматриваются. Вокруг сосудов и в синусах лимфатических
узлов, а также в перилобулярных перегородках наблюдаются обширные лнмфостазы, а в самих лимфатических узлах — незначительное скопление пыли.
Е. Я. Гирская обнаружила явления пневмосклероза у рабочих, занятых в электролизных цехах алюминиевых заводов, а также у добытчиков глинозема. П. П. Движков сообщает, что на некоторых производствах, где условия работы почти такие же, как и в алюминиево-пла-вильных цехах, алюминоз у рабочих не удается определить даже специальными исследованиями. Д. Я. Богаткин и Р. М. Макарова, обследуя рентгенологически рабочих электролизного цеха алюминиевого завода со стажем от 10 до 25 лет, у 73,33% из них нашли костные изменения различной степени. Но ввиду того, что такие же явления встречаются не только в производстве алюминия, авторы основными причинами указанных изменений считают воздействие фторидов, выделяющихся при электролизе расплавленного криолита.
Результаты упомянутых и некоторых других исследований (С. В. Миллер; Л. И. Эльяшев, и др.) позволяют предположить, что в возникновении алюминозов существенное значение имеет состав вдыхаемой пыли, преобладание в ней тех или иных соединений алюминия и процентное отношение последнего к остальным компонентам пыли. В частности, С. В. Миллер, Л. И. Эльяшев считают, что алюминоз чаще всего возникает при длительном вдыхании смешанной пыли, которая, например, образуется при добыче, обработке и транспортировке бокситов. По сведениям Л. И. Эльяшева, в воздухе штреков бокситовых рудников содержание пыли, состоящей из окислов алюминия, двуокиси кремния и железа, колеблется от 21,66 до 38,33 мг/м3. Как известно, все компоненты этой пыли не растворяются в воде, что, вероятно, способствует задержке ее частиц в альвеолах и межальвеолярных перегородках. Такого мнения придерживаются многие исследователи и, в частности, Mosur, обобщивший в 1965 г. результаты собственных наблюдений и данные ряда литературных источников по этиологии, патогенезу, клинике, лечению и предупреждению алюминозов.
В то же время некоторые исследователи (Mitschell и соавторы) отмечают, что фиброз легких может быть связан с вдыханием пыли, содержащей только металлический алюминий и его окислы. Те же авторы выявили пневмокониоз у рабочих, размалывавших алюминий на шаровых мельницах. В пыли помещений, где производили эту работу, содержалось 81,4% металлического алюминия, 17% его окислов и гидроокиси и 0,5% стеарина.
Хотя патогенные свойства алюминия в возникновении пневмоконио-зов окончательно не подтверждены, использование пудры этого металла для предупреждения и лечения силикозов, как рекомендовали в свое время Denny с соавторами и Barock (А. И. Штенберг и Ю. И. Шиллин-гер), в настоящее время считается необоснованным.
За последние 50 лет в литературе не появлялось данных о токсичности алюминия, если он даже длительное время в небольшом количестве поступает в организм с водой и пищей. Впервые это установлено в 1914 г., когда департамент земледелия США пробел опыты над 26 добровольцами. Общеизвестен и другой случай: один испытуемый без ущерба для здоровья в течение 70 дней принимал с пищей свежеосаж-денную гидроокись алюминия, так что ежедневно в организм поступало 264 мг металлического алюминия. В 1941 г. Kirsner изучал влияние алюминия на кислотно-щелочной баланс крови у 14 больных, которые до 8 месяцев в лечебных целях почти ежедневно принимали от 31 до 393 мг свежеосажденной гидроокиси алюминия. Содержание углекислоты и pH плазмы крови у всех этих больных во время курса лечения оставались в пределах нормы, нарушения диуреза не наблюдалось (А. И. Штенберг и Ю. И. Шиллингер).
Несколько иные данные получены в экспериментах, когда животным скармливали растворимые соли алюминия. Так, Seibert и Wells в 1929 г. установили (А. И. Штенберг и Ю. И. Шиллингер), что если кролику одномоментно скормить 750 мг треххлористой соли алюминия, то он погибнет через 2 часа. А одномоментное скармливание 800 мг алюминия в составе его гидроокиси не приводило к гибели подопытного животного. В тех же опытах, когда доза добавляемой в пищу соли алюминия возрастала постепенно (от 250 до 5000 мг в пересчете на элементарный алюминий), подопытный кролик погибал только к концу 2-й недели. Кроме того, во всех этих случаях установлено, что у подопытных животных снижается содержание гемоглобина в периферической крови на 18—20%, а число эритроцитов оказывается меньше 300 000 000. При па-тогистологическом исследовании у кроликов, затравленных солями алюминия, определяли жировое перерождение печени, почек и сердца. У животных, которым в корм добавляли гидроокись алюминия, подобных изменений во внутренних органах и в периферической крови не было.
А. И. Штенберг и Л. П. Наумова у крыс, получавших ежедневно в течение б месяцев уксуснокислый алюминий в дозе 20 мг/кг, обнаружили застойное полнокровие паренхиматозных органов и диффузное мелкокапельное ожирение, а в некоторых случаях и мутное набухание печеночных клеток.
Следовательно, и этими опытами подтверждено, что сравнительно большие дозы растворимых солей алюминия вызывают у теплокровных животных тяжелые поражения ряда внутренних органов.
Имеется ряд работ, свидетельствующих о том, что некоторые соединения алюминия в той или иной мере влияют на обмен фосфора и углеводов в организме (Schwartz и соавторы; Н. Deobold и Elvehjem; Schafer и соавторы). Возар Либор (1960) также нашел, что повышенное потребление ^алюминия небезразлично для углеводного обмена. Предполагается (Р. В. Бессарабова), что алюминий из растворимых соединений, попадая в кровь, угнетает процессы гликолиза и фосфорилирования. А. И. Войнар, Возар Либор (1960, 1962) указывают, что причиной выключения фосфора из организма растворимыми солями алюминия служит образование и выпадение в осадок в кишечнике нерастворимого фосфата алюминия.
Некоторые авторы ставят под сомнение токсическое действие растворимых солей алюминия на организм теплокровных животных и, в частности, их специфическое влияние на углеводно-фосфорный обмен. Maccensi в 1930 г. установил (А. И. Штенберг и Ю. И. Шиллингер), что свиньи, которым в течение всей их жизни ежедневно в корм добавляли в пищу до 25 г алюминиевых квасцов, оказались совершенно здоровыми. При исследовании внутренних органов этих животных после забоя никаких изменений не выявлено. Вместе с тем А. И. Штенберг и Ю. И. Шиллингер, обобщая исследования французских экспериментаторов Шеффера, Фонте и Бретона, отмечают, что у самок белых мышей, которым скармливали хлеб с алюминиевыми квасцами или фосфатом алюминия, яичники становились вдвое меньше, чем у контрольных животных. А последнее не может не отразиться на плодовитости подопытных животных. В другом месте литературного обзора тех же авторов сказано, что Лунге, Ашехоуг и Крингстад в 1937 г., исследуя консервы, которые в течение 4 лет хранились в алюминиевых банках, нашли их совершенно безвредными для мышей, крыс и их потомства.
Lauro и Giornelli установили, что недостаток алюминия, наоборот, отрицательно сказывается на размножении некоторых животных. У 40% самок крыс, получавших в течение месяца пищу без алюминия, не найдено желтых тел; беременность наступила только у 63% подопытных животных. Средний приплод на 1 контрольную крысу составил 9,4 и на 1 подопытную — 3,3.
Наконец, существует взгляд, что алюминий никакого влияния на размножение теплокровных животных не оказывает. Steudel в 1932 г. сообщил (А. И. Штенберг и Ю. И. Шиллингер), что 4 поколениям белых крыс ежедневно добавляли в корм от 2 до 10 мг алюминия. Плодовитость подопытных и контрольных животных оказалась одинаковой.
А. И. Штенберг и Л. П. Наумова специально поставленными экспериментами не установили какого-нибудь существенного воздействия алюминия на кроветворение.
Мнение исследователей о действии алюминия при парентеральном введении в организм одинаково — раствор, содержащий этот металл, при таком введении обладает высокими токсическими свойствами. В. В. Ковальский с соавторами в течение 68 часов «настаивали» пластинки из серебра, меди и алюминия в физиологическом растворе и затем пропускали полученный «настой» через изолированное сердце кролика. Оказалось, что алюминий в меньшей степени, чем другие металлы, действует парализующе на нервные окончания мышцы сердца, которое останавливалось через несколько минут от начала опыта. А. И. Штенберг и Р. И. Кугинис также пропускали через изолированное сердце лягушки и кролика дозированные растворы алюминия и вытяжки из алюминиевой посуды. В иных случаях содержание металлического алюминия в растворе не превышало 0,00006 мг/л, однако сердечные сокращения не отмечались уже через 4—9 мин. от начала перфузии. По мнению экспериментаторов, в пользу нервной природы остановки изолированного сердца от воздействия алюминия свидетельствует восстановление его деятельности после «отмывания» физиологическим раствором.
А. О. Лойт, обобщая работы Gissel, Sedlacek, Erlicha, пришел к выводу, что сравнительно большое количество алюминийсодержащих веществ при длительном контакте отрицательно влияет на кожу и слизистые оболочки. Столь же неблагоприятно, по мнению этих авторов, действует местно и металлический алюминий. При попадании частиц его в глаза возникает очаговые некрозы и изменения пигментации роговицы, а также изменения капсулы хрусталика и помутнение стекловидного тела.
В перечисленных выше работах отмечается также, что алюминиевая пыль вызывает распространенные или ограниченные дерматозы и экземы, способствует возникновению угрей. Возможной причиной таких поражений кожи считают разложение воды тканей проникшим в них алюминием и образование вакуолей выделившимся молекулярным водородом.
У лиц, длительно и часто находящихся в помещениях, содержащих смешанную пыль, в которую входит алюминий, наблюдаются конъюнктивиты, раздражения слизистой оболочки носа, полости рта и даже половых органов (А. О. Лойт; П. П. Движков). А. О. Лойт сообщает также, что алюминий существенно тормозит заживление порезов и ссадин, способствует их осложнению абсцессами, флегмонами.
В то же время Cless, Rosencranz, Brette, Brunatti (Paltau) с успехом применяли алюминиевые пластинки, пудру и мази, содержащие алюминий, для лечения вагинитов, вульвитов, эндометритов, различных ран и ожогов. Эти авторы указывают, что такое лечение обусловливает более быструю регенерацию поврежденных тканей, купирует воспалительные процессы и предупреждает гнойные осложнения.
Несмотря на разноречивость данных о токсичности алюминия, результаты работ в этой области, проанализированные нами, позволяют предположить, что ограничивать использование металла и его сплавов в быту и сфере обслуживания населения нет необходимости. Гидроокись алюминия в дозах, образующихся при термической обработке продуктов в алюминиевой посуде, вряд ли представляет опасность для здоровья
человека. Присутствие же в рационе растворимых солей алюминия нежелательно, так как их токсичность для организма теплокровных животных подтверждается многими исследованиями.
При гигиенической оценке запыленности воздуха предприятий алюминиевой промышленности, вероятно, следует усилить внимание к выявлению в пыли нерастворимых соединений алюминия. Имеются данные, что причиной алюминоза может служить инспирация только металлического алюминия и его окислов, тем не менее большинство исследований показывает, что большую опасность в этом отношении представляет смешанная пыль из алюминия, кремния и железа. Как и прежде, главным в предупреждении алюминоза остается ограничение содержания окислов алюминия в воздухе рабочих помещений.
Нет еще единого мнения о местном действии алюминия на кожу и слизистые оболочки. Диаметрально противоположны взгляды относительно влияния алюминия на течение раневых, воспалительных процессов. Очевидно, что результаты такого воздействия во многом определяются не столько количеством применявшихся в опытах и на практике металлов, не временем их контакта с раной, кожей, сколько степенью чистоты алюминия и наличием на его поверхности старой окисной пленки.
ЛИТЕРАТУРА
Архангельская J1. Н. Труды 1-го Московск. мед. ин-та. М., 1959, т. 5, с. 31. — Бога тин Д. Я., Макарова Р. М. В кн.: Сборник трудов Новокузнецк, ин-та усовершенствования врачей, 1960, т. 28, с. 257. — Войнар А. И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М., 1960. — Гирская Е. Я. Тезисы докл. выездной сессии Свердловск, обл. научно-исслед. ин-та труда и профзаболеваний. Свердловск, 1955, с. 17. — Горина В. С., Белобрагина Г. В. В кн.: Вопросы гигиены труда, профпатологии и промышленной токсикологии. Свердловск, 1959, т. 3, ч. 1, с. 186. — Городенская Е. Н. Труды Акад. мед. наук СССР. М., 1951, т. 17, с. 29.—Движков П. П. Арх. пат., 1964, в. 2, с. 3. — И в а н о в а М. Г., Островская И. С. Гиг. и сан., 1950, №4, с. 21. — Ковальский В. В., Купер-ман А. Г., Л и тв а к И. И. и др. Врач. "Дело, 1935, № 1, с. 49. — Л о й т А. О. В кн.: Вредные вещества в промышленности. Л., 1963, ч. 2, с, 410. — Миллер С. В. Б. М. Э. М., 1956, т. 1, с. 877. — Нильдибаева Ж. Б. Труды Всесоюзн. о-ва физиологов биохимиков и фармакологов. М., 1954, т. 2, с. 107. — Пик Ц. Д., Воронцова Е. И., Городенская Е. Н. и др. Гиг. и сан., 1951, с. 20. — Штен-б е р г А. И., Шиллингер Ю. И. Успехи совр. биол., 1947, т. 24, в. 1, с. 105.— Ш т е н б е р г А. И., К у г и н и с Р. И. Бюлл. экспер. биол., 1951, в. 1, с. 30. — Штен-бергА. И., Наумова Л. П. Бюлл. экспер. биол., 1952, в. 2, с. 28. — Элья-шев Л. И. Гиг. труда, 1960, № 4, с. 28. — В о з а р Л. В кн.: Гигиена труда и профзаболеваний в Чехословакии. Прага, 1959, т. 4, с. 79. — Воз ар Л. Реф. ж. Биология, 1960, № 22, 106434, с. 345. — В о з а р Л. Там же, № 17, 82426, с. 317. — Воза р Л. Вопр. питания, 1962, №3, с. 28. — DeMarchi A., Arch. mal. prof., 1948, v. 9, p. 337. — Lauro V., Giornelli С. Реф. ж. Биология, 1964, № 1 П 307.— Lehman К В., Arch. Hyg., 1931, v. 106, p. 309. — M i t s с h e 11 J„ M о n n i n g G. W„ Mol y n eux M., Brit. J. industr. Med., 1961, v. 18, p. 10.—Mo sur M., Ochorona pracy, 1965, т. 20, № 2, c. 10. — Paltau G., Le traitement physiologique des plaies par l'aluminium. These Toulosee, 1955. — U 11 m a n F., Schweiz. Brauer-Rundschau, 1965, Bd 76, S. 104.
Поступила 5/V 1966 г.
6 Гигиена и санитария, № 5
