エチレングリコール蒸気中毒

1,2-ジオキシエタン（エタンジオール-1,2）は、身体への悪影響の点では4つの毒性クラスのうち3番目に分類されていますが、エチレングリコール中毒は非常に深刻な結果を招き、死に至ることもあります。

このわずかに油っぽく、甘味があり、透明で無色無臭の液体は二価アルコールです。世界中で、エチレングリコールの約3分の2が化学中間体、自動車用不凍液、ブレーキフルード、防錆添加剤として使用されています。

エチレングリコールの製造、その特性および用途の詳細については、出版物「エチレングリコール」をご覧ください。

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疫学

米国毒性物質疾病登録局の統計によると、2006年から2013年までの間に、アメリカ人の間でエチレングリコール中毒の症例が45,097件登録され、そのうち154件が死亡に至った。

米国では毎年、この物質による中毒が5,500件以上記録されています。84%の症例は偶発的な中毒で、被害者の3分の2は男性です。中毒による死亡率は、体内に取り込まれたエチレングリコールの量と医療処置の迅速さに応じて、1%から22%の範囲で変動します。

英国では、エチレングリコール中毒は年間最大400件発生しているが、そのうち18%は5歳未満の子どもが関与しており、成人の65%は自殺によるものだ。

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原因 エチレングリコール中毒

成人におけるエチレングリコールの最小致死量は、体重1kgあたり1.4～1.6mlと考えられています。つまり、体重80kgの場合は200～220ml（他のデータでは90～100ml）です。中毒の原因は、エチレングリコールの一定量の偶発的または意図的な摂取です。例えば、アルコール依存症の人がウォッカの代わりに不凍液やブレーキフルードを飲むと、エチレングリコールによる中毒を繰り返す可能性があります。

エタンジオール-1,2 の毒性作用の病因は、腎臓、心臓血管、神経系の機能を阻害する代謝産物にあります。

エチレングリコールは消化管から急速に吸収され、その蒸気またはエアロゾルは呼吸器から吸収されます。吸収後、エチレングリコールは体液に分布します。

肝臓と腎臓では酵素代謝を受けます。まず、アルデヒドオキシダーゼとアルデヒドデヒドロゲナーゼの助けを借りてグリアルデヒドに分解され、その後すぐにグリコシル酸（グリコレート）とジアルデヒドエタン二酸（グリオキサール）に変換されます。

グリコシル酸のさらなる変換によりグリオキシル酸が形成され、これが次に、ギ酸塩（メタン酸塩）、エタン二酸塩またはシュウ酸塩（シュウ酸塩）、グリシン（アミノ酢酸）および二酸化炭素ガスに分解されます。

酸性代謝物の蓄積の結果、体内の酸塩基バランスが崩れ（動脈血の pH の変化を含む）、代謝性アシドーシスの状態を引き起こし、神経系、肺、心臓の機能に悪影響を及ぼします。

エチレングリコールは、呼気中の二酸化炭素と尿中へのエチレン、グリコール、グリコール酸の排泄によって排出されます。ヒトにおける半減期は2.5～8.4時間と考えられています。

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危険因子

エチレングリコール中毒の危険因子は、その原因と同様に、摂取です。これは、1,2-ジオキシエタンを含むブレーキフルードによる中毒の場合にも当てはまります。

この物質は、工場や住宅地に設置された容器から排出された場合、中毒は発生しません。しかし、エチレングリコールを使用する産業に従事する人は、エチレングリコールを含む原材料や製品に長時間接触することがあり、微量でもエチレングリコール中毒を引き起こす可能性があります。特に、冬季に滑走路や航空機の着氷防止（適切な液体の散布）に従事する空港職員は、低濃度のエチレングリコールに呼吸器系で曝露される可能性があります。そのため、現在ではエチレングリコールはプロピレングリコールに置き換えられ始めています。

専門家は、エチレングリコールへの曝露による中毒リスクに影響を与える要因として、その量、曝露期間、接触形態などを指摘しています。同時に、大気、土壌、表層水、地下水におけるエチレングリコールの背景濃度は中毒を引き起こさないと考えられています。

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症状 エチレングリコール中毒

エチレングリコールを摂取すると、中枢神経抑制の最初の兆候はアルコール中毒として現れ、めまい、興奮、または眠気の増加を伴います。しかし、この短い潜伏期はすぐに毒性作用の第一段階（段階またはステップ）に取って代わられます。この段階は最大12時間持続し、胃腸障害（吐き気、嘔吐、腹痛）、頻脈、錯乱、痙攣、頭痛、眼振、排尿減少などの症状が現れます。

第 2 段階 (摂取後 12 ～ 36 時間) では、代謝性アシドーシスとそれに伴うエチレングリコール中毒の心臓および肺の症状 (頻脈を伴う浅く速い呼吸 (頻呼吸)、肺換気の増加 (過呼吸)、チアノーゼ、肺水腫、および/または心停止) が発生します。

中毒の第 2 段階では、心肺症状がそれほど明らかでないことが多いため、聴力低下や顔面麻痺などの神経症状として現れることがあるアシドーシス、急性腎不全、中枢神経系機能の抑制に注意する必要があります。

平均24～72時間続く中毒の第3段階では、エチレングリコール代謝物の腎毒性が顕著になり、腎臓損傷（実質壊死およびシュウ酸結晶の沈着）が起こり、腰部の痛みや利尿障害（無尿または乏尿）を引き起こします。

平均濃度140～200 mg/m3以下の空気中のエチレングリコールを5分間吸入すると、エチレングリコール蒸気中毒を引き起こします。エチレングリコール中毒は、気管の灼熱感や咳など、上気道に重度の炎症を引き起こし、肺、心臓、中枢神経系、末梢神経系、肝臓、造血系、リンパ網様系にも悪影響を及ぼします。

低濃度では、慢性エチレングリコール中毒になる可能性があり、脱力感、めまい、鼻や目の粘膜の炎症、心拍数と血圧の上昇、免疫抑制などの症状が伴います。

合併症とその結果

エチレングリコール中毒は非常に一般的であり、迅速な検出と治療が行われない場合、この物質による死亡リスクは依然として高いままです。これは、急性腎不全、血行動態不安定、昏睡につながる脳損傷などの後遺症や合併症を引き起こすためです。

ワニの血液中のカルシウム濃度の低下（低カルシウム血症）は、重度のけいれん、テタニー、不整脈、心ブロックを引き起こします。

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診断 エチレングリコール中毒

エチレングリコール中毒の臨床症状の多くは他の種類の中毒にも見られるため、診断が困難な場合が多くあります。

さらに、エチレングリコールを摂取してから 1 時間以内に医療施設に入院した患者、特に子供は、まだ症状が現れていない可能性があります。

以下の検査はエチレングリコール中毒の診断に役立ちます。

• エチレングリコール含有量の血液検査;
• 血液と尿の浸透圧範囲の分析、つまり血清の浸透圧を決定します。
• pH、血清電解質（カルシウム、カリウム、塩化物）、グルコース、尿素、クレアチニンのレベルを測定するための生化学的血液検査。
• 尿の pH、窒素、クレアチニン含有量、タンパク質、β-N-アセチルグルコサミニダーゼ、β-2-ミクログロブリンのレベルを分析。
• 尿顕微鏡検査でシュウ酸カルシウム結晶を検出します。

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差動診断

これらの分析結果全体に基づいて、サリチル酸塩、メトホルミン、メタノール、イソプロピルアルコール、クロロエタノール、ジメチル硫酸による中毒、およびアルコール性または糖尿病性ケトアシドーシス、乳酸血症、または急性腎不全などの鑑別診断も行われます。

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処理 エチレングリコール中毒

まず第一に、エチレングリコール中毒には緊急援助が必要です。胃を空にして、大量のソーダ溶液（水1リットルにつき大さじ1杯）で洗浄する必要がありますが、これはエタノールを飲み込んだ直後、つまり1時間以内にのみ効果的です。

しかし、活性炭は1,2-ジオキシエタンを吸着しないので、使用しても意味がありません。

エチレングリコール中毒のさらなる治療は、毒性代謝物の形成とアシドーシスの発症を阻止することを目的としており、そのためにエチレングリコール中毒の解毒剤（エタノールまたは4-メチルピラゾール）が静脈内投与されます。

ほとんどの場合、エタノール（エチルアルコール）が使用されます：静脈内投与 – 5% デキストロース中の 10% エタノール 10 ml/kg を 30 分間投与。経口投与 – 希釈した 95% エチルアルコール（1 ml/kg の割合）

血中エタノール濃度が十分なレベル（最大100mg/dl）に達すると、エチレングリコールの生化学的変換はほぼ完全に停止します。緊急事態においては、毒物学者は、強いアルコール飲料と同量の摂取を推奨しています。

血液透析は、急性中毒において血液中のエタンジオール-1,2代謝物の含有量を急速に減らすのに役立ちます。

医師のさらなる努力は次のように向けられています。

• 最初の数時間は、血液中のカリウム濃度をモニタリングしながら、重炭酸ナトリウム溶液（150～200 ml/時）を点滴静脈内投与してアシドーシスと高カリウム血症を是正します。
• 血液透析や腹膜透析を行うことによっても、身体をアシドーシス状態（血液pH <7.25-7.3）から解放する。
• 十分な利尿を維持する（経口または静脈内への水分投与）
• 低カルシウム血症に対処するには、グルコン酸カルシウム点滴（デキストロースまたは生理食塩水を加えた10％溶液）を使用します。

中毒の病理学的結果に応じて、個々の臓器や器官系の機能をサポートするために適切な薬剤が使用されます。

ビタミンも必要です。チアミン（ビタミンB1）は1日100mg、ピリドキシン（ビタミンB6）は1日10～25mg摂取してください。これらのビタミンを摂取することで、有毒な代謝物の一つであるグリコシル酸の分解が促進されます。

中毒の急性期以外では、特に治療的低体温療法や高圧酸素療法の助けを借りて、理学療法的治療を行うことが可能です。

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防止

エチレングリコールを含む液体による中毒を防ぐには、製造現場と家庭の両方で身体に有害な化学物質の取り扱いに関する規則に従う必要があります。

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予測

エチレングリコール中毒は致命的となる可能性のある中毒であることを念頭に置く必要があります。そして、良好な予後は、早期の診断と治療に大きく依存します。

中毒の後期に医療機関を受診した場合、特に重度のアシドーシスを呈している患者の場合、予後は不良となる可能性があります。たとえ生存したとしても、慢性的な神経障害や腎障害を発症する確率が高く、永続的な透析や腎移植が必要になる場合が多くあります。

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