Otrava parami ethylenglykolu

Přestože je 1,2-dioxyethan (ethandiol-1,2) z hlediska negativního vlivu na organismus klasifikován jako třetí třída toxicity ze čtyř, otrava ethylenglykolem vede k velmi závažným následkům a může vést k úmrtí.

Tato mírně olejovitá, sladce chutnající, průhledná, bezbarvá kapalina bez zápachu je dvojsytný alkohol. Celosvětově se asi dvě třetiny ethylenglykolu používají jako chemický meziprodukt a v automobilových nemrznoucích směsích, brzdových kapalinách a antikorozních přísadách.

Více o výrobě ethylenglykolu, jeho vlastnostech a použití si přečtěte v publikaci – Ethylenglykol.

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

Epidemiologie

Podle statistik Agentury pro registr toxických látek a nemocí (USA) bylo v letech 2006 až 2013 včetně zaznamenáno 45 097 případů otravy ethylenglykolem u Američanů, přičemž ve 154 případech byl výsledek fatální.

Každý rok je ve Spojených státech zaznamenáno přes 5,5 tisíce případů otravy touto látkou. V 84 % případů k otravě dochází náhodně, dvě třetiny obětí jsou muži. A úmrtnost v důsledku intoxikace se pohybuje od 1 do 22 % - v závislosti na množství ethylenglykolu, který se dostal do těla, a včasnosti lékařské péče.

Ve Spojeném království dochází k až 400 otravám ethylenglykolem ročně, ale 18 % případů se týká dětí mladších pěti let a 65 % případů u dospělých má sebevražedné úmysly.

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

Příčiny otrava ethylenglykolem

Minimální smrtelná dávka ethylenglykolu pro dospělé se považuje za 1,4-1,6 ml na kilogram tělesné hmotnosti, tj. při hmotnosti 80 kg je to 200-220 ml (podle jiných údajů 90-100 ml). Příčinami otravy jsou náhodné nebo úmyslné požití určitého množství ethylenglykolu; například u alkoholiků, kteří nahradí vodku nemrznoucí směsí nebo brzdovou kapalinou, může dojít k opakované otravě ethylenglykolem.

Patogeneze toxických účinků ethandiolu-1,2 spočívá v produktech jeho metabolismu, které narušují funkci ledvin, kardiovaskulárního a nervového systému.

Ethylenglykol se rychle vstřebává gastrointestinálním traktem a jeho páry nebo aerosol se vstřebávají dýchacími cestami. Po absorpci se ethylenglykol distribuuje do vnitřních tekutin.

V játrech a ledvinách podléhá enzymatickému metabolismu. Nejprve se za pomoci aldehydoxidázy a aldehyddehydrogenázy štěpí na glykaldehyd, který se rychle přeměňuje na glykosylovou kyselinu (glykolát) a dialdehyd-ethandiovou kyselinu (glyoxal).

Další transformace glykosylové kyseliny vede k tvorbě glyoxylátu, který se následně rozkládá na: mravenčan (sůl kyseliny methanové), sůl kyseliny ethandiové nebo šťavelové (oxalát), glycin (kyselina aminooctová) a plynný oxid uhličitý.

V důsledku akumulace kyselých metabolitů je narušena acidobazická rovnováha těla (včetně změn pH arteriální krve), což vyvolává stav metabolické acidózy, která negativně ovlivňuje funkci nervového systému, plic a srdce.

Eliminace ethylenglykolu probíhá vydechovaným oxidem uhličitým a vylučováním ethylenglykolu, glykolu a kyseliny glykolové močí. Poločas rozpadu u lidí se odhaduje na 2,5–8,4 hodiny.

[ 11 ]

Rizikové faktory

Rizikovými faktory otravy ethylenglykolem, stejně jako její příčinou, jsou jeho požití. To platí i pro případy, kdy dojde k otravě brzdovou kapalinou, která obsahuje 1,2-dioxyethan.

Pokud se tato látka vylije v průmyslovém závodě nebo z nádoby umístěné v obytné zóně, k otravě nedochází. Lidé pracující v průmyslových odvětvích, která používají ethylenglykol, však mohou mít delší kontakt se surovinami nebo výrobky, které jej obsahují, což může v malých dávkách způsobit otravu ethylenglykolem. Zejména pracovníci letištních služeb, kteří se v zimě podílejí na ošetřování ranvejí a letadel proti námraze (postřikem vhodnými kapalinami), mohou být vystaveni nízkým hladinám ethylenglykolu v dýchacích cestách. Proto se ethylenglykol nyní začal nahrazovat propylenglykolem.

Odborníci poznamenávají, že mezi faktory ovlivňující riziko otravy z expozice ethylenglykolu patří jeho dávka, doba trvání a povaha kontaktu. Zároveň se předpokládá, že koncentrace ethylenglykolu ve vzduchu, půdě, povrchových a podzemních vodách k otravě nevedou.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Symptomy otrava ethylenglykolem

Po požití ethylenglykolu se první příznaky útlumu CNS projevují jako alkoholová intoxikace - závratěmi, neklidem nebo zvýšenou ospalostí. Toto krátké latentní období je však rychle nahrazeno první fází (stádiem nebo krokem) toxických účinků, která může trvat až 12 hodin a projevuje se gastrointestinálními potížemi (s nevolností, zvracením a bolestmi břicha), dále tachykardií, zmateností, křečemi, bolestí hlavy, nystagmem a sníženým močením.

Ve druhé fázi (12–36 hodin po požití) se rozvíjí metabolická acidóza a s ní spojené srdeční a plicní příznaky otravy ethylenglykolem: mělké zrychlené dýchání (tachypnoe) s tachykardií, zvýšená plicní ventilace (hyperpnoe), cyanóza, plicní edém a/nebo srdeční zástava.

V druhé fázi otravy často nejsou kardiopulmonální příznaky tak zřejmé, proto je třeba věnovat pozornost acidóze, akutnímu selhání ledvin a útlumu funkcí CNS, které se mohou projevit neurologickými příznaky, včetně ztráty sluchu a paralýzy obličeje.

Během třetí fáze intoxikace, která trvá v průměru 24–72 hodin, se projevuje nefrotoxicita metabolitů ethylenglykolu – poškození ledvin (s nekrózou parenchymu a ukládáním krystalů oxalátu), způsobující bolest v bederní oblasti a zhoršenou diurézu (anurie nebo oligurie).

Inhalační expozice ethylenglykolu v průměrné koncentraci ve vzduchu až 140-200 mg/m3 po dobu pěti minut způsobuje otravu parami ethylenglykolu – silné podráždění horních cest dýchacích, včetně pocitu pálení v průdušnici a kašle, a také negativně ovlivňuje plíce, srdce, centrální a periferní nervový systém, játra, hematopoetický a lymforetikulární systém.

Při nižších koncentracích je možná chronická otrava ethylenglykolem, doprovázená pocitem slabosti, závratěmi, podrážděním sliznic nosu a očí, zvýšenou tepovou frekvencí a krevním tlakem a imunosupresí.

Komplikace a důsledky

Intoxikace ethylenglykolem je poměrně běžná a bez včasné detekce a léčby zůstává riziko úmrtí v důsledku této látky vysoké. To je způsobeno následky a komplikacemi, jako je akutní selhání ledvin, hemodynamická nestabilita a poškození mozku vedoucí ke kómatu.

Pokles hladiny vápníku v krvi krokodýla – hypokalcemie – vede k těžkým křečím, tetanii, nepravidelnému srdečnímu rytmu a srdeční blokádě.

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

Diagnostika otrava ethylenglykolem

Protože mnoho klinických příznaků otravy ethylenglykolem je přítomno i u jiných typů intoxikace, je diagnóza často obtížná.

Kromě toho pacienti, zejména děti, kteří jsou přijati do zdravotnického zařízení do hodiny po požití ethylenglykolu, nemusí ještě vykazovat žádné příznaky.

Následující testy pomáhají diagnostikovat otravu ethylenglykolem:

• krevní test na obsah ethylenglykolu;
• analýza krve a moči na osmolárního rozmezí, tj. ke stanovení osmolarity krevního séra;
• biochemické krevní testy ke stanovení pH, hladiny elektrolytů v séru (vápník, draslík, chloridy), glukózy, močoviny a kreatininu;
• analýza moči na pH, obsah dusíku a kreatininu; hladiny bílkovin, β-N-acetylglukosaminidázy a β-2-mikroglobulinu;
• mikroskopie moči k detekci krystalů oxalátu vápenatého.

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

Diferenciální diagnostika

Na základě souhrnu výsledků těchto analýz se provádí také diferenciální diagnostika, jelikož diferenciální diagnostika zahrnuje otravu salicyláty, metforminem, methanolem, isopropylalkoholem, chlorethanolem, dimethylsulfátem, dále alkoholickou nebo diabetickou ketoacidózu, laktátovou acidémii nebo akutní selhání ledvin.

Přečtěte si také článek – Diagnostika akutní otravy

[ 25 ], [ 26 ]

Léčba otrava ethylenglykolem

V první řadě je při otravě ethylenglykolem nutná neodkladná pomoc: vyprázdnění žaludku a jeho propláchnutí velkým množstvím roztoku sody (polévková lžíce na litr vody), který je účinný pouze ihned po požití etanolu - během první hodiny.

Ale nemá smysl používat aktivní uhlí, protože neadsorbuje 1,2-dioxyethan.

Další léčba otravy ethylenglykolem je zaměřena na blokování tvorby jeho toxických metabolitů a rozvoje acidózy, pro kterou se intravenózně podává antidotum pro otravu ethylenglykolem - ethanol nebo 4-methylpyrazol.

Ve většině případů se používá ethanol (ethylalkohol): intravenózně – 10 ml/kg 10% ethanolu v 5% dextróze po dobu 30 minut; perorálně – zředěný 95% ethanol (v poměru 1 ml/kg).

Při dostatečné koncentraci etanolu v krvi (až 100 mg/dl) se biochemická transformace ethylenglykolu téměř úplně zastaví. V naléhavých situacích toxikologové doporučují vnitřně užít ekvivalentní množství jakéhokoli silného alkoholického nápoje.

Hemodialýza pomáhá rychle snížit obsah metabolitů ethandiolu-1,2 v krvi při akutní otravě.

Další úsilí lékařů směřuje:

• k úpravě acidózy a hyperkalemie intravenózním kapkovým podáváním roztoku hydrogenuhličitanu sodného (150–200 ml/hodinu) během prvních několika hodin za sledování hladiny draslíku v krvi;
• k vyvedení těla ze stavů acidózy (s pH krve
• k udržení dostatečné diurézy (podávání tekutin perorálně nebo intravenózně);
• k léčbě hypokalcémie – infuzemi glukonátu vápenatého (10% roztok s dextrózou nebo fyziologickým roztokem).

V závislosti na patologických důsledcích intoxikace se používají vhodné léky na podporu funkcí jednotlivých orgánů a systémů.

Nezbytné jsou také vitamíny: thiamin (B1) 100 mg denně a pyridoxin (B6) - 10-25 mg denně. Užívání těchto vitamínů pomáhá odbourávat jeden z toxických metabolitů - kyselinu glykosylovou.

Mimo akutní fázi otravy je možné využít fyzioterapeutickou léčbu, zejména s pomocí terapeutické hypotermie a také hyperbarické oxygenace.

Přečtěte si také – Metody pro stimulaci přirozené detoxikace.

Prevence

Prevence otravy kapalinami obsahujícími ethylenglykol spočívá v dodržování pravidel pro manipulaci s chemikáliemi, které jsou pro tělo nebezpečné, a to jak ve výrobě, tak v domácnosti.

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

Předpověď

Je třeba mít na paměti, že otrava ethylenglykolem je potenciálně smrtelná intoxikace. A příznivá prognóza jejího výsledku do značné míry koreluje s včasnou diagnózou a léčbou.

Pokud je lékařská pomoc vyhledána v pozdějších stádiích otravy, může být prognóza špatná, zejména u pacientů s těžkou acidózou. I v případě přežití existuje vysoká pravděpodobnost vzniku chronického neurologického postižení a také poškození ledvin, které často vyžaduje trvalou dialýzu nebo transplantaci ledvin.

[ 35 ], [ 36 ], [ 37 ]