Плавиковая кислота обычно используется в промышленности и при воздействии на кожу вызывает глубоко проникающее болезненное повреждение мягких тканей, что также сопровождается местным, а иногда и системным токсическим воздействием фтора. Лечение включает местное лечение ожогов и местное и/или парентеральное введение кальция.
Плавиковая кислота (HF) обычно используется в различных промышленных процессах, включая нефтепереработку, травление кремния и стекла, производство хладагентов, фторполимеров и металлического алюминия. HF также используют в качестве очистителя для плитки и камня, средства для удаления ржавчины и средства для очистки колес. Несмотря на то, что в большинстве случаев воздействие HF, связанно с профессиональной деятельностью, некоторые продукты, содержащие ПК, доступны в розничной продаже, и возникают случаи воздействия, не связанные с профессиональной деятельностью.
HF представляет собою слабую кислоту (pKa = 3,17) в разбавленном водном растворе и существует, главным образом, в неионизированной форме. По сравнению с сильными кислотами, которые существуют в основном в ионизированной форме, HF в разбавленных растворах лучше проходит через кожный барьер и проникает в локальные мягкие ткани, где и вызывает повреждение. Сильные кислоты вызывают только прямое разъедающее повреждение (коагуляционный некроз, который обычно не затрагивает подлежащие мягкие ткани), но HF вызывает разъедающее повреждение кожи из-за своей кислотности, а также повреждает подлежащие мягкие ткани из-за проникновения ионов фтора.
Во внутриклеточных и внеклеточных водных пространствах фтор образует комплексы с двухвалентными катионами (кальций, магний), формируя нерастворимые фторид кальция и фторид магния. Образование этих нерастворимых солей способствует высвобождению большего количества ионов фтора из ПК (согласно принципу Ле Шателье). Удаление кальция и магния из раствора приводит к локальной гипокальциемии и гипомагниемии, которые могут вызвать клеточную дисфункцию и гибель клеток. При достаточном воздействии может развиться системная гипокальциемия и гипомагниемия, что приводит к сердечной аритмии. К тому же сам ион фторида может быть аритмогенным.
Время до появления симптомов с момента воздействия варьируется и находится в обратной зависимости от концентрации HF. Воздействие концентрированных препаратов (> 50% HF) приводит к незамедлительному возникновению боли и повреждению тканей из-за прямого воздействия едкого вещества на кожу или слизистые оболочки. Этот эффект отчасти обусловлен заметным повышением кислотности HF при высоких концентрациях и гомоассоциации HF, что приводит к увеличению количества диссоциированных протонов. И наоборот, воздействие разбавленных препаратов (< 20% HF) может не сопровождаться болью или клиническими проявлениями в течение нескольких часов после воздействия, потому что, для развития клеточной дисфункции и гибели, вызванных локальной гипокальциемией и гипомагниемией, нужно время.
Воздействие HF может быть кожным, глазным, пероральным или ингаляционным. Наиболее распространенным способом, воздействия фторида водорода (ФВ), связанного с родом занятий, является кожный.
Симптомы и признаки воздействия фтористоводородной кислоты
Симптомы и признаки воздействия фтористоводородной кислоты различаются в зависимости от пути воздействия.
Кожное
Боль, как правило, является первым симптомом, возникающим после воздействия на кожу, и предшествует таким признакам химических ожогов, как эритема (1-я степень), отек и образование булл (2-я степень) или серо-белая окраска (3-я степень). Боль часто более сильная, чем ожидается, исходя из видимого поражения кожи. При ожоге пальцев и ногтевого ложа ногти могут оставаться неповрежденными, а боль может быть сильной, несмотря на кажущееся отсутствие или минимальное поражение ногтей и кожи.
Перорально
Пероральное профессиональное воздействие HF менее распространено, но может возникнуть, когда водный раствор, содержащий HF, хранится в немаркированных контейнерах (например, бутылках с водой). Пероральное воздействие HF, не связанное с родом занятий, может возникнуть в результате попыток самоповреждения или проглатывания маленькими детьми из-за интереса.
Проглатывание разбавленного раствора HF может привести к эритеме ротоглотки, отеку и раздражению желудочно-кишечного тракта; проглатывание небольшого объема может быть бессимптомным. Проглатывание концентрированного раствора HF приводит к геморрагическому гастриту и токсическому влиянию на легкие, похожему на то, что возникает при ингаляционном воздействии.
Ингаляционное
Ингаляционное воздействие HF чаще всего приводит к боли в верхних дыхательных путях и груди (описывается как жжение), кашлю и одышке. Пациенты могут также сообщать о тошноте, рвоте, головной боли и ощущении жжения в коже, подвергшейся воздействию паров HF. Время до появления симптомов обратно пропорционально концентрации HF в воздухе. Могут присутствовать фарингеальная эритема и отек, визинг, хрипы и дыхательная недостаточность. При более тяжелом ингаляционном воздействии у пациентов может развиться геморрагический альвеолит с кровохарканьем или острая гипоксемическая дыхательная недостаточность (респираторный дистресс-синдром взрослых [РДСВ]), который может быть смертельным.
Системное
Кожное, пероральное или ингаляционное воздействие HF может привести к системной интоксикации фтором (воздействие на глаза не сопровождалось системной токсичностью). Признаки системной токсичности быстрее манифестируют после перорального воздействия HF, поскольку системная абсорбция быстрее развивается после перорального, а не кожного воздействия. Кожное воздействие концентрированного раствора HF может привести к системной интоксикации фтором, даже если площадь пораженной поверхности тела небольшая.
Системная токсичность фтора характеризуется: гипокальциемией, гипомагниемией и нарушением сердечной сократимости. Может также возникнуть и гиперкалиемия. Могут возникать сердечные аритмии, включая полиморфную желудочковую тахикардию (torsades de pointes), фибрилляцию желудочков и асистолию. Вследствие гипокальциемии может развиться коагулопатия.
Глаза
Воздействие HF на глаза может произойти в результате попадания брызг водного раствора или газообразного HF. Умеренное (более разбавленным раствором) воздействие может вызвать боль в глазах, инъекцию конъюнктивы и хемоз и может не проявляться в течение нескольких часов после воздействия. Если воздействие более концентрированное, симптомы появляются быстрее; может развиться коагуляционный некроз роговицы и разрыв глазного яблока.
Диагностика контактного воздействия плавиковой кислоты
Клиническая оценка
Уровень электролитов
Диагностика проблем, связанных с воздействием фтористоводородной кислоты, начинается с тщательного сбора анамнеза и объективного обследования. Врачи должны получить информацию о потенциальном воздействии веществ за последние 24 часа, включая путь и продолжительность воздействия, концентрацию HF, другие химические вещества в составе и использование средств индивидуальной защиты (СИЗ).
Специфического теста на отравление HF не существует; однако гипокальциемия (в идеале измеренная по показателю ионизированного кальция), гиперкалиемия, гипомагниемия и повышенное содержание фтора в сыворотке крови (при наличии) могут свидетельствовать о системном воздействии HF. За исключением самых незначительных ожогов, пациенты, как правило, госпитализируются в больницу для мониторинга системной токсичности и для любого показанного лечения.
Исследование функции легких необязательно проводить немедленно, но если оно все же проводится, можно выявить: рестриктивный паттерн заболевания легких.
При подозрении на отек легких проводят рентгенографию грудной клетки и другие соответствующие исследования (например, пульсоксиметрию). Если обожжены пальцы, необходимо незамедлительно провести рентгенографию для оценки повреждения кости.
При возможном системном воздействии, проводят электрокардиографию, чтобы оценить влияние гипокальциемии (например, удлиненный интервал QT) и гиперкалиемии (пиковые зубцы Т, расширение интервала QRS, уплощение зубца Р, синусоидальный паттерн волн).
При пероральном проглатывании обычно следует проводить эндоскопию и проконсультироваться с гастроэнтерологом и/или оториноларингологом.
Прогноз после воздействия фтористоводородной кислоты
Прогноз зависит от путей поступления фтористоводородной кислоты в организм.
Кожное
Прогноз после легкого воздействия HF на кожу благоприятный, если пациент своевременно обследован и пролечен. Как и при других химических ожогах, симптомы обычно разрешаются в течение нескольких дней или недель, в зависимости от тяжести ожога.
Перорально
У пациентов, проглотивших разбавленный раствор HF, может развиться обратимое раздражение ротоглотки или желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) или они могут оставаться бессимптомными и иметь благоприятный прогноз. Проглатывание концентрированного раствора HF может привести к фатальному кровотечению или системной интоксикации фтором, которая может быть смертельной. Если пациенты с тяжелыми ожогами ЖКТ выживают, могут развиться долгосрочные осложнения, включая стриктуры.
Системное
Пациенты с системной интоксикацией фтором имеют высокий риск развития сердечной аритмии и гипотонии.
Ингаляционное
Прогноз после ингаляционного воздействия зависит от интенсивности и хроничности воздействия. Если ингаляционное воздействие слабое или умеренное, симптомы могут разрешаться спонтанно в течение нескольких часов или дней. Более интенсивные воздействия могут привести к персистирующему раздражению верхних дыхательных путей (синдром реактивной дисфункции верхних дыхательных путей [RUDS]) или раздражению легких (синдром реактивной дисфункции дыхательных путей [RADS]), которое сохраняется в течение месяцев или лет. Хроническое профессиональное воздействие HF может привести к синдрому гиперреактивности бронхов, который называют «астма работника цеха электролиза». Серийные исследования функции легких могут использоваться для мониторинга РДСВ и гиперреактивности бронхов у рабочих, подвергшихся воздействию HF.
Глаза
Если воздействие на глаза слабое, раздражение конъюнктивы и хемоз (что обычно развиваются) проходят в течение нескольких дней, и долгосрочных последствий не ожидается. При более сильном воздействии повреждение или отторжение роговицы может привести к хроническому конъюнктивиту, помутнению или васкуляризации роговицы, глаукоме или сухому кератиту.
Лечение контактного воздействия плавиковой кислоты
Методы лечения различаются в зависимости от путей поступления в организм
Немедленная спецобработка, если возможно
Соли кальция и магния
Кожное
Следует провести немедленную спецобработку, котарая включает снятие загрязненной одежды или рабочего снаряжения и промывание пораженных участков водой в течение 15 минут. После спецобработки на пораженный участок наносят 2,5% гель глюконата кальция или карбоната кальция и накрывают окклюзионной неприлипающей повязкой (при травмах пальцев гель можно поместить в хирургическую перчатку, надетую на руку больного). Нанесение растворимой соли кальция на участки, подвергшиеся воздействию HF, приводит к связыванию кальция с фтором с образованием растворимого комплекса фторида кальция. Эта реакция приводит к градиенту концентрации фтора, что способствует диффузии HF из организма в гель.
Наружно препараты кальция применяют до тех пор, пока не уменьшится боль.
Если боль сохраняется, несмотря на местное применение кальция, или если пациент подвергался воздействию концентрированных растворов HF, глюконат кальция можно вводить подкожно или внутриартериально. Хлорид кальция не должен назначаться таким путем введения, поскольку существует риск некроза тканей.
Для подкожной инфильтрации можно ввести 0,5 мл 5% глюконата кальция на квадратный сантиметр кожи. Ятрогенный компартмент-синдром представляет собой риск в небольших тканевых отделах (например, кисти). Если эти участки поражены, следует оценить риски и преимущества инфильтрации кальция. В один палец следует вводить не более 0,5 мл раствора.
Внутриартериальное введение: 50 мл 2% глюконата кальция можно вводить в артерию, кровоснабжающую пораженный участок, в течение 4-часового периода. Риски артериальной катетеризации должны учитываться при принятии решения о целесообразности выполнения этой процедуры.
Все, кроме самых незначительных или поверхностных воздействий, требуют переведения пациента в ожоговый центр для возможного хирургического вмешательства, включая пересадку кожи, санацию некротической ткани, фасциотомию и ампутацию.
Перорально
Опорожнение желудка с помощью орогастрального (ОГ) или назогастрального (НГ) зонда следует проводить как можно скорее после перорального воздействия HF. Опорожнение желудка вряд ли принесет пользу, если с момента попадания фторида водорода в желудочно-кишечный тракт прошло > 1 часа. Для доставки кальция или магния в желудочно-кишечный тракт может использоваться та же самый ОГ или НГ зонд, хотя доказательства пользы этого ограничены. Как и при попадании в ЖКТ других едких веществ, применение активированного угля противопоказано.
Следует проконсультироваться со специалистом по желудочно-кишечному тракту касательно возможной эндоскопии.
Системное
При системной интоксикации фтором пациентов следует госпитализировать в отделение интенсивной терапии для мониторинга сердечной деятельности, проведения серийной электрокардиографии и, при подозрении на угнетение сократительной способности сердца, эхокардиографии. Серийное измерение уровней кальция, магния, калия и фосфатов проводится и корректируется по мере необходимости.
Лечение системной интоксикации фтором включает внутривенное введение солей кальция и магния для восполнения потерь кальция и магния, образующихся при образовании комплексов с фтором. Внутривенное введение жидкости и вазопрессора и/или инотропная поддержка назначаются при сниженной сократимости сердца. Магния сульфат может вводиться в нагрузочной дозе 4-6 г внутривенно в течение 60 минут с последующей инфузией в дозе 2–4 г/час. Пациенты должны находиться под наблюдением из-за возможного появления гипотонии и угнетения дыхания. Глюконат кальция может вводиться в нагрузочной дозе 6 г внутривенно в течение 60 минут с последующей инфузией 0,5 мЭкв/кг/час. При наличии центрального венозного катетера, вместо глюконата кальция можно использовать хлорид кальция в нагрузочной дозе 2 г с последующей инфузией 0,5 мЭкв/кг/час. Если гипокальциемия или гипомагниемия сохраняются или возникают повторно, нагрузочные дозы магния и кальция можно ввести повторно. Для определения того сколько дополнительных электролитов необходимого ввести, следует руководствоваться анализом крови в реальном времени.
Бикарбонат натрия можно вводить внутривенно при ацидемии, хотя его эффективности посвящено мало исследований.
Ионы фтора выводятся при гемодиализе. Необходимость гемодиализа следует рассматривать у пациентов с системной интоксикацией, хотя они могут быть слишком клинически нестабильными для проведения процедуры.
Ингаляционное
Ингаляционное воздействие можно лечить с помощью небулизированного глюконата кальция; 2,5% и 5% глюконат кальция можно назначать прерывисто или беспрерывно. Пациентов с визингом и бронхоспазмом также можно лечить с помощью небулизированного бета-агониста (например, альбутерола), небулизированного ипратропия и пероральных или внутривенных кортикостероидов. Пациентов с РДСВ-подобными симптомами можно лечить используя стандартные вмешательства при РДСВ, включая вентиляцию с положительным давлением, использование высокого положительного давления в конце выдоха и пронацию.
Глаза
Своевременная спецобработка является наиболее важной. После промывания на станции для ирригации глаз на рабочем месте следует продолжать промывание по дороге в больницу. Продолжительное промывание в отделении неотложной помощи можно проводить с помощью обычного физиологического раствора или стерильной воды, наносимой на пораженный глаз или глаза с использованием линзы Моргана. Рекомендуется промывание не менее чем 2-3 литрами жидкости. Для промывания глаз не следует использовать растворы, содержащие кальций, которые вызывают раздражение и могут вызвать повреждение роговицы. В отделении неотложной помощи следует проконсультироваться с офтальмологом и организовать последующее офтальмологическое наблюдение.
Предотвращение воздействия фтористоводородной кислоты
Различные организации (например, Управление по охране труда (Occupational Safety and Health Administration, OSHA), Национальный институт охраны труда и здоровья (National Institute for Occupational Safety and Health, NIOSH) предоставляют рекомендации по минимизации риска воздействия плавиковой кислоты. Такие рекомендации включают:
Предоставление работникам информации об опасностях, характерных для HF, до того, как они приступят к работе с ней.
Ограничение времени воздействия HF на работников
Требование к работникам носить правильно функционирующий вытяжной кожух и соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ), такие как защитные очки, одноразовые перчатки и кислотостойкий фартук
Требование к работникам носить длинные брюки, длинные рукава и обувь с закрытым носком
Оснащение рабочей зоны безопасным душем и станцией для ирригации глаз
Наличие глюконата кальция для обработки кожи
Правильное хранение HF
Обеспечение всех зон, где используется HF, оборудованием для ликвидации проливов (например, сухим сульфатом магния, подкладками для контроля проливов, раствором бикарбоната натрия).
Основные положения
На рабочем месте может происходить кожное, пероральное, ингаляционное и глазное воздействие плавиковой кислоты.
Симптомы появляются сразу после воздействия концентрированных составов HF, но могут проявиться через несколько часов после воздействия разбавленных составов HF.
Поверхностные ожоги и комплексообразование кальция или магния с фторид-ионом HF приводят к локальной гипокальциемии и гипомагниемии, которые вызывают клеточную дисфункцию и смерть.
Кожные ожоги и сильную боль из-за воздействия на кожу лечат кожным, подкожным или внутриартериальным введением кальция; почти всех больных с ожогами переводят в ожоговый центр.
При пероральном воздействии используйте орогастральный или назогастральный зонд, чтобы как можно скорее опорожнить желудок; проглатывание концентрированного раствора HF является токсичным, а также едким и может привести к летальному исходу.
Пациентов после ингаляционного контакта следует лечить глюконатом кальция через небулайзер; пациентов, подвергшихся более концентрированному воздействию и имеющих РДСВ-подобные симптомы, следует лечить обычными методами терапии РДСВ.
Направляйте пациентов с системной интоксикацией фтором (которая может быть вызвана кожным, пероральным или ингаляционным воздействием) в отделение интенсивной терапии для последовательного наблюдения и поддержки и используйте для их лечения внутривенные магний и кальций и, при необходимости, вазопрессоры.
После попадания в глаза немедленно, непрерывно и тщательно промойте глаза и организуйте консультацию и последующее наблюдение у офтальмолога.
