Zastrupitev s hlapi etilen glikola

Čeprav je 1,2-dioksietan (etandiol-1,2) glede na svoj negativni vpliv na telo razvrščen v tretji od štirih razredov toksičnosti, ima zastrupitev z etilen glikolom zelo resne posledice in lahko povzroči smrt.

Ta rahlo oljnata, sladkega okusa, prozorna, brezbarvna tekočina brez vonja je dvovalentni alkohol. Po vsem svetu se približno dve tretjini etilen glikola uporablja kot kemični vmesni produkt ter v avtomobilski tekočini proti zmrzovanju, zavorni tekočini in dodatkih proti koroziji.

Več o proizvodnji etilen glikola, njegovih lastnostih in uporabi si preberite v publikaciji – Etilen glikol.

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

Epidemiologija

Po statističnih podatkih Agencije za register strupenih snovi in bolezni (ZDA) je bilo od leta 2006 do vključno 2013 med Američani registriranih 45.097 primerov zastrupitve z etilen glikolom, v 154 primerih pa je bil izid usoden.

V Združenih državah Amerike vsako leto zabeležijo več kot 5,5 tisoč primerov zastrupitve s to snovjo. V 84 % primerov se zastrupitev zgodi po naključju, dve tretjini žrtev sta moški. Stopnja umrljivosti zaradi zastrupitve pa niha od 1 do 22 % – odvisno od količine etilen glikola, ki je vstopil v telo, in pravočasnosti zdravstvene oskrbe.

V Združenem kraljestvu je do 400 zastrupitev z etilen glikolom na leto, vendar 18 % primerov vključuje otroke, mlajše od pet let, 65 % primerov med odraslimi pa je samomorilnih.

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

Vzroki zastrupitev z etilen glikolom

Najmanjši smrtni odmerek etilen glikola za odrasle velja za 1,4–1,6 ml na kilogram telesne teže, torej pri teži 80 kg je to 200–220 ml (po drugih podatkih 90–100 ml). Vzroki za zastrupitev so nenamerno ali namerno uživanje določene količine etilen glikola; na primer, alkoholiki, ki vodko nadomestijo z antifrizom ali zavorno tekočino, lahko doživijo ponavljajočo se zastrupitev z etilen glikolom.

Patogeneza toksičnih učinkov etandiola-1,2 leži v produktih njegove presnove, ki motijo delovanje ledvic, srčno-žilnega in živčnega sistema.

Etilen glikol se hitro absorbira skozi prebavila, njegovi hlapi ali aerosol pa se absorbirajo skozi dihala. Po absorpciji se etilen glikol porazdeli po notranjih tekočinah.

V jetrih in ledvicah se presnavlja z encimi. Najprej se s pomočjo aldehid oksidaze in aldehid dehidrogenaze razgradi na glikaldehid, ki se hitro pretvori v glikozilno kislino (glikolat) in dialdehid etandiojsko kislino (glioksal).

Nadaljnja transformacija glikozilne kisline vodi do tvorbe glioksilata, ki se nato razgradi na: format (sol metanojske kisline), sol etandiojske ali oksalne kisline (oksalat), glicin (aminoocetna kislina) in ogljikov dioksid.

Zaradi kopičenja kislih presnovkov se poruši kislinsko-bazično ravnovesje v telesu (vključno s spremembami pH arterijske krvi), kar izzove stanje metabolne acidoze, ki negativno vpliva na delovanje živčnega sistema, pljuč in srca.

Izločanje etilen glikola poteka z izdihanim ogljikovim dioksidom in izločanjem etilena, glikola in glikolne kisline z urinom. Razpolovni čas pri ljudeh naj bi bil v območju od 2,5 do 8,4 ure.

[ 11 ]

Dejavniki tveganja

Dejavniki tveganja za zastrupitev z etilen glikolom, pa tudi njen vzrok, so njegovo zaužitje. To velja tudi za primere zastrupitve z zavorno tekočino, ki vsebuje 1,2-dioksietan.

Ko se ta snov izlije v industrijskem obratu ali iz posode, ki se nahaja v stanovanjskem območju, do zastrupitve ne pride. Vendar pa so lahko ljudje, ki delajo v panogah, ki uporabljajo etilen glikol, dolgotrajen stik s surovinami ali izdelki, ki ga vsebujejo, kar lahko v majhnih odmerkih povzroči zastrupitev z etilen glikolom. Zlasti delavci letaliških služb, ki sodelujejo pri obdelavi vzletno-pristajalnih stez in letal proti zaledenitve pozimi (z razprševanjem ustreznih tekočin), so lahko izpostavljeni nizkim koncentracijam etilen glikola v dihalnih poteh. Zato se etilen glikol zdaj začne nadomeščati s propilen glikolom.

Strokovnjaki ugotavljajo, da dejavniki, ki vplivajo na tveganje zastrupitve zaradi izpostavljenosti etilen glikolu, vključujejo njegov odmerek, trajanje in naravo stika. Hkrati velja prepričanje, da ozadne koncentracije etilen glikola v zraku, tleh, površinski in podtalnici ne vodijo do zastrupitve.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Simptomi zastrupitev z etilen glikolom

Po zaužitju etilen glikola se prvi znaki depresije osrednjega živčevja kažejo kot alkoholna zastrupitev – z omotico, vznemirjenostjo ali povečano zaspanostjo. Toda to kratko latentno obdobje hitro nadomesti prva faza (stopnja ali korak) toksičnih učinkov, ki lahko traja do 12 ur in se kaže v prebavnih motnjah (s slabostjo, bruhanjem in bolečinami v trebuhu), pa tudi v tahikardiji, zmedenosti, krčih, glavobolu, nistagmusu in zmanjšanem uriniranju.

V drugi fazi (12–36 ur po zaužitju) se razvijejo metabolična acidoza in z njo povezani srčni in pljučni simptomi zastrupitve z etilen glikolom: plitvo hitro dihanje (tahipneja) s tahikardijo, povečana pljučna ventilacija (hiperpneja), cianoza, pljučni edem in/ali srčni zastoj.

Pogosto v drugi fazi zastrupitve kardiopulmonalni simptomi niso tako očitni, zato je treba biti pozoren na acidozo, akutno odpoved ledvic in zaviranje funkcij osrednjega živčevja, kar se lahko kaže kot nevrološki simptomi, vključno z izgubo sluha in paralizo obraza.

Med tretjo fazo zastrupitve, ki traja povprečno 24–72 ur, pride do izraza nefrotoksičnost presnovkov etilen glikola – okvara ledvic (z nekrozo parenhima in odlaganjem kristalov oksalata), kar povzroča bolečine v ledvenem predelu in moteno diurezo (anurija ali oligurija).

Vdihavanje etilen glikola s povprečno koncentracijo v zraku do 140–200 mg/m3 pet minut povzroči zastrupitev s hlapi etilen glikola – hudo draženje zgornjih dihalnih poti, vključno s pekočim občutkom v sapniku in kašljem, negativno pa vpliva tudi na pljuča, srce, centralni in periferni živčni sistem, jetra, hematopoetski in limforetikularni sistem.

Pri nižjih koncentracijah je možna kronična zastrupitev z etilen glikolom, ki jo spremlja občutek šibkosti, omotica, draženje sluznice nosu in oči, povišan srčni utrip in krvni tlak ter imunosupresija.

Zapleti in posledice

Zastrupitev z etilen glikolom je precej pogosta in brez pravočasnega odkrivanja in zdravljenja ostaja tveganje za smrt zaradi te snovi visoko. To je posledica posledic in zapletov, kot so akutna odpoved ledvic, hemodinamska nestabilnost in poškodbe možganov, ki vodijo v komo.

Znižanje ravni kalcija v krvi krokodila – hipokalcemija – vodi do hudih krčev, tetanije, nepravilnega srčnega utripa in srčnega bloka.

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

Diagnostika zastrupitev z etilen glikolom

Ker so številni klinični simptomi zastrupitve z etilen glikolom prisotni tudi pri drugih vrstah zastrupitve, je diagnoza pogosto težka.

Poleg tega bolniki, zlasti otroci, ki so sprejeti v zdravstveno ustanovo v eni uri po zaužitju etilen glikola, morda še ne kažejo znakov.

Naslednji testi pomagajo diagnosticirati zastrupitev z etilen glikolom:

• krvni test za vsebnost etilen glikola;
• analiza krvi in urina za osmolarno območje, torej za določitev osmolarnosti krvnega seruma;
• biokemične krvne preiskave za določanje pH, ravni elektrolitov v serumu (kalcij, kalij, kloridi), glukoze, sečnine in kreatinina;
• analiza urina za pH, vsebnost dušika in kreatinina; raven beljakovin, β-N-acetilglukozaminidaze in β-2-mikroglobulina;
• Mikroskopija urina za odkrivanje kristalov kalcijevega oksalata.

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

Diferencialna diagnoza

Na podlagi celote rezultatov teh analiz se izvaja tudi diferencialna diagnostika, saj diferencialna diagnostika vključuje zastrupitev s salicilati, metforminom, metanolom, izopropilnim alkoholom, kloroetanolom, dimetil sulfatom, pa tudi alkoholno ali diabetično ketoacidozo, laktacidemijo ali akutno ledvično odpoved.

Preberite tudi članek – Diagnoza akutne zastrupitve

[ 25 ], [ 26 ]

Zdravljenje zastrupitev z etilen glikolom

Najprej je potrebna nujna pomoč pri zastrupitvi z etilen glikolom: praznjenje želodca in izpiranje z veliko količino raztopine sode (žlica na liter vode), ki je učinkovita šele takoj po zaužitju etanola - v prvi uri.

Vendar ni smisla uporabljati aktivnega oglja, saj ne adsorbira 1,2-dioksietana.

Nadaljnje zdravljenje zastrupitve z etilen glikolom je namenjeno blokiranju nastajanja njegovih strupenih metabolitov in razvoju acidoze, za kar se intravensko daje protistrup za zastrupitev z etilen glikolom - etanol ali 4-metilpirazol.

V večini primerov se uporablja etanol (etilni alkohol): intravensko – 10 ml/kg 10 % etanola v 5 % dekstrozi 30 minut; peroralno – razredčen 95 % etilni alkohol (v odmerku 1 ml/kg).

Pri zadostni koncentraciji etanola v krvi (do 100 mg/dl) se biokemična transformacija etilen glikola skoraj popolnoma ustavi. V nujnih primerih toksikologi priporočajo zaužitje enakovredne količine katere koli močne alkoholne pijače.

Hemodializa pomaga hitro zmanjšati vsebnost presnovkov etandiol-1,2 v krvi pri akutni zastrupitvi.

Nadaljnja prizadevanja zdravnikov so usmerjena v:

• za korekcijo acidoze in hiperkaliemije z intravenskim kapalnim dajanjem raztopine natrijevega bikarbonata (150–200 ml/uro) v prvih nekaj urah ob spremljanju ravni kalija v krvi;
• za izhod iz stanja acidoze (s pH krvi < 7,25–7,3) – tudi s hemodializo ali peritonealno dializo;
• za vzdrževanje ustrezne diureze (dajanje tekočin peroralno ali intravensko);
• za boj proti hipokalcemiji – z infuzijami kalcijevega glukonata (10% raztopina z dekstrozo ali fiziološko raztopino).

Glede na patološke posledice zastrupitve se uporabljajo ustrezna zdravila za podporo delovanju posameznih organov in sistemov.

Prav tako so potrebni vitamini: tiamin (B1) 100 mg na dan in piridoksin (B6) - 10-25 mg na dan. Jemanje teh vitaminov pomaga pri razgradnji enega od strupenih metabolitov - glikozilne kisline.

Zunaj akutne faze zastrupitve je možno uporabiti fizioterapevtsko zdravljenje, zlasti s pomočjo terapevtske hipotermije, pa tudi hiperbarične oksigenacije.

Preberite tudi – Metode za spodbujanje naravne razstrupljanja.

Preprečevanje

Preprečevanje zastrupitve s tekočinami, ki vsebujejo etilen glikol, je sestavljeno iz upoštevanja pravil za ravnanje s kemikalijami, ki so nevarne za telo, tako v proizvodnji kot doma.

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

Napoved

Upoštevati je treba, da je zastrupitev z etilen glikolom potencialno smrtna zastrupitev. Ugodna prognoza za njen izid pa je v veliki meri povezana z zgodnjo diagnozo in zdravljenjem.

Če se zdravniška pomoč poišče v poznejših fazah zastrupitve, je lahko prognoza slaba, zlasti pri bolnikih s hudo acidozo. Tudi če preživijo, obstaja velika verjetnost razvoja kronične nevrološke okvare, pa tudi okvare ledvic, kar pogosto zahteva trajno dializo ali presaditev ledvice.

[ 35 ], [ 36 ], [ 37 ]