На что полезен кобальт для организма

Кобальт в чистом виде известен человеку с 18 века, но применялся он уже с незапамятных времен: в древней Ассирии и Вавилоне с помощью его соединений окрашивались стёкла в красивый синий цвет, не потеряло это применение своего значения и сегодня. В чистом виде кобальт – красивый металл серебристо-белого цвета, который имеет то желтоватый, то синевато – розовый отлив.

Основное применение кобальта в промышленности это легирование сталей: его присутствие повышает их стойкость и жаропрочность. Он незаменим в производстве магнитов, сердечники трансформаторов и электрических моторов изготовляются с применением кобальтовых сплавов. Соединение кобальта с литием в настоящее время широко используется для производства литиевых аккумуляторов, которые могут применяться как источник постоянного тока для электротранспорта. Его тетракарбонил применяют как катализатор, а органический стеарат этого металла применяют для производства пластиков.

Кроме стабильного изотопа, существует и радиоактивный кобальт, (Со-60), который используется в медицине в современных устройствах для нейрохирургических операций и облучения труднодоступных опухолей головного мозга, ведь по мощности излучения всего 17 г этого изотопа эквивалентны килограмму радия.

Наконец, кобальт – это единственный из металлических элементов, который входит в состав витамина B12, цианокобаламина, жизненно необходимого человеку.

Дефицит этого элемента вызывает серьезные изменения крови, возникает злокачественная пернициозная анемия, от которой люди погибали ещё в начале XX века, но этот металл представляет и известную опасность. Он входит в перечень промышленных ядов, и ему присвоен хоть и не первый, зато «почетный» второй класс опасности. Токсичность кобальта хорошо изучена, и могут быть как острые, так и хронические отравления этим элементом и его соединениями. Приведем исторический пример.

Смерть от пива

Соли кобальта (сульфат и хлорид) широко применялись в пищевой промышленности в качестве стабилизаторов пивной пены, пока не выяснилось, что токсичность солей кобальта очень высока. Их употребление с этой целью в Западной Европе и США в 60-е годы 20-го века, как выяснилось впоследствии, приводило к серьезным расстройствам кровообращения и сердечной деятельности, и даже вызывало летальные исходы с целой цепью смертей.

Кобальтовая кардиомиопатия развивалась очень быстро, особенно у тех лиц, которые ежедневно выпивали большое количество пива, более трех-четырех ежедневно. Даже был такой термин – «пивная кардиомиопатия», или острое отравление кобальтом. У пациента развивается одышка, в крови накапливается молочная кислота, учащается сердцебиение, изменяется показатели ЭКГ – она становится низковольтажной, что говорит об уменьшении электрического потенциала предсердий и желудочков, и смертность может достигать 40% через трое суток после интенсивного употребления пива в течение нескольких дней. Попутно у подавляющего большинства погибших было обнаружено резкое угнетение функции щитовидной железы.

После проведённых исследований применение солей кобальта для стабилизации пивной пены были запрещены. Поэтому в настоящее время отравиться элементом можно только при концентрации в воздухе кобальтовой пыли больше, чем 0,5 мг на кубический метр, а для питьевой воды предельно допустимая концентрация его солей составляет 0,01 мг на литр. Однако кардиомиопатия может поражать и здоровых молодых людей, работающих на производстве его твердых сплавов, и при несоблюдении правил техники безопасности может привести к смерти и в наше время.

к содержанию ↑

Видео – Роль кобальта в организме человека

Как можно отравиться кобальтом?

Все острые и хронические отравления соединениями этого металла, как и им самим,  в наше время почти исключительно встречаются на производстве. Попасть в организм кобальт может всеми путями. Наиболее часто он проникает через органы дыхания, в некоторых случаях – через кожу (перкутанно – перкутанный путь заражения), или алиментарно, то есть, попадая в рот.

Воздушный путь заражения чаще всего реализуется при работе с различными сыпучими материалами, которые содержат этот металл. Наиболее часто это возникает на заводах, связанных с технологией порошковой металлургии. Все процессы просева, разгрузки, выгрузки, калибровки порошков для производства кобальтово – вольфрамовых сплавов могут приводить к этим случаям. Кстати, если в организм попадает смесь титана и кобальта через легкие, то она вызывает более выраженный токсический эффект, чем каждый из этих элементов в отдельности.

Отравиться можно при работе с асбестоцементными изделиями, с жидким цементом, это риск для бетонщиков штукатуров. Поскольку кобальт применяется для создания красок, то высокий риск интоксикации у маляров, колеровщиков красок и стеклодувов.

Токсический эффект в острой форме сводится к поражению бронхолегочной системы, особенно страдает система кроветворения, пищеварительная и нервная система. Рассмотрим характерные признаки острой и хронической интоксикации кобальтом и его соединениями.

к содержанию ↑

Симптомы острых отравлений

И польза, и вред кобальта для организма человека очевидны. При этом симптомы острого отравления довольно скудны, и главные их признаки – вовсе не в жалобах, а в данных лабораторных показателей. Кроме уже описанных выше симптомов кардиопатии, таких как слабость, одышка, тахикардия, сердечная аритмия, при остром отравлении, и особенно растворимыми солями кобальта, например, его хлоридами, могут возникать различные желудочно-кишечные расстройства, такие как тошнота и рвота, а также поражение периферической и центральной нервной системы, приводящие к уменьшению проприорецепции.

Что это такое? Проприорецепция – это способность человека с закрытыми глазами определять положение своего тела в пространстве. При характерных расстройствах этого вида чувствительности, которая еще называется суставно-мышечным чувством, возможно проявление так называемой заднестолбовой атаксии. При этом поражаются задние столбы спинного мозга, по которым и проводится этот специфический тип чувствительности, и это может проявляться внезапными падениями или изменениями походки в темноте.

Человек при этом расстройстве обязательно должен видеть свои ноги, и при отсутствии освещения он не может передвигаться, или это передвижение очень затруднено, поскольку он просто не чувствует, где находится его конечности, и этот процесс нужно контролировать зрительно. Также возможно расстройство вестибулярного аппарата, головокружение, и на этом клиническая симптоматика острых проявлений солями кобальта заканчивается.

Основными симптомами являются лабораторные показатели, например данные общего анализа крови. На фоне острого отравления повышается уровень гемоглобина, нарастает показатель гематокрита, или сгущение крови и увеличивается количество эритроцитов. Вообще, возникает полицитемия – в крови появляется много клеточных элементов, ретикулоцитов.

В биохимическом анализе нарастает закисление крови – метаболический ацидоз, возникает увеличение щитовидной железы, уже спустя несколько дней после отравления, падает уровень гормонов.

Вред кобальта, как источника острых отравлений еще и в том, что они не очень показательны. Все это ведет к значительным сложностям в диагностике. Ведь далеко не всегда можно выявить атаксию, особенно на фоне плохого самочувствия и головокружения у лежащего пациента. Поэтому важнейшим должно быть указание на источник отравления, или данные производственного анамнеза.

к содержанию ↑

Хроническая интоксикация

Симптоматика хронического отравления кобальтом значительно более многообразна. Пациенты часто жалуется на кашель и явления бронхита, расстройства обоняния и снижения аппетита. Часто возникают хронические воспалительные заболевания верхних дыхательных путей, на рентгенограмме можно увидеть явления пневмосклероза.

Особым видом поражения легких является так называемая твердосплавная профессиональная астма (ТСПА). Впервые она было описана и выделена в отдельное заболевание в 1967 году. Доказано, что главным причиной возникновения этой астмы являются твердые сплавы карбида вольфрама и кобальта. При этом было выявлено, что карбид вольфрама физиологически инертен, и не может являться причиной астмы, поэтому виноват карбид кобальта.

Чаще всего такая астма, как легочная аллергия на кобальт, наблюдается у шлифовальщиков с большим стажем, она протекает с проявлениями хронической дыхательной недостаточности, приступами удушья и развитием легочного фиброза. Также при хронической интоксикации у пациентов возникает хронический пневмонит, с интенсивным явлением фиброза, когда легочная ткань, участвующая в дыхании, замещается балластной фиброзной тканью. Длительный стаж заболевания приводит к хроническому кашлю, ощущению тяжести в груди, нарастает одышка, падает масса тела, и в совокупности с другими поражениями прогрессирование такого заболевания может привести к летальному исходу.

Отмечено, что такая хроническая болезнь легких особенно вероятна том случае, если в воздухе производственных помещений превышена предельно допустимая концентрация кобальта.

При тяжелых хронических поражениях возникает анемия, симптомы поражения печени, при контактном взаимодействии соединения кобальта могут вызвать различные поражение кожи. Это профессиональные дерматиты, развитие экземы. В некоторых случаях, у аллергичных пациентов вред может принести и кобальтхромовый сплав, применяемый в стоматологии.

к содержанию ↑

Аллергия на кобальт в стоматологии

Как известно, в ортопедической стоматологии применяется более 20 металлов. Развитию аллергии очень сопутствуют электрохимические процессы, которые протекают в полости рта в зависимости от состава металла, температуры, и химического состава слюны. В том случае, если в составе стоматологического сплава используется кобальт, или хром, то это может вызывать симптомы аллергического стоматита. Часто зубные коронки из сплавов хрома и кобальта вызывают аллергию – у таких пациентов после соединения с белками тканей организма атомы кобальта начинает проявлять антигенные свойства, хотя и невыраженные.

Однако нужно различать токсическую реакцию на металл протеза, и постепенно развившийся аллергический стоматит. В случае токсической реакции она развивается очень быстро, буквально через сутки после ортопедического лечения. Для правильной диагностики необходимо обязательно определить, есть ли токсическая доза кобальта и других тяжелых металлов в слюне, для чего проводится ее спектрограмма, а также необходимо снять зубной протез и провести элиминационную пробу.

Также в стоматологии проводятся иммунологические тесты, при которых определяют антитела не только к металлам, но и пластмассам. В том случае, если в слюне увеличено содержание кобальта, марганца, хрома или никеля, такие протезы необходимо убирать.

Но, прежде чем устанавливать протезы, содержащие тяжелые металлы, необходимо выявить наличие аллергии с помощью использования кожаных проб.

В заключение следует сказать, что вред кобальта для организма, конечно, существует, но в наше время отравиться можно только через профессиональные заболевания, поскольку острое отравление кобальтом и его солями в настоящее время стала клинической казуистикой. В качестве такого примера можно привести довольно редкие случаи заглатывания детьми магнитов, которые содержат кобальт. Под действием желудочного сока его сплавы переходят в растворимые соли, и всасываются в виде хлорида, что у малышей может привести к симптомам серьезного отравления. Поэтому соблюдение правил техники безопасности на производстве может полностью исключить возможность интоксикации.