Токсические микроэлементы и тяжелые металлы (Hg, Cd, As, Li, Pb, Al)

Определение концентрации основных токсических микроэлементов и тяжелых металлов (ртути, кадмия, мышьяка, лития, свинца и алюминия) в крови, моче, волосах или ногтях, которое используется для диагностики острого и хронического отравления этими металлами.

Синонимы русские

Ртуть, кадмий, мышьяк, литий, свинец, алюминий.

Синонимы английские

Mercury, Cadmium, Arsenic, Lithium, Lead, Aluminium.

Метод исследования

Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой.

Единицы измерения

Мкг/л (микрограмм на литр), мкг/г (микрограмм на грамм), ммоль/л (миллимоль на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь, разовую порцию мочи, волосы, ногти.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
• Детям в возрасте до 1 года не принимать пищу в течение 30-40 минут до исследования.
• Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
• Исключить (по согласованию с врачом) прием мочегонных препаратов в течение 48 часов до сбора мочи.
• Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Современный человек подвержен повышенному риску интоксикации тяжелыми металлами. Их основными источниками являются загрязненная вода и воздух, а также продукты питания (например, рыба, выловленная из загрязненных водоемов, или фрукты и овощи, выращенные на загрязненной почве). У жителей крупных городов риск хронической интоксикации выше, так как небольшие, субтоксические дозы металла постоянно поступают в их организм и накапливаются в течение длительного времени. Реже отмечаются случаи острого отравления, при которых заболевание возникает в результате однократного поступления высоких доз токсических металлов. Острая интоксикация чаще носит профессиональный характер. Кроме того, интоксикация может развиться при применении препаратов токсических металлов в терапевтических целях для лечения некоторых заболеваний (соединения алюминия, лития, мышьяка). Особую опасность представляет литий, терапевтические дозы которого очень низкие.

Наиболее часто от тяжелых металлов страдает сердечно-сосудистая и нервная система, а также почки, желудочно-кишечный тракт, система кроветворения и костная ткань. Следует отметить, что клиническая картина отравления не имеет каких-либо специфических признаков и часто протекает по типу полиорганной недостаточности. По этой причине основной метод диагностики – анализ концентраций токсических металлов в различных биологических средах. Комплексное исследование позволяет измерить концентрацию основных токсических элементов (ртути, кадмия, мышьяка, лития, свинца и алюминия) в крови, моче, волосах или ногтях.

Для диагностики острого отравления ртутью, свинцом, литием и алюминием оптимальными средами являются кровь и моча, для диагностики острого отравления кадмием – кровь. Это связано с тем, что кадмий оказывает максимально выраженное токсическое воздействие на почечную ткань, что приводит к неинформативности анализа мочи.

Для диагностики острого отравления мышьяком, напротив, предпочтительнее использовать мочу. Мышьяк может быть определен в крови в течение лишь 2-4 часов после его воздействия на организм, в то время как повышенный уровень этого элемента в моче может быть зарегистрирован в течение 1–2 суток после интоксикации.

Для диагностики хронического отравления токсическими металлами оптимальной биологической средой является моча. Результаты исследования волос и ногтей менее надежны, чем исследование крови и мочи, потому что они способны накапливать металлы еще и из внешней среды.

При интерпретации результата исследования следует учитывать некоторые особенности метаболизма токсических металлов. Более выраженные признаки отравления наблюдаются у пожилых людей и новорождённых детей. Курение оказывает раздражающее воздействие на дыхательные пути и поэтому облегчает ингаляционный путь поступления металлов в организм. Чрезмерное употребление алкоголя ассоциировано с нарушением всасывания некоторых микроэлементов, что в свою очередь способствует реабсорбции токсических металлов. Следует также отметить, что ртуть обладает иммуногенным действием и способна вызывать реакции гиперчувствительности, выраженность которых зависит от иммунного статуса организма. Клинические симптомы интоксикации могут наблюдаться при нормальных концентрациях токсических металлов. Так, признаки отравления литием в виде тошноты, рвоты, тремора, нарушения ритма сердца, полиурии и жажды могут присутствовать при концентрации лития в крови в пределах 0,8-1,6 ммоль/л (т. е. при норме). Такая ситуация наиболее характерна для пожилых пациентов, страдающих несколькими сопутствующими заболеваниями (например, хронической почечной недостаточностью, гипотиреозом) и принимающих также другие лекарственные препараты (ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, НПВС, блокаторы кальциевых каналов). С другой стороны, в некоторых ситуациях удается обнаружить повышенную концентрацию токсических металлов при отсутствии какой-либо симптоматики. Так, повышенный уровень мышьяка в моче может быть связан с употреблением большого количества морепродуктов, содержащих органические (нетоксические) соединения мышьяка. Таким образом, для правильной интерпретации результата исследования необходимы дополнительные анамнестические, клинические и лабораторные данные пациента.

Для чего используется исследование?

• Для диагностики острого и хронического отравления токсическими металлами.

Когда назначается исследование?

• При профилактическом осмотре пациентов, занятых на добыче и переработке токсических металлов;
• при наблюдении пациентов, получающих препараты лития (карбонат лития), алюминия (антациды, буферный аспирин) и мышьяка (триоксид мышьяка) в терапевтических целях;
• при наличии признаков полиорганной недостаточности, особенно у пациента с особенностями профессионального или бытового анамнеза.

Что означают результаты?

Референсные значения

Кровь

Свинец: 0–0,2 мкг/л.

Кадмий: 0,013–2 мкг/л.

Ртуть: 0,21–5,8 мкг/л.

Мышьяк: 2–62 мкг/л.

Литий

1) Концентрация: 0,7–84 мкг/л.

2) Концентрация терапевтическая (ммоль/л): 0,6–1,2 ммоль/л.

Алюминий: 0–15 мкг/л.

Волосы

Свинец: 0–20 мкг/г.

Кадмий: 0–2,43 мкг/г.

Ртуть: 0–12,2 мкг/г.

Мышьяк: 0–1 мкг/г.

Литий: 0–0,1 мкг/г.

Алюминий: 5,6–50 мкг/г.

Ногти

Свинец: 0–20 мкг/г.

Кадмий: 0–2,43 мкг/г.

Ртуть: 0–15 мкг/г.

Мышьяк: 0–0,5 мкг/г.

Литий: 0–0,5 мкг/г.

Алюминий: 5,6–120 мкг/г.

Разовая порция мочи

Свинец: 0–25 мкг/л.

Кадмий: 0–2,6 мкг/л.

Ртуть: 0–10 мкг/л.

Мышьяк: 0–300 мкг/л.

Литий: 5,2–49 мкг/л.

Алюминий: 0–31 мкг/л.

Причины повышения уровня токсических микроэлементов:

• острая или хроническая интоксикация токсическими металлами.

Понижение уровня токсических микроэлементов не имеет диагностического значения.

Что может влиять на результат?

• Возраст пациента;
• особенности питания;
• курение;
• употребление алкоголя;
• наличие сопутствующих заболеваний;
• применение лекарственных препаратов.

Также рекомендуется

• Токсические микроэлементы (Cd, Hg, Pb)

Кто назначает исследование?

Врач общей практики, профпатолог, педиатр.

Литература

• Delva NJ, Hawken ER. Preventing lithium intoxication. Guide for physicians. Can Fam Physician. 2001 Aug;47:1595-600.
• Bridges CC, Zalups RK. Molecular and ionic mimicry and the transport of toxic metals. Toxicol Appl Pharmacol. 2005 May 1;204(3):274-308.
• Ford et al. Clinical Toxicology/ M. D. Ford, K. A. Delaney, L. J. Ling, T. Erickson; 1st ed. – W.B. Saunders Company, 2001.
• Klaassen et al. Casarett and Doull's Essentials of Toxicology/ C. D. Klaassen, J.B. Watkins III. 1st ed. – MCGraw-Hill, 2004.