L'acido fluoridrico è comunemente usato nell'industria e l'esposizione dermica provoca lesioni dolorose e profondamente penetranti dei tessuti molli, e anche tossicità da fluoro locale e talvolta sistemica. Il trattamento comprende il trattamento locale dell'ustione locale e il calcio topico e/o parenterale.
L'acido fluoridrico è comunemente utilizzato in numerosi processi industriali, tra cui la raffinazione del petrolio, l'incisione di silicio e vetro, la produzione di refrigerante, la produzione di fluoropolimeri e la produzione di alluminio metallico. L'acido fluoridrico è utilizzato anche come detergente per laterizi e pietre, come antiruggine e come detergente per le ruote. Sebbene la maggior parte delle esposizioni all'acido fluoridrico sia professionale, alcuni prodotti contenenti acido fluoridrico sono disponibili per l'acquisto al dettaglio, e si verifica un'esposizione non professionale.
L'acido fluoridrico è un acido debole (pKa = 3,17) in soluzione acquosa diluita ed esiste principalmente nella forma non ionizzata. Rispetto agli acidi forti che esistono principalmente nella forma ionizzata, l'acido fluoridrico in soluzioni diluite è più in grado di penetrare la barriera cutanea e diffondersi nei tessuti molli locali, dove provoca lesioni. Gli acidi forti causano solo lesioni caustiche dirette (necrosi coagulativa, che tipicamente risparmia i tessuti molli sottostanti), ma l'acido fluoridrico causa lesioni cutanee caustiche a causa della sua acidità e danneggia anche i tessuti molli sottostanti a causa della penetrazione dello ione fluoruro.
Negli spazi acquosi intracellulari ed extracellulari, il fluoruro si lega ai cationi bivalenti (calcio, magnesio), che formano fluoruro di calcio e fluoruro di magnesio insolubili. La formazione di questi sali insolubili promuove il rilascio di una maggiore quantità di ione fluoruro dall'acido fluoridrico (secondo il principio di Le Chatelier). La rimozione del calcio e del magnesio dalla soluzione si traduce in ipocalcemia e ipomagnesiemia locali, che possono causare disfunzione cellulare e morte cellulare. Con una sufficiente esposizione, si possono verificare ipocalcemia e ipomagnesiemia sistemiche, con conseguenti aritmie cardiache. Inoltre, lo ione fluoruro stesso può essere aritmogeno.
Il tempo di insorgenza dei sintomi dal momento dell'esposizione varia ed è inversamente correlato alla concentrazione di acido fluoridrico. L'esposizione a preparazioni concentrate (> 50% di acido fluoridrico) provoca dolore immediato e danni ai tessuti a causa dell'effetto caustico diretto sulla pelle o sulle membrane mucose. Questo effetto è in parte dovuto a un marcato aumento dell'acidità dell'acido fluoridrico ad alte concentrazioni e dell'omoassociazione dell'acido fluoridrico con conseguente aumento dei protoni dissociati. Viceversa, l'esposizione a preparazioni diluite (< 20% di acido fluoridrico) può non provocare dolore o segni clinici per diverse ore dopo l'esposizione, perché la disfunzione e la morte cellulare causate dall'ipocalcemia e dall'ipomagnesiemia locale richiedono tempo per svilupparsi.
L'esposizione all'acido fluoridrico può essere dermica, oculare, orale o per inalazione. La via più frequente di esposizione professionale all'acido fluoridrico è il derma.
Sintomatologia dell'esposizione all'acido fluoridrico
La sintomatologia dell'esposizione all'acido fluoridrico varia a seconda della via di esposizione.
Dermica
Il dolore è in genere il primo sintomo che si manifesta dopo l'esposizione cutanea e precede i segni di ustioni chimiche, come l'eritema (1o grado), l'edema e la formazione di bolle (2o grado) o la colorazione grigio-bianca (3o grado). Il dolore è spesso più intenso del previsto sulla base dell'apparente interessamento cutaneo. Se le dita e i letti ungueali vengono bruciati, le unghie possono rimanere intatte e il dolore può essere grave nonostante il coinvolgimento apparentemente assente o minimo delle unghie e della pelle.
Orale
L'esposizione orale professionale all'acido fluoridrico è meno frequente, ma può verificarsi quando una soluzione acquosa contenente acido fluoridrico è conservata in contenitori non marcati (p. es., bottiglie per l'acqua). Un'esposizione orale non professionale all'acido fluoridrico può derivare da tentativi di autolesionismo o ingestione esplorativa da parte di bambini piccoli.
L'ingestione di una soluzione diluita di acido fluoridrico può causare eritema orofaringeo ed edema e irritazione gastrointestinale; l'ingestione di piccoli volumi può essere asintomatica. L'ingestione di soluzione concentrata di acido fluoridrico si traduce in gastrite emorragica e tossicità polmonare simile all'esposizione per inalazione.
Da inalazione
L'esposizione per inalazione all'acido fluoridrico in genere si traduce in dolore alle vie aeree superiori e al torace (descritto come bruciore), tosse e dispnea. I pazienti possono anche riferire nausea, vomito e mal di testa e una sensazione di bruciore nella pelle esposta a vapori di acido fluoridrico. Il tempo di insorgenza dei sintomi è inversamente proporzionale alla concentrazione dell'acido fluoridrico nell'aria. Possono essere presenti eritema faringeo ed edema, così come sibili, rantoli e distress respiratorio. Con un'esposizione per inalazione più grave, i pazienti possono sviluppare alveolite emorragica con emottisi o insufficienza respiratoria acuta ipossiemica (sindrome da distress respiratorio dell'adulto), che può essere fatale.
Sistemica
L'esposizione cutanea, per via orale o per inalazione all'acido fluoridrico può causare tossicità sistemica da fluoro (l'esposizione oculare non è stata implicata nella tossicità sistemica). L'esordio della tossicità sistemica è più rapido dopo l'esposizione orale all'acido fluoridrico perché l'assorbimento sistemico è più rapido dopo l'esposizione orale rispetto all'esposizione cutanea. L'esposizione cutanea a soluzione concentrata di acido fluoridrico può causare tossicità sistemica da fluoro anche quando la superficie corporea interessata è piccola.
La tossicità sistemica da fluoro è segnalata da ipocalcemia, ipomagnesiemia, e ridotta contrattilità cardiaca. Un'iperkaliemia può anche verificarsi. Possono verificarsi aritmie cardiache tra cui tachicardia ventricolare polimorfica (torsione di punta), fibrillazione ventricolare e asistolia. Una coagulopatia può derivare da un'ipocalcemia.
Oculare
L'esposizione oculare all'acido fluoridrico può derivare da una lesione da spruzzo che coinvolge una soluzione acquosa o dall'acido fluoridrico gassoso. L'esposizione lieve (più diluita) può causare dolore oculare, iniezione congiuntivale e chemosi e può non manifestarsi per ore dopo l'esposizione. Se l'esposizione è più concentrata, l'insorgenza dei sintomi è più rapida; può verificarsi necrosi corneale coagulativa e il bulbo può rompersi.
Diagnosi dell'esposizione all'acido fluoridrico
Valutazione clinica
Livelli degli elettroliti
La diagnosi dei problemi dovuti all'esposizione all'acido fluoridrico inizia con un'anamnesi e un esame obiettivo accurati. I medici devono ottenere informazioni sulla potenziale esposizione nelle ultime 24 h, compresa la via e la durata dell'esposizione, la concentrazione di acido fluoridrico, altre sostanze chimiche nella formulazione e l'uso di dispositivi di protezione individuale.
Non esiste un test specifico per l'avvelenamento da acido fluoridrico; tuttavia, l'ipocalcemia (idealmente misurata come calcio ionizzato), l'iperkaliemia, l'ipomagnesiemia e l'elevata concentrazione di fluoruro sierico (se disponibile) possono suggerire che si è verificata un'esposizione sistemica. Fatta eccezione per le ustioni più lievi, i pazienti sono generalmente ricoverati in ospedale per il monitoraggio dell'intossicazione sistemica e per tutti i trattamenti indicati.
Non è necessario eseguire immediatamente il test di funzionalità polmonare ma, se eseguito, esso può rilevare un modello della malattia polmonare restrittiva.
Se si sospetta un edema polmonare, si eseguono una RX torace e altri esami appropriati (p. es., la pulsossimetria). Se le dita sono ustionate, le RX vengono eseguite prontamente per verificare la presenza di danni alle ossa.
Se è possibile un'esposizione sistemica, viene eseguita un'elettrocardiografia per verificare gli effetti di ipocalcemia (p. es., un intervallo QT prolungato) e iperkaliemia (onde T con picco, allargamento dell'intervallo QRS, appiattimento dell'onda P, andamento sinusoidale).
In genere, per l'ingestione orale deve essere eseguita un'endoscopia, e deve essere ottenuto un consulto di gastroenterologia e/o otorinolaringoiatria.
Prognosi dell'esposizione all'acido fluoridrico
La prognosi dipende dalla via di esposizione all'acido fluoridrico.
Dermica
La prognosi dopo una lieve esposizione dermica all'acido fluoridrico è buona se il paziente viene prontamente valutato e trattato. Come con altre ustioni chimiche, i sintomi in genere si risolvono in un periodo di giorni o settimane, a seconda della gravità dell'ustione.
Orale
I pazienti che hanno ingerito una soluzione diluita di acido fluoridrico possono sviluppare irritazione orofaringea o gastrointestinale reversibile o possono rimanere asintomatici e avere una prognosi benigna. L'ingestione di soluzione concentrata di acido fluoridrico può causare un'emorragia gastrointestinale fatale o una tossicità sistemica da fluoro, che può essere fatale. Se i pazienti con gravi ustioni gastrointestinali sopravvivono, possono svilupparsi sequele a lungo termine, comprese le stenosi.
Sistemica
I pazienti con tossicità sistemica da fluoro sono ad alto rischio di aritmia cardiaca e ipotensione.
Da inalazione
La prognosi dopo l'esposizione per inalazione dipende dall'intensità e dalla cronicità dell'esposizione. Se l'esposizione per inalazione è lieve o moderata, i sintomi possono risolversi spontaneamente in un periodo di ore o giorni. Esposizioni più intense possono causare un'irritazione persistente delle vie aeree superiori (sindrome da disfunzione reattiva delle vie aeree superiori) o un'irritazione polmonare (sindrome da disfunzione reattiva delle vie aeree) che persiste per mesi o anni. L'esposizione cronica professionale all'acido fluoridrico può provocare una sindrome da iperreattività bronchiale chiamata "asma dei lavoratori delle cellule di produzione dell'alluminio". I test seriali di funzionalità polmonare possono essere utilizzati per monitorare la comparsa di una sindrome da disfunzione reattiva delle vie aeree e l'iperreattività bronchiale nei lavoratori esposti all'acido fluoridrico.
Oculare
Se l'esposizione oculare è lieve, l'irritazione congiuntivale e la chemosi (che tipicamente si verificano) si risolvono in un periodo di diversi giorni, e non sono previste sequele a lungo termine. Se l'esposizione è più grave, le lesioni corneali o la desquamazione possono causare congiuntivite cronica, opacizzazione o vascolarizzazione corneale, glaucoma o cheratite secca.
Trattamento dell'esposizione all'acido fluoridrico
Diversi trattamenti a seconda del tipo di esposizione
Decontaminazione rapida, se applicabile
Calci e sali di magnesio
Dermica
Deve essere eseguita un'immediata decontaminazione, compresa la rimozione degli indumenti o degli strumenti da lavoro contaminati e il risciacquo delle aree colpite con acqua per 15 minuti. Dopo la decontaminazione, applicare calcio gluconato al 2,5% o gel di carbonato di calcio sulla zona interessata e coprire con una medicazione occlusiva non aderente (per le lesioni alle dita, il gel può essere posto in un guanto chirurgico messo sulla mano del paziente). L'applicazione del sale di calcio solubile nelle aree esposte all'acido fluoridrico provoca la complessazione del calcio con il fluoruro, che forma il fluoruro di calcio solubile. Questa reazione si traduce in un gradiente di concentrazione di fluoro che favorisce la diffusione dell'acido fluoridrico fuori dal corpo e nel gel.
Il calcio topico viene applicato fino a quando il dolore non si allevia.
Se il dolore persiste nonostante l'applicazione di calcio topico o se il paziente è stato esposto a soluzioni concentrate di acido fluoridrico, il calcio gluconato può essere somministrato per iniezione sottocutanea o intra-arteriosa. Il cloruro di calcio non deve essere somministrato mediante queste vie, perché esiste un rischio di necrosi tissutale.
Per l'iniezione sottocutanea, possono essere infiltrati 0,5 mL di calcio gluconato al 5% per centimetro quadro. La sindrome compartimentale iatrogena è un rischio nei piccoli compartimenti tissutali (p. es., la mano). Se tali aree sono interessate, devono essere soppesati i rischi e i benefici dell'infiltrazione di calcio. Non devono essere iniettati più di 0,5 mL di soluzione per dito.
Per la somministrazione intra-arteriosa, si possono infondere nell'arteria 50 mL di calcio gluconato al 2%, perfondendo l'area interessata per un periodo di 4 h. I rischi dell'incannulamento arterioso devono essere considerati quando si decide se eseguire o meno questa procedura.
Tutte le esposizioni, tranne quelle minori o superficiali, richiedono il trasferimento in un centro per ustioni per un possibile intervento chirurgico, tra cui l'innesto cutaneo, lo sbrigliamento del tessuto necrotico, la fasciotomia e l'amputazione.
Orale
Lo svuotamento gastrico con sondino orogastrico o nasogastrico deve essere effettuato il più presto possibile dopo un'esposizione orale all'acido fluoridrico. È improbabile che lo svuotamento gastrico sia utile se è trascorso > 1 h dall'ingestione. Lo stesso sondino orogastrico o nasogastrico può essere utilizzato per fornire sale di calcio o di magnesio al tratto gastrointestinale, sebbene l'evidenza del suo beneficio sia limitata. Come per le altre ingestioni di caustici, il carbone attivato è controindicato.
Uno specialista gastroenterologo deve essere consultato circa una possibile endoscopia.
Sistemica
I pazienti con tossicità sistemica da fluoro devono essere ricoverati in un'unità di terapia intensiva per il monitoraggio cardiaco, l'elettrocardiografia in serie e, se si sospetta una contrattilità cardiaca depressa, l'ecocardiografia. La misurazione seriale dei livelli di calcio, magnesio, potassio e fosfato viene effettuata e trattata secondo necessità.
Il trattamento della tossicità sistemica da fluoro comprende i sali di calcio e di magnesio, somministrati EV, per reintegrare la perdita di calcio e magnesio dovuta alla complessazione con il fluoro. Vengono somministrati liquidi EV e vasopressori e/o supporto inotropo per la contrattilità cardiaca depressa. Il solfato di magnesio può essere somministrato sotto forma di una dose di carico di 4-6 g EV in 60 minuti, seguita da un'infusione di 2-4 g/h. I pazienti devono essere monitorati per ipotensione e depressione respiratoria. Il calcio gluconato può essere somministrato sotto forma di una dose di carico di 6 g EV in 60 minuti, seguito da infusione di 0,5 mEq/kg/h. Se è disponibile un catetere venoso centrale, si può utilizzare cloruro di calcio al posto del calcio gluconato alla dose di carico di 2 g, seguita da un'infusione di 0,5 mEq/kg/h. Se l'ipocalcemia o l'ipomagnesiemia persistono o si ripresentano, possono essere ripetute le dosi di carico sia di magnesio che di calcio. La quantità di elettroliti supplementari da somministrare deve essere guidata dall'analisi del sangue in tempo reale.
Il bicarbonato di sodio può essere somministrato EV per l'acidosi, sebbene pochi studi ne valutino l'efficacia.
Gli ioni fluoruro vengono eliminati con l'emodialisi. L'emodialisi deve essere considerata per i pazienti con tossicità sistemica, anche se tali pazienti possono essere clinicamente troppo instabili per essere sottoposti alla procedura.
Da inalazione
L'esposizione per inalazione può essere trattata con calcio gluconato nebulizzato; il calcio gluconato al 2,5% e al 5% può essere somministrato come trattamento intermittente o continuo. I pazienti con respiro sibilante e broncospasmo possono anche essere trattati con un beta-agonista nebulizzato (p. es., l'albuterolo), un ipratropio nebulizzato e corticosteroidi per via orale o EV. I pazienti con sintomi simili alla sindrome da distress respiratorio acuto possono essere trattati con interventi standard per la sindrome da distress respiratorio acuto, compresa la ventilazione a pressione positiva, l'uso di alta pressione positiva di fine espirazione e il proning (posizionamento del paziente coricato sulla pancia).
Oculare
La tempestiva decontaminazione è la cosa più importante. L'irrigazione presso una postazione di lavaggio degli occhi sul posto di lavoro deve essere seguita da un'irrigazione continua durante il tragitto verso l'ospedale. L'irrigazione continua in un pronto soccorso può essere eseguita utilizzando una normale soluzione fisiologica o acqua sterile applicate sull'occhio interessato o su entrambi gli occhi utilizzando una lente Morgan. Si raccomanda l'irrigazione con almeno 2-3 litri di liquido. Non deve essere utilizzata l'irrigazione oculare con soluzioni contenenti calcio, che sono irritanti e possono causare lesioni corneali. La consulenza con un oftalmologo deve essere ottenuta in ambito di terapia intensiva, e deve essere organizzato un follow-up oftalmologico.
Prevenzione dell'esposizione all'acido fluoridrico
Varie organizzazioni (p. es., l'Occupational Safety and Health Administration [OSHA], National Institute for Occupational Safety and Health [NIOSH]) fornisce raccomandazioni per ridurre al minimo il rischio di esposizione all'acido fluoridrico. Queste raccomandazioni comprendono
Fornire ai lavoratori informazioni sui pericoli specifici dell'acido fluoridrico prima di utilizzarlo
Limitare il tempo in cui i lavoratori sono esposti all'acido fluoridrico
Richiedere ai lavoratori di indossare una cappa aspirante adeguatamente funzionante e adeguati dispositivi di protezione individuale, come occhiali, guanti monouso e grembiule resistente agli acidi
Richiedere ai lavoratori di indossare pantaloni lunghi, maniche lunghe e scarpe chiuse
Allestire l'area di lavoro con una doccia di sicurezza e una postazione per il lavaggio degli occhi
Avere calcio gluconato a disposizione per il trattamento della pelle
Conservare correttamente l'acido fluoridrico
Fornire tutte le aree in cui l'acido fluoridrico viene utilizzato con apparecchiature di risposta alla fuoriuscita (p. es., solfato di magnesio secco, tamponi per il controllo della fuoriuscita, soluzione di bicarbonato di sodio)
Punti chiave
Esposizioni dermiche, orali, per inalazione e oculari all'acido fluoridrico possono verificarsi sul posto di lavoro.
I sintomi iniziano immediatamente dopo l'esposizione a formulazioni concentrate di acido fluoridrico, ma possono essere ritardati di alcune ore dopo l'esposizione a formulazioni di acido fluoridrico diluite.
Le ustioni superficiali e la complessazione del calcio o del magnesio con lo ione fluoruro nell'acido fluoridrico causano ipocalcemia e ipomagnesiemia locali, che causano disfunzione e morte cellulare.
Trattare le ustioni dermiche e il dolore grave a causa di esposizione dermica con calcio dermico, sottocutaneo o intra-arterioso; trasferire quasi tutti i pazienti con ustioni in un centro per ustioni.
Per le esposizioni orali, utilizzare un sondino orogastrico o nasogastrico per svuotare lo stomaco il più presto possibile; l'ingestione di una soluzione concentrata di acido fluoridrico è tossica e caustica e può essere fatale.
Trattare i pazienti con esposizione per inalazione con calcio gluconato nebulizzato; trattare i pazienti che hanno avuto un'esposizione più concentrata e che hanno sintomi simili alla sindrome da distress respiratorio acuto con i soliti trattamenti per la sindrome da distress respiratorio acuto.
Ammettere i pazienti con tossicità sistemica da fluoro (che può essere dovuta a esposizione cutanea, orale o per inalazione) a un'unità di terapia intensiva per il monitoraggio e il supporto seriali, e trattarli con magnesio e calcio EV e, se necessario, con vasopressori.
Dopo l'esposizione oculare, irrigare gli occhi immediatamente, continuamente e accuratamente e organizzare la consultazione e il follow-up con un oftalmologo.
