Токсическое поражение системы транспорта кислорода
Транспорт кислорода, как известно, состоит из трех этапов: внешнее дыхание (газообмен в легких), перенос кислорода кровью и тканевое дыхание (газообмен в тканях). При отравлениях может пострадать любое из этих звеньев, что вызовет тот или иной вид гипоксии: гипоксическую (артериальная гипоксемия), гемическую (связанную с повреждением переносчика кислорода), циркуляторную (при нарушениях кровообращения) или тканевую (гистотоксическую, развивающуюся при повреждении дыхательных ферментов тканей).
Нарушения внешнего дыхания
Внешнее дыхание осуществляется в легких благодаря трем процессам: вентиляции, диффузии и перфузии. Любой из этих процессов может нарушиться при острых отравлениях, что приведет к развитию острой дыхательной недостаточности (ОДН).
Нарушения вентиляции
Дыхательный центр угнетается при отравлении снотворными и наркотическими препаратами (опиаты, барбитураты, алкоголь и его суррогаты, дихлорэтан и другие) и при отеке мозга. Как указано выше, причиной отека мозга является его гипоксия. Гипоксия мозга развивается и при угнетении дыхательного центра, а также при отравлении метгемоглобинобразователями (MtHb), карбоксигемоглобинобразователями (COHb), гемолитическими ядами (гемическая гипоксия), при дыхании гипоксической смесью (повышенное содержание в воздухе метана, гелия, азота и т. д.).
Функция дыхательных мышц страдает при нарушении их нервной регуляции. Это может быть обусловлено отравлением ФОС и другими антихолинэстеразными ядами, а также никотинокурареподобными веществами. При этом в начале развивается фибрилляция мышц и ригидность грудной клетки, которые затем сменяются глубокой миорелаксацией.
Вентиляция нарушается при отравлении так называемыми судорожными ядами (тубазид, стрихнин, этиленгликоль и другие), когда развивается стойкий гипертонус дыхательных мышц.
К нарушениям вентиляции приводит обструкция дыхательных путей. Эта причина вентиляционной недостаточности часто встречается при отравлении снотворными и наркотическими веществами, которые вызывают атонию мышц языка и гортани, угнетают кашлевой рефлекс, а будучи, в основном, ваготониками, приводят к гиперсаливации и бронхорее. В этих условиях весьма вероятна регургитация желудочного содержимого с последующей его аспирацией. Особенно выражены ваготонические эффекты при отравлении ФОС, бурная гиперсаливация и бронхорея приводят к “самоутоплению” больных. К обструкции дыхательных путей приводит и пероральное отравление крепкими кислотами и едкими щелочами, так как они вызывают ожог рта, глотки и надгортанника с последующим накоплением вязкого секрета. Ингаляционное отравление парами кислот и щелочей приводит к бронхо- и ларингоспазму.
Нарушения диффузии
Наиболее частыми причинами нарушения диффузии при острых отравлениях являются острые пневмонии, шоковое легкое и отек легких.
Причинами пневмоний являются:
перенапряжение недыхательных функций легких при критических состояниях;
длительное коматозное состояние;
аспирационный синдром;
ожог верхних дыхательных путей прижигающими веществами.
Отек легких может быть как токсическим, так и следствием острой левожелудочковой недостаточности. Токсический отек легких является следствием поражения альвеолокапиллярной мембраны токсическим веществом. В дальнейшем развивается гиперэргическое воспаление и отек ткани легкого. Чаще всего токсический отек легких наблюдается при ингаляционных отравлениях окислами азота, фосгеном, угарным газом и другими удушающими отравляющими веществами, а также при ингаляции концентрированных паров едких кислот и щелочей (в частности, при пероральных отравлениях).
Токсический отек легких протекает в 4 стадии: 1) рефлекторная, 2) скрытая; 3) выраженные клинические проявления; 4) обратное развитие. В рефлекторной стадии отмечается першение в носоглотке, стеснение в груди, брадикардия, учащение дыхания и уменьшение его глубины, инспираторная одышка. Эта стадия обусловлена раздражением окончаний блуждающего нерва в паренхиме легких. В скрытой стадии, или стадии мнимого благополучия, сохраняются нарушения дыхания без субъективных ощущений. Эта стадия длится 4…24 часа. В стадии выраженных клинических проявлений развивается типичная картина отека легких с отделением пенистой мокроты и характерными аускультативными и рентгенологическими симптомами. В этой стадии максимально нарушается диффузия газов через альвеолокапиллярную мембрану. Естественно, нарушается и вентиляция, чему способствует уменьшение растяжимости легких и большое количество мокроты в дыхательных путях и альвеолах.
Гемическая гипоксия
Этот вид гипоксии развивается при уменьшении количества нормального переносчика кислорода — эритроцитов, содержащих гемоглобин. Гемическую гипоксию вызывают яды, повреждающие гемоглобин (метгемоглобинобразователи, карбоксигемоглобинобразователи) и эритроциты (гемолитические яды). Различного рода анемии тоже обусловливают гемическую гипоксию.
Повреждение гемоглобина
Метгемоглобин (MtHb) образуется под влиянием производных бензола с амидо- или нитрогруппой и нитритов натрия и калия. MtHb представляет собой гемоглобин, в котором атом железа окислен до 3-валентного состояния и, следовательно, не может соединяться с кислородом. Восстановление железа в 2-валентное состояние происходит очень медленно за счет дегидрирования молочной кислоты в пировиноградную. Нормальное содержание MtHb составляет 2 % от общего количества гемоглобина, при тяжелых отравлениях часть MtHb возрастает до 60…70 %. При этом отмечается серо-синяя окраска видимых слизистых и ногтевых лож, а кровь приобретает характерный "шоколадный" оттенок. Развиваются признаки гипоксической энцефалопатии. Вследствие дегенерации эритроцитов и нарушения их осмотической резистентности на 3…5-е сутки присоединяется гемолиз с гемолитической анемией.
Карбоксигемоглобин (COHb) образуется при отравлении оксидом углерода (CO), который содержится в светильном, пороховом, угарном и выхлопных газах. Соединение гемоглобина с CO хотя и обратимое, но весьма стойкое. Реакция образования COHb выглядит следующим образом: HbO2+CO↔HbCO+O2. Количество образующегося COHb прямо пропорционально pCO и обратно пропорционально pO2 во вдыхаемом воздухе. Аффинитет гемоглобина к CO в 250¼300 раз выше, чем к кислороду, поэтому даже при содержании CO во вдыхаемом воздухе 0,1 % половина гемоглобина превращается в COHb. При этом весьма вероятен летальный исход. Кроме того, CO соединяется с железосодержащим тканевым дыхательным ферментом цитохромоксидазой, вследствие чего угнетается тканевое дыхание, то есть присоединяется тканевая гипоксия.
Гемолитические анемии
Токсикогенные гемолитические анемии развиваются вследствие внутрисосудистого гемолиза. Гемолиз вызывают такие яды, как мышьяковистый водород, фенилгидразин, медный купорос, хинин, фенацетин, сульфаниламиды, некоторые растительные и животные яды. Самой частой причиной является отравление уксусной эссенцией.
Выделяют три механизма токсикогенного внутрисосудистого гемолиза.
I. Прямое гемолитическое действие ядов. К ядам с этим механизмом действия относятся соединения тяжелых металлов и мышьяка (прямые гемолитики первой группы) и некоторые крепкие органические кислоты (прямые гемолитики второй группы).
Типичный представитель первой группы — AsH3. Мышьяковистый водород быстро окисляется до мышьяка за счет кислорода оксигемоглобина. Затем мышьяк соединяется с коллоидами протоплазмы эритроцитов и разрушает их. Кроме того, прямые гемолитики первой группы являются тиоловыми ядами, то есть блокируют SH-группы эритроцитов.
Типичный представитель второй группы прямых гемолитиков — уксусная эссенция. Она диссоциирует с образованием водородных ионов, которые вызывают необратимые изменения в состоянии коллоидов.
II. Вторичный внутрисосудистый гемолиз, развивающийся при мет- и сульфгемоглобинобразовании (отравление анилином, сульфаниламидами и пр.). В этих случаях гемолиз наступает отсроченно (иногда на 3¼4-е сутки).
III. Токсико-аллергический внутрисосудистый гемолиз. При этом типе гемолиза токсины изменяют антигенную структуру эритроцитов, что приводит к образованию антиэритроцитарных антител. Чаще всего этот механизм имеет место при отравлении биологическими ядами (растительные яды, укусы змей и насекомых).
Циркуляторная гипоксия
Этот вид гипоксии развивается при малом сердечном выбросе, то есть при острой недостаточности кровообращения. Это обусловливает перфузионную дыхательную недостаточность, при которой кровь успевает получить кислорода меньше, чем отдает его тканям. В тканях накапливается CO2, что ускоряет диссоциацию оксигемоглобина. Именно такая ситуация складывается при шоке. Течение шока, как отмечалось выше, может сопровождаться развитием шокового легкого. Это влечет за собой нарушение вентиляции легких (за счет ателектазирования и уменьшения растяжимости ткани легкого) и усугубляет гипоперфузию легких. Поскольку эти процессы в объеме легких протекают неравномерно, говорят о нарушении вентиляционно-перфузионных соотношений.
Тканевая гипоксия
Тканевая гипоксия при острых отравлениях является результатом действия таких ядов, которые препятствуют утилизации кислорода путем блокады окисления и восстановления цитохромов. Наиболее сильными блокаторами этих процессов являются цианиды, хотя такими свойствами обладают, хотя и в меньшей степени, наркотики, спирты, ацетон и т. д. Цианиды образуют стойкие соединения с дыхательным ферментом цитохромоксидазой. Эти соединения нарушают деятельность дыхательного и сосудодвигательного центров. Блокада цитохромоксидазы миокарда приводит к сердечной недостаточности.
Тканевая гипоксия развивается при тяжелом метаболическом ацидозе, поскольку в этих условиях снижается активность дегидрогеназ.