Классификация ядов и отравлений
1.3.1. Классификация ядов
Количество химических соединений, используемых в настоящее время в народном хозяйстве и быту, настолько велико, а характер их биологического действия настолько разнообразен, что приходится применять несколько видов классификаций ядов. Они делятся на две группы: общие, основанные на каком-либо общем принципе оценки, подходящем для всех без исключения химических веществ, и специальные, отражающие связь между отдельными физико-химическими или другими признаками веществ и проявлениями их токсичности.
Принципы классификации ядов
I. Общие
По химическим свойствам (химическая)
По цели применения (практическая)
По степени токсичности (гигиеническая)
По виду токсического действия (токсикологическая)
По «избирательной токсичности»
2. Специальные
По типу развивающейся гипоксии (патофизиологическая)
По механизму взаимодействия с ферментными системами (патохимическая)
По характеру биологического последствия отравлений (биологическая)
По степени канцерогенной активности и т.д.
Наиболее широко используется химическая классификация, предусматривающая деление всех химических веществ на органические, неорганические и элементоорганические. Исходя из принятой химической номенклатуры, определяют класс и группу этих веществ.
Большое значение для профилактики отравлений имеет практическая классификация токсичных веществ. По цели применения различают:
1) промышленные яды, используемые в промышленной среде; среди них органические растворители (дихлорэтан), топливо (метан, пропан, бутан), красители (анилин), хладагенты (фреон), химические реагенты (метиловый спирт),пластификаторы и многие другие;
2) ядохимикаты, применяемые для борьбы с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур: хлорорганические пестициды — гексахлоран, полихлорпинен и т.д.; фосфорорганические инсектициды — карбофос, хлорофос,фосфамид, трихлорметафос-3, метилмеркаптофос и т.д.; ртутьорганические вещества — гранозан; производные карбаминовой кислоты — севин и др.
В зависимости от назначения пестицидов различают инсектициды — уничтожающие насекомых; акарициды — уничтожающие клещей; зооциды — уничтожающие грызунов; фунгициды — уничтожающие грибковые микроорганизмы; бактерициды — уничтожающие бактерии; гербициды — губительно действующие на растения, к которым относятся также дефолианты (для удаления листьев растений) и десиканты (для их высушивания); репелленты — отпугивающие насекомых и т.д.;
3) лекарственные средства, имеющие свою фармакологическую классификацию;
4) бытовые химикалии, используемые в быту: пищевые добавки (уксусная кислота); средства санитарии, личной гигиены и косметики; средства ухода за одеждой, мебелью, автомобилем и т.д.;
5) биологические растительные и животные яды, которые содержатся в различных растениях и грибах (аконит, цикута и др.), животных и насекомых (змеи, пчелы, скорпионы и др.) и вызывают отравления при попадании в организм человека;
6) боевые отравляющие вещества (БОВ), которые применяются в качестве токсического оружия для массового уничтожения людей (зарин, иприт, фосген и др.).
Общее признание получила гигиеническая классификация ядов, предложенная С.Д.Заугольниковым и соавт. (1970). В основу ее положена количественная оценка токсической опасности химических веществ согласно экспериментальным данным по определению их CL50 и DL50, ПДК. Пользуясь этой классификацией, данное токсичное вещество можно отнести к определенному разряду токсичности, характеризующему его большую или меньшую опасность (табл. 1).
| Степень (разряды) токсичности в-в | Путь поступления яда | ||
| Ингаляционный | Энтеральный | ||
| CL50, мг/м3 | ПДК, мг/м3 | DL50, мг/кг | |
| I. Чрезвычайно токсичные | <1,0 | <1,0 | <15 |
| II—III. Высокотоксичные | 1-10 | <10,0 | 15-150 |
| IV—V. Умеренно токсичные | 11-40 | <100,0 | 151-1500 |
| VI—VIII. Малотоксичные | >40 | >100,0 | >1500 |
Наибольшее значение для клинической токсикологии имеет токсикологическая классификация, т.е. разделение химических веществ по характеру их токсического действия на организм. Она позволяет поставить первичный клинический диагноз отравления, разработать принципы профилактики и лечения токсического поражения и определить механизм его развития (табл. 2).
Однако токсикологическая классификация ядов имеет очень общий характер и обычно детализируется за счет дополнительной информации об их «избирательной токсичности» (табл. 3).
Следует иметь в виду, что «избирательное» токсическое действие яда не исчерпывает всего многообразия клинических проявлений данной интоксикации, а лишь указывает на непосредственную опасность, которая грозит определенному органу или системе организма как основному месту токсического поражения.
Таблица 2. Токсикологическая классификация ядов
1) Нервно-паралитическое действие (бронхоспазм, удушье, судороги и параличи) – фосфорорганические инсектициды (хлорофос, карбофос и др.), никотин, анабазин, БОВ (Ви-Икс, зарин и др.).
2) Кожно-резорбтианое действие (местные воспалительные и некротические изменения в сочетании с общетоксическими резорбтивными явлениями) – дихлорэтан, гексахлоран, БОВ (иприт, люизит), уксусная эссенция, мышьяк и его соединения, ртуть (сулема).
3) Общетоксическое действие (гипоксические судороги, кома, отек мозга, параличи) – синильная кислота и ее производные, угарный газ, алкоголь и его суррогаты, БОВ (хлорциан).
4) Удушающее действие (токсический отек легких) – окислы азота, БОВ (фосген, дифосген).
5) Слезоточивое и раздражающее действие (раздражение наружных слизистых оболочек) – хлорпикрин, БОВ (Си-Эс, адамсит и др.), пары крепких кислот и щелочей.
6) Психотропное действие (нарушение психической активности — сознания) – наркотики (кокаин, опий), атропин, БОВ (Би-Зэт, ЛСД).
Таблица 3. Классификация ядов по «избирательной токсичности»
1) «Сердечные» яды. Кардиотоксическое действие — нарушение ритма и проводимости сердца, токсическая дистрофия миокарда – сердечные гликозиды (дигиталис, дигоксин, лантозид и т.д.); трициклические антидепрессанты (имипрамин, амитриптилии); растительные яды (аконит, чемерица, заманиха, хинин и т.д.); животные яды (тетродотоксин); соли бария, калия.
2) «Нервные» яды. Нейротоксическое действие — нарушение психической активности, токсическая кома, токсические гиперкинезы и параличи – психофармакологические средства (наркотические анальгетики, транквилизаторы, снотворные средства); фосфорорганические соединения; угарный газ; производные изониазида (тубазид, фтивазид); алкоголь и его суррогаты.
3) «Печеночные» яды. Гепатотоксическое действие — токсическая дистрофия печени – хлорированные углеводороды (дихлорэтан и т.д.); ядовитые грибы (бледная поганка); фенолы и альдегиды.
4) «Почечные яды». Нефротоксическое действие — токсическая нефропатия – соединения тяжелых металлов; этиленгликоль; щавелевая кислота.
5) «Кровяные» яды. Гематотоксическое действие — гемолиз, метгемоглобинемия – анилин и его производные; нитриты; мышьяковистый водород.
6) Желудочно-кишечные» яды. Гастроэнтеротоксическое действие — токсический гастроэнтерит – крепкие кислоты и щелочи; соединения тяжелых металлов и мышьяка.
Давно замечено, что тяжелые формы острых отравлений сопровождаются проявлением выраженных признаков кислородного голодания организма — гипоксии. Поэтому было предложено разделить яды по типу развивающейся гипоксии, что позволяет проводить более целенаправленную специфическую терапию (табл. 4).
Таблица 4. Патофизиологическая классификация ядов (по типу развивающейся гипоксии)
1) Экзогенная гипоксия (снижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе) – инертные газы, азот, водород, углекислый газ.
2) Дыхательная гипоксия (угнетение функции дыхательного центра и дыхательных мышц) – наркотические вещества (опий), миорелаксанты (листенон), фосфорорганические инсектициды и холинолитические вещества.
3) Циркуляторная гипоксия (нарушение микроциркуляции крови, экзотоксический шок) – ОВ (иприт, фосген), дихлорэтан, соединения мышьяка.
4) Гемическая гипоксия (нарушение транспорта кислорода кровью) – уксусная эссенция, анилин, нитриты, угарный газ, мышьяковистый водород.
5) Тканевая гипоксия (нарушение окислительных процессов в ферментных системах тканей) – синильная кислота и прочие цианиды, соединения тяжелых металлов, фторацетат.
6) Смешанная гипоксия (комбинация указанных выше типов гипоксии) – дихлорэтан, фосфорорганические вещества, уксусная эссенция и психофармакологические средства.
Патофизиологические механизмы кислородного голодания обычно вызваны воздействием ядов на определенные внутриклеточные ферментные системы. Сущность этих патохимических реакций раскрыта далеко не в каждом случае отравлений, однако постепенное накопление знаний в этой области токсикологии позволяет приблизиться к решению ее конечной задачи — выяснению молекулярной основы действия ядов на организм.
Таблица 5. Патохимическая классификация ядов [по А.А.Покровскому, 1962]
Структурные аналоги данного фермента (субстрата), взаимодействующие с ним по типу «конкурентного торможения» - Фосфорорганические и другие антихолинэстеразиые соединения, малонаты, циклосерин и др.
Аналоги медиаторов - Ингибиторы моноаминоксидазы (ипразид)
Аналоги коферментов - Антивитамины: РР (гидразид изо-никотиновой кислоты), В6 (дезоксипиридоксин) и др.
Аналоги аминокислот - Пенициллин, левомицетин, ауреомицин и др.
Предшественники структурных аналогов, из которых образуются ингибиторы ферментов - Высшие спирты (этиленгликоль), метиловый спирт и др.
Соединения, блокирующие функциональные группы белка или кофермента - Соединения, блокирующие функциональные группы белка или кофермента
Соединения, разобщающие соче-танную деятельность ферментов - Динитрофенол, грамицидин, фториды, некоторые наркотики и др.
Соединения, денатурирующие белок - Крепкие кислоты и щелочи, некоторые органические растворители и др.
Биологические яды, содержащие ферменты, разрушающие белковые структуры - Полиферментные яды змей и насекомых, бактериальные токсины (коллагеиаза и др.)
В других специальных классификациях яды разделены по специфике биологического последствия отравления (аллергены, тератогены, мутагены, супермутагены, канцерогены) и степени его выраженности (сильные, средние и слабые канцерогены), что имеет факультативное значение для определенной области биологии и медицины.
1.3.2. Классификация отравлений
Классификация отравлений как заболеваний химической этиологии имеет в своей основе три ведущих принципа: этиопатогенетический, клинический и нозологический.
Принципы классификации отравлений
I. Этиопатогенетический
По причине развития: случайные, преднамеренные
По условиям (месту) развития: производственные, бытовые, ятрогенные
По пути поступления яда
По происхождению ядов и т.д.
II. Клинический
По особенностям клинического течения
По тяжести заболевания
По наличию осложнений
По исходу заболеваний и т.д.
III. Нозологический
По названиям отдельных ядов, их групп или классов
Согласно этиопатогенетическому принципу, отравления делят по причине их возникновения.
Этиопатогенетическая классификация отравлений
1. Случайные отравления
Несчастный случай на производстве (авария) или в быту
Алкогольная или наркотическая интоксикация
Передозировка лекарственных средств (ятрогенные)
II. Преднамеренные отравления
Криминальные: с целью убийства, с целью вызвать беспомощное состояние
Суицидальные: истинные, демонстративные, «полицейские», БОВ
Случайные отравления развиваются независимо от воли пострадавшего: вследствие самолечения и передозировки лекарственных средств (например, обезболивающих при болевом синдроме или снотворных при бессоннице), в результате ошибочного приема одного лекарства вместо другого или при приеме внутрь средства для наружного применения при алкогольной интоксикации; а также при несчастных случаях (взрыв, утечка ядовитого вещества, повреждение тары и т.д.) на химическом производстве, в лабораториях или в быту (например, при пожаре или неисправности отопительной системы).
Преднамеренные отравления бывают связаны с осознанным применением токсичного вещества с целью самоубийства (суицидальные отравления) или убийства (криминальные отравления). В последнем случае возможны и несмертельные отравления из-за применения ядов с целью вызвать у потерпевшего беспомощное состояние (ограбление, изнасилование и т.д.).
«Полицейские» отравления связаны с применением ядов (например, слезоточивого газа) для разгона демонстраций, а боевые — с применением отравляющих веществ (БОВ) в качестве химического оружия.
Суицидальные отравления могут носить демонстративный характер, когда пострадавший на самом деле симулировал самоубийство. В 70-х годах в мире зарегистрировано в среднем около 120 несмертельных и 13 смертельных суицидальных отравлений на 100 тыс. жителей, что представляет собой сложную социально-психиатрическую проблему. Известно, что 10-15% всех суицидальных отравлений совершают психически больные люди.
Отравления различаются согласно конкретным условиям (место) их возникновения. Производственные (профессиональные) развиваются вследствие воздействия промышленных ядов, непосредственно используемых на данном предприятии или в лаборатории, при авариях или грубом нарушении техники безопасности при работе с вредными веществами. Бытовые отравления, представляющие наиболее многочисленную группу этой патологии, связаны с повседневной жизнью современного человека и встречаются в быту при неправильном использовании или хранении многочисленных лекарственных средств, домашних химикалиев, а также при неумеренном приеме анкоголя и его суррогатов. Существует еще один вид отравлений, которые часто называют ятрогенными, так как они возникают в медицинских учреждениях при ошибке медицинского персонала в дозировке, виде или способе введения лекарственных средств.
В медицинской практике широко используется классификация «экзогенных» отравлений соответственно пути поступления токсичного вещества в организм, поскольку это во многом определяет меры первой помощи при данной патологии. Среди бытовых отравлений широко распространены пероральные, связанные с поступлением ядов через рот. К этой категории относится большая группа пищевых отравлений, возникающих при попадании яда в организм вместе с пищей. Напротив, среди производственных отравлений преобладают ингаляционные, наступающие при вдыхании токсичных веществ, находящихся в окружающем воздухе. Кроме того, часто отмечаются перкутан-ные (накожные) отравления при проникновении токсичных веществ через незащищенные кожные покровы.
Инъекционные отравления наблюдаются при парентеральном введении яда, например, при укусах змей и насекомых, а полостные — при попадании яда в различные полости организма: прямую кишку, влагалище, наружный слуховой проход и т.д. Кроме того, в медицинской литературе встречаются обозначения отравлений соответственно происхождению вызвавшего их токсичного вещества. Отравления, вызванные поступлением яда из окружающей человека среды, носят название экзогенные в отличие от эндогенных интоксикаций токсичными метаболитами, которые могут образоваться и накапливаться в организме при различных заболеваниях, чаще связанных с нарушением функции выделительных органов (почки, печень и т.д.).
Отравления лекарственными средствами соответственно получили наименование лекарственных (медикаментозных), промышленными ядами — промышленных, алкоголем — алкогольных и т.д.
Классификация отравлений по клиническому принципу исходит прежде всего из особенностей клинического течения. Острые отравления развиваются при одномоментном поступлении в организм токсической дозы вещества и характеризуются острым началом и выраженными специфическими симптомами. Хронические отравления обусловлены длительным, часто прерывистым поступлением ядов в малых (субтоксических) дозах. Заболевание начинается с появления малоспецифических симптомов, отражающих первичное нарушение функций преимущественно нервной и эндокринной систем. Выделяют более редкие по своей распространенности подострые отравления, когда при однократном введении яда в организм клиническая картина очень замедлена и вызывает продолжительное расстройство здоровья. Этот вид отравления обычно рассматривают вместе с острыми, которые более близки к нему по патогенезу и симптоматике.
Соответственно степени тяжести определяют легкие, средней тяжести, тяжелые, крайне тяжелые и смертельные отравления, которые прямо зависят от выраженности клинической симптоматики и в меньшей степени — от величины принятой дозы. Известно, что осложнения (пневмония, острая почечная или печеночная недостаточность и т.д.) значительно ухудшают прогноз любого заболевания, поэтому осложненные отравления обычно относятся к категории тяжелых.
В клинической токсикологии принято выделять определенные нозологические формы отравлений, которые могут вызывать даже различные по своей химической структуре вещества при условии единого патогенеза их токсического действия, идентичных клинических проявлений и патоморфоло-гической картины. Поэтому нозологическая классификация основана на названиях отдельных химических препаратов (например, метиловый спирт, мышьяк, угарный газ и т.д.) или группы веществ (например, барбитураты, кислоты, щелочи
и т.д.).
Возможно использование наименований целого класса веществ, объединенного общностью их применения (ядохимикаты, лекарственные вещества) или происхождения (растительные, животные и синтетические яды), однако в этих случаях используется не нозологическая, а видовая классификация отравлений, необходимая для общей систематизации всех многочисленных нозологических форм заболеваний химической этиологии.