עופרת - Lead

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
עופרת
Lead
מעבדה	טוקסיקולוגיה בדם, טוקסיקולוגיה בשתן וטוקסיקולוגיה בשיער
תחום	ברור הרעלה או חשיפה לעופרת
טווח ערכים תקין	בדם: ילדים - פחות מ-10 מיקרוגרם לד"ל; מבוגרים - פחות מ-20 עד 25 מיקרוגרם לד"ל; בנשים הרות - פחות מ-5 מיקרוגרם לד"ל. ריכוז עופרת בדם סביר מבחינת חשיפה תעסוקתית-פחות מ-50 מיקרוגרם לד"ל; ריכוז שנחשב רעיל-מעל 100 מיקרוגרם לד"ל. בשתן: בכל גיל פחות מ-80 מיקרוגרם לליטר; סביר מבחינת חשיפה תעסוקתית-פחות מ-120 מיקרוגרם לליטר. רמות עופרת בדם ובשתן גבוהים ב-10-20% בגברים מאשר בנשים, והדבר נכון גם לגבי רמות העופרת בבנים ביחס לבנות. בשיער: ילדים-פחות מ-70 מיקרוגרם לגרם משקל שיער יבש; מבוגרים-פחות מ-155 מיקרוגרם לגרם משקל שיער יבש. בנוזל ברונכואלבאולרי (BAL או broncoalveolar lavage): פחות מ-0.23 ננוגרם לכל אלף מקרופאגים.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

מטרת הבדיקה

מדידת רמת עופרת בדם נחשבת כמדד המדויק ביותר של הרעלת עופרת, אם כי ניתן ללמוד על אפשרות של הרעלת עופרת גם ממדידת חומצה דלתא-אמינו-לבולינית ו-coproporpytin III בשתן שרמתם עולה בהרעלת נחושת, וכן ממדידת רמת פרוטופורפירין חופשי בכדוריות אדומות שגם רמתו עולה בהרעלת עופרת.

מדידת עופרת מתבצעת כבדיקת סקר של אנשים הנמצאים בסיכון גבוה להרעלת עופרת, כעובדי תעשיות מסוימות, אם כי גם בתינוקות וילדים בגיל הרך יש לבדיקה משמעות. למרות שבריכוזים נמוכים עופרת אינה מזיקים למבוגרים, היא בהחלט עלולה לגרום לנזק בתינוקות וילדים בעיקר בתחום הופעת חסרים אינטלקטואליים וקוגניטיביים התפתחותיים, והישגים פחותים בלימודים.

בסיס פיזיולוגי

סיבות להרעלת עופרת

חשיפה תעשייתית-תעסוקתית, שתייה של חומר צבע מכיל עופרת, חשיפה לחומרי ציפוי קֶרָמי. הרעלת עופרת אופיינית במיוחד לעובדי תעשייה העוסקים בהתכת עופרת ועיבודה, עוסקים בתעשיית הרדיאטורים, עובדי שיפוצים, בנייה והריסה, צבעים, פסלים, יוצקים ומגלפי דמויות. כן נחשפים לעופרת טכנאי תעשיית אלקטרוניקה הנחשפים להשפעה משולבת של קרינת מיקרוגל ותרסיסי עופרת, שעובדים בסביבת אדי הלחמה. חשיפה ביתית היא בעיקר היא מכלי אוכל ישנים מחרסינה וקרמיקה, שהציפוי שלהם מכיל עופרת. כן יש פוטנציאל חשיפה מצבעים מבוססי-עופרת. גם אלה הנחשפים ל-vinyl המשמש חומר בידוד לצינורות ולכבלים חשמליים, עלולים לספוג עופרת ברמה מוגברת.

המנגנון הביוכימי של הרעלת עופרת

ספיגת עופרת במעיים מוגברת במצבים של חסר ברזל, סידן, מגנזיום, אבץ, פוספאט או ויטמין D. רעילות עופרת נגרמת בשל יכולת מתכת זו לשחלף במבנה של חלבונים מתכות כמו אבץ או סידן, בעיקר באלה המכילים שיירי סולפהידריל (SH-), באופן שהשתלבות העופרת בחלבון פוגעת בתפקודו. לדוגמה, אנזימים כמו ferrochelatase ו-delta aminolevulinic acid dehydratase, כמו גם האנזים porphobilinogen synthase מעוכבים על ידי עופרת, מה שגורם לאנמיה מיקרוציטית כתוצאה ממניעת יצירת porphobilinogen והפרעה להשתלבות ברזל ב-protoporphyrin IX, השלב הסופי ביצירת heme. רמת הפרוטופורפירין בכדוריות הדם מתחילה לעלות כאשר רמת עופרת בדם היא 20 מיקרוגרם לד"ל.

רמת protoporphyrin IX באריתרוציטים שיכולה להימדד כפרוטופורפירין חופשי או כ-נגזרת האבץ של פרוטופורפירין (ZPP), למעשה מודדת את ההשפעה הביולוגית של חשיפה לעופרת, ומהווה ביטוי לא ישיר של חשיפה זו. עליה ברמת פרוטופורפירין או ZPP בכדוריות הדם האדומות, אינה מתגלה אלא כאשר רמת עופרת בדם מגיעה לערך של 20-25 מיקרוגרם לד"ל, והיא בדרך כלל מפגרת אחר העלייה ברמת עופרת בדם ב-2-6 שבועות.

בריכוזי עופרת נמוכים יותר יכולת מתכת זו לפעול כאנאלוג של סידן, תוך הפרעה בתפקוד של תעלות סידן בשעת מעבר אותות עצביים, שהוא אחד המנגנונים של הפרעה קוגניטיבית. יש הערכה שכמות קטנה (1%) מהעופרת החודרת לגוף נאגרת בעצמות, כאשר שאר הכמות מופרשת במבוגרים בשתן ובצואה תוך מספר שבועות מהחשיפה המקורית. אלא שבילדים רק כ-32% מכלל העופרת הנספגת מופרשת בשתן. לעופרת תקופת מחצית חיים של שנים רבות, כך שהיא נותרת יציבה בגוף למשך כל התקופה עד להפרשתה בשתן. עופרת אינה נותרת בקביעות בעצמות אלא משתחררת מהן בהדרגה לדם.

עופרת - מתכת רעילה לאדם, סכנותיה ובדיקות חובה

הרעלת עופרת כתוצאה מנוכחות כמויות זעירות של עופרת או חומרים המורכבים מעופרת, בדם ובעצמות. עופרת היא רעלן אם בצורת אדים או אבק הנישא באוויר, הפוגעת כמעט בכל רקמה בגוף. התסמינים יכולים להשתנות לפי החומר המדויק אליו נחשף האדם או בעל החי שהורעל ויוצרים תסמינים נוירולוגיים, גסטרואנטראליים, אנדוקריניים, והמאטולוגיים. ילדים מתחת לגיל 6 שנים, רגישים יותר למפגעים אלה, בגלל קצב גידולם המהיר ויכולת עופרת לחדור דרך מחסום דם-מוח בגיל הרך. עופרת יכולה גם לחצות את השליה, ולחשוף את העובר לרעילותה. תסמיני הרעלת עופרת כוללים רעידות, שיגשון (אטקסיה), פרכוסים, חוסר שינה, עייפות, הזיות, קיפאון (stupor), תפישה שגויה, אנורקסיה, הקאות ובמקרים קיצוניים אף תרדמת ומוות. באנשים מבוגרים: איבוד הזיכרון, רגזנות, אפתיה, אנצפלופתיה, אנמיה, אנורקסיה, נוירופתיה היקפית חוסר תחושה חולשה וכאב בקצות הגפיים, כאבי בטן, הקאות, אי תפקוד הכליות ופגיעה בתפקוד מיני אצל זכרים. הרעלת עופרת פוגעת בעיקר במערכת העצבים במבוגרים ויותר מכך בילדים.

תסמינים של הרעלת עופרת בילדים כוללים בין השאר פגיעה במנת המשכל (IQ), פיגור שכלי, בעיות ריכוז וקשב ומנגד היפראקטיביות, אגרסיביות, בעיות קריאה ושמיעה וכן בעיות בלימודים, חסכים התנהגותיים וחברותיים.

חשיפה ארוכת טווח לעופרת או למלחי עופרת (בעיקר מלחים מסיסים או מחמצנים חזקים דוגמת PbO2), עלולה לגרום לנוירופתיה היקפית ולכאבי בטן בנוסח קדדת (קוליק). מקובל שנוירופתיה היקפית מופיעה כאשר רמות עופרת בדם הם בטווח העליון של תחום הריכוזים שבין 40-80 מיקרוגרם לד"ל. כן עלולים להיגרם חולשת אצבעות, שורש כף היד, או בקרסוליים. חשיפה לעופרת עלולה לגרום לעלייה קטנה בלחץ הדם, וכן עלולה להתבטא באנמיה. חשיפה לרמות עופרת גבוהות גורמות נזק למוח ולכליות, עד כדי פגיעה קטלנית. בנשים הרות חשיפה מוגברת לעופרת כרוכה לעתים במשקל יילוד קטן יותר, היקף ראש מוקטן, משך הריון מקוצר ולעתים עלולה להיגרם הפלה.

חשיפה מתמשכת ברמה גבוהה של עופרת עלולה לגרום לירידה בפוריות הגבר. יש נתונים על מורפולגיה לא תקינה של תאי זרע, וירידה בספירת הזרע כבר ברמת עופרת בדם של 40 מיקרוגרם לד"ל. יש גם ראיות לכך שנערות הנחשפות לרמות עופרת גבוהות עלולות לסבול מאיחור בהבשלה המינית. בתעשייה הפרמצבטית נהוג רף עליון של 1.0 מיקרוגרם עופרת לגרם תכשיר רפואי כמינון יומי מרבי.

כאשר מחממים עופרת מתכתית באוויר, נוצרת חד תחמוצת העופרת או "litarge", המגיבה לחומץ (ריאקצית סתירה), ליצירת "סוכר עופרת" (עופרת אצטט) שטעמו מתקתק. הרומאים היו מרתיחים מיץ ענבים בכלי עופרת עד לקבלת Sapa, נוזל צמיג ומתוק, שהכיל כגרם "סוכר עופרת" לליטר. סירופ זה שימש כממתיק במאכלים אחדים וכחומר משמר ליין. לפני השימוש בן זמננו בבקבוקי זכוכית אטומים, נחשף היין להחמצה, על ידי פעילות חיידקים שהתסיסו את האלכוהול בנוכחות חמצן מהאוויר לחומצה (חומץ בן יין). חד-תחמוצת העופרת הגנה על היין, על ידי נטרול החומץ שנוצר בו וכן על ידי קטילת החיידקים. יש המייחסים לנזק הנוירולוגי הקשה שנגרם מחשיפה לעופרת חלק מהסיבות לשקיעת האימפריה הרומית, ולטירוף שפקד קיסרים כנירון וקליגולה, חובבי שתיית היין וצריכת דברי מתיקה ספוגי עופרת. אכן, lead acetate שימש באימפריה הרומית כממתיק יינות.

העופרת כמחוללת סרטן ומחלות אחרות

העופרת מוגדרת בארה"ב וכן על ידי ה-IARC כקרצינוגן כבר משנת 1981, כאשר חשיפה לעופרת הוכחה כגורמת בעיקר לסרטן ריאות, סרטני המעי הגס והכליות, וסרטן שלפוחית השתן. חדירתה של העופרת לגוף האדם נעשית באמצעות הנשימה, הבליעה ודרך העור. עובדים חשופים לעופרת בעיקר באמצעות נשימת אדי עופרת, או אבק של עופרת וקליטתה לגוף דרך מערכת הנשימה ונקבוביות העור. עובדים מצויים בסכנת חשיפה לעופרת בעיקר התעשיות סוללות ומחזור סוללות, בתי יציקה, מחזור מתכות, בתי זיקוק, תעשיית הצבעים ותעשיית הנשק והתחמושת. במחקרים שנערכו על עובדים שנחשפו לעופרת במקום עבודתם, התגלה קשר עקבי וחוזר על עצמו, בין החשיפה לעופרת להופעת סרטני ריאות ובטן, ולגרימת נזק ל – DNA ולכרומוזומים, למרות שעדיין לא הובן מנגנון גרימת הסרטן על ידי עופרת.

חקיקה להגבלת השימוש בעופרת בארה"ב

כל היחידות להגנת הסביבה בארה"ב, בכלל זה EPA מכירות בעופרת כקרצינוגן בבני אדם. NIOSH ו- CDC, מגדירים את תעשיית מחזור הברזל כאחד ממקומות התעסוקה המוכרים כמסכנים את עובדיהם בהרעלת עופרת ובסרטן. השימוש בעופרת הוגבל בארה"ב במספר חוקים פדראליים, וכתוצאה מכך, במדידות סביבתיות של עופרת באוויר ברחבי ארה"ב, ירדו ריכוזיה ב- 97% (!) משנת 1976 לשנת 1995, וכן ירדו ב – 57% משנת 1993 לשנת 2002. בהתאם, התקנות המוקפדות של EPA בארה"ב, הביאו להפחתת רמת נחושת הממוצעת בדם האוכלוסייה שם מ-13 מיקרוגרם לד"ל בשנות ה-70, לפחות מ-2.0 מיקרוגרם לד"ל ב-2005.

נכון להיום, על פי תקני OSHA עובדים חייבים להיכלל בתכנית של מעקב רפואי אחר רמות העופרת, אם הם נחשפים ליותר מ30 יום בשנה לרמת עופרת באוויר של לפחות 30 מיקרוגרם למ"ק (שהיא רמה גבוהה פי-8 מהרמה הממוצעת של עופרת באוויר). עופרת מהווה מרכיב חשוב בתעשיית המתכת בעולם, ושימושיה רבים במצברים, סוללות, תעשיית צבעים, הגנה מפני קרינה ועוד. עופרת אורגנית שימשה בעולם באופן נרחב גם כתוסף לדלקים שונים, עד שה-EPA יזמה ייצור של דלק נטול עופרת בתחילת שנות ה- 70 , באופן שבשנת 1988 ירד שיעור הדלק המועשר בעופרת ל – 1% משיעורו בשנת 1970, ובשנת 1996 הופסק בארה"ב לחלוטין השימוש בדלק המכיל עופרת, כאשר רוב המדינות החלו לאסור שימוש בדלק מכיל עופרת ב-2007.

המשמעות של תוצאות מוגברות של עופרת בדם

ברחבי העולם המקור העיקרי של עופרת סביבתית היא אשפה תעשייתית, כאשר כ-120 מיליוני אנשים נמצאים בסכנה מוחשית של חשיפה לעופרת ברחבי העולם. בארה"ב מקור החשיפה עיקרי לעופרת היה שנים רבות חומרי צבע מכילי עופרת ששימשו עשרות שנים לצביעת בתי-עץ לפני הכנסת תקנות ומגבלות בשנת 1978.

חשיפה תעסוקתית לעופרת נחשבת זו שעולה על המגבלה המומלצת על ידי NIOSH שהיא עד 100 מיקרוגרם עופרת במ"ק אוויר בממוצע ליום עבודה של 8 שעות וחשיפה למתכת זו, חמש פעמים בשבוע. מבוגרים שנחשפים לעופרת נבדקים למדידת רמת המתכת כאשר הרמה המותרת אינה עולה על 40 מיקרוגרם לד"ל. מבוגרים רגישים פחות מילדים לנזק הנוירולוגי של הרעלת עופרת, אך גם רמות של 30 מיקרוגרם לד"ל מחייבות הערכה רפואית נוספת. טיפול מומלץ או בעקבות תסמינים אופייניים להרעלת עופרת או אם רמת העופרת נמצאת מוגברת מעל 60 מיקרוגרם לד"ל. בילדים, מציאת רמת עופרת מעל 10 מיקרוגרם לד"ל, מחייבת בחינה נוספת וניטור, כמו גם איתור מקור החשיפה לעופרת. על פי המדדים המקובלים בארה"ב ערכים של מעל 20 מיקרוגרם לד"ל בילדים או מעל 40 מיקרוגרם לד"ל במבוגרים נחשבים קריטיים ומחייבים טיפול מיידי.

פרט למקרים נדירים, מדידת רמת עופרת בדם משמעותית הרבה יותר מזו שבשתן או בשיער. רמת עופרת בשתן משתנה במהירות באופן שאינו משקף את הרמה בדם. בדומה, רמת עופרת בשיער יכולה לשקף זיהום חיצוני ופחות את רמת העופרת בתוך הגוף.

חקיקה לגבי הרעלות עופרת בישראל

הרעלת עופרת הוכרה בשנת 1954 כמחלת מקצוע בתקנות ביטוח לאומי. בישראל נקבע בתקנות סילוק פסולת חומרים מסוכנים, – 1990, שיש לפנות כל פסולת המכילה עופרת לאתר הפסולת הרעילה ברמת חובב. העופרת הוגדרה בישראל כרעל לפי חוק החומרים המסוכנים, תשנ"ג- 1993, והוגדרו תקנות להחזקתה ואחסונה בסעיף 6 לחוק. על פי החוק, על כל העובדים בעופרת או החשופים לעופרת חובה לקיים בדיקות רפואיות תקופתיות: בדיקה קלינית כללית, תמונת דם כללית, בדיקת שתן כללית, ובדיקות כימיות של רמת עופרת ו-zinc protoporphyrin או ZPP בדם.

טיפול עם תכשירים קושרי עופרת (chelation therapy)

העיקרון של טיפול בתכשירי כלציה הוא בהגברת פינוי עופרת בשתן, וסילוקה מרקמות ואברים בגוף בהם היא שקעה. על פי גרסאות שונות ניתן לשקול טיפול פומי בתכשירים אלה במבוגרים עם רמת עופרת בדם מעל 80 מיקרוגרם לד"ל, אך טיפול כלציה מומלץ מאוד באלה עם רמת עופרת מעל 100 מיקרוגרם לד"ל עם או בלי תסמינים אופייניים. התכשירים המקובלים הם פניצילאמין, Ca-EDTA, מלח הנתרן של 2,3dimercaptopropane-1-sulfonic acid או DMPS, וכן 2,3dimercaptopropanol או BAL (הידוע כ-British anti-Lewisite). תכשיר אחר הניתן פומית הוא dimercaptosuccinic acid או Succimer, שאמנם נוח מאחרים במיעוט תופעות הלוואי שלו, אך יעילותו הקלינית פחותה.

הוראות לביצוע הבדיקה

נטילת הדם במבחנת ספירת דם (EDTA) או במבחנת הפארין ואחסון דגימת הפלזמה לאחר הסרכוז והפרדת התאים בקירור. אם הדגימה נלקחת במבחנת EDTA כנוגד קרישה, יש להוסיף מלח סידן כלורי בריכוז 1.4 מיליגרם למ"ל דם, כדי להחיש את "שחרור" העופרת מהקומפלקס עם EDTA, לצורה המדידה.

שתן יש לאסוף בכלי מוחמץ (עם תמיסת HCl) כדי שהשתן יהיה ב-pH-2.0. יש להקפיד על שימוש בכלי איסוף העשוי מפוליאתילן או מ-borosilicate חופשי מעופרת. עדיף לעשות איסוף שתן של 24 שעות, כיוון שרמות עופרת מראות סטיות ניכרות בדגימות הנלקחות באופן אקראי לאורך היום. יש המלצה שדגימת השתן תשומר על ידי הוספה של 500 מיליגרם thymol לכל ליטר שתן. השתן יציב למשך שבוע בקירור.

המידע שבדף זה נכתב על ידי פרופ' בן-עמי סלע

ראו גם

• חזרה לדף מדריך בדיקות מעבדה
• בדיקות מעבדה - בדיקות מתכות