1.2. Этиология и патогенез
Воздействие фторидов на работников возможно в двух агрегатных состояниях:
- газообразном (преимущественно фтористый водород);
- твердом (фторсодержащие соли).
Из неорганических соединений фтора наиболее токсичны газообразные – фтор, четырехфтористый кремний [21,26].
Основные пути поступления:
- ингаляционный (связанный с воздухом рабочей зоны). При ингаляционном поступлении фтора происходит практически полное его всасывание уже в верхних дыхательных путях, вследствие хорошей растворимости;
- через желудочно-кишечный тракт (связанный с пылевыми частицами, поступающими путем элиминации из дыхательных путей в глотку и через загрязненные руки) [10,26].
Растворение (диссоциация) и всасывание происходит преимущественно в желудке и на всем протяжении тонкого кишечника. Уровень фтора в плазме крови регулируется и определяется множеством факторов, поскольку он относится к эссенциальным (жизненно необходимым) для человека микроэлементом элементом [4, 19]. Эффективность резорбции 80%. Уровень её меняется в зависимости от кислотно-щелочного равновесия, дополнительного поступления в организм кальция, магния, железа, фосфора, сульфатов, а также липидов в рационе питания [1,24].
Выведение фтора из организма происходит, главным образом, через почки (до 80%), меньше через кишечник (10-15%), с потом, слюной, молоком. Однако основным механизмом удаления фтора из кровотока является его поглощение содержащими кальций тканями [24,30,31].
Степень выраженности патологических изменений находится в линейной зависимости от концентрации фтора в организме. Токсичность солей фтора нарастает по мере увеличения их растворимости в биологических средах. Хорошо растворимые фтористые соли (фториды натрия, калия, цинка, олова, серебра, ртути, лития, бария, кремнефторид натрия, гидрофторид аммония и др.) близки по токсичности к фтористому водороду, а плохо растворимые (фториды аммония, магния, кальция, свинца, стронция, меди, хрома и др.) в 5-10 раз менее токсичны, чем фтористый водород. При одновременном содержании в воздухе нескольких соединений фтора, различающихся по агрегатному состоянию и растворимости в биологических средах, имеет место суммация токсического эффекта [14,16,36].
Согласно современным представлениям, первичным звеном в механизме токсического действия неорганических фторидов является изменение активности многих ферментных систем клетки. В первую очередь токсичность фтор-иона обусловлена способностью фтора к образованию комплексных соединений с рядом металлов (кальций, магний, железо, цинк, марганец, медь), являющихся активаторами ферментных систем. Многие из них участвуют в процессах гликолиза, окислительного цикла Кребса, транспорта электронов в дыхательной цепи митохондрий и системе окисления аминокислот и жирных кислот [1,7,19,26,35]. Однако специфику хронической фтористой интоксикации придает влияние фтора на ферментные системы, регулирующие фосфорно-кальциевый обмен, что определяет тропность его к костной ткани [1,4,7,20,38]. Установлено три основных механизма влияния фторидов на костную систему. Фтор стимулирует функцию остеобластов, усиливает синтез коллагена с последующей его минерализацией, нарушает регуляцию метаболических процессов внутри клетки [27,34]. Также фториды могут первично стимулировать и остеокласты, ответственные за резорбцию костной ткани. Фтор легко внедряется в гидроксиапатит, составляющий одну из фракций минеральной фазы кости, замещая в ней гидроксил-ионы с образованием устойчивого фторапатита, что приводит к увеличению минерализации и как результат – к увеличению плотности костной ткани. Каждая кость в зависимости от соотношения губчатого и компактного вещества имеет разное содержание фтора, поскольку максимальное его количество кумулируется в участках с наиболее интенсивным обменом и кровоснабжением. В губчатом веществе накапливается в 1,5-3 раза больше фтора, чем в кортикальном слое. В трубчатых костях он больше включается в эпифизарных участках [25,29,36,38].
Исследования, проведенные на больших контингентах рабочих, показывают, что проявления хронической фтористой интоксикации претерпевают изменения и наиболее ранними и частыми признаками этого поражения является патология опорно-двигательного аппарата – с характерными изменениями в костях, в основном голеней и предплечий (повышение плотности костной ткани, периостальный и эндостальный остеосклероз, участки остеопороза, сужение костно-мозгового канала), в локтевых и коленных суставах в виде остеоартроза. [9, 10,17, 37] Изменения других органов и систем рассматриваются лишь как неспецифические признаки заболевания, обусловленные общетоксическим действием фтора.