Вещества, вызывающие гемолиз
Анилин | Стибин (сурьмянистый водород) |
Арсин (мышьяковистый водород) | Толуол |
Бензол | Трибромметанол Тринитробензол |
Динитробензол | Тринитротолуол |
Гидрохинон | Фенол |
Нафтален | Хлорат калия (натрия) Хлористый |
Нитраты | метил |
Нитриты | Хлороформ |
Сульфоны | Яды змей (кобра) |
Для большинства облигатных гемолитиков характерна двух фазность в действии на эритроциты. Первая фаза характеризуется появлением в крови метгемоглобина (метгемоглобинообразующее действие), и только затем, во второй фазе, развивается гемолиз (гемолитическое действие). Некоторые токсиканты (арсин, стибин) обладают только гемолитическим действием.
Гемолитики разрушают эритроциты, в результате чего гемоглобин выходит в плазму крови. Растворенный в плазме гемоглобин способен связывать кислород в такой же степени, как и заключенный в эритроциты. Поэтому в первые часы после острого воздействия клиническая картина гипоксии практически не выражена. Вместе с тем гемолиз сопровождается:
· существенным нарушением коллоидно-осмотических свойств крови (содержание белка в плазме возрастает с 7 до 20%) и, следовательно, нарушением циркуляции крови;
· затруднением диссоциации оксигемоглобина в тканях; одна из причин явления - существенно более низкое содержание в плазме крови, в сравнении с эритроцитами, основного биорегулятора сродства кислорода к гемоглобину -2,3-дифосфоглицерата;
· ускоренным разрушением гемоглобина. Так, в эритроцитах гемоглобин сохраняется в среднем около 100 дней, т. е. весь период жизни клетки. В случае тяжелого гемолиза, когда содержание эритроцитов падает до 800 тыс. в мм3 крови, уже через сутки уровень Нb составляет менее 30% от нормы.
Указанные особенности действия веществ лежат в основе патогенеза острых интоксикаций гемолитиками. Гемолиз провоцирует реакции лишь умеренной интенсивности со стороны специализированных структур, регулирующих энергетический обмен в организме (каротидный клубочек и др.), и к нарушениям биоэнергетики в тканях, несовместимым с жизнью, приводит чрезвычайно редко. Значительно более тяжелыми являются последствия гистотоксического действия свободно циркулирующего в крови гемоглобина на почечную ткань. Повреждение гемоглобином почек приводит к острой почечной недостаточности, в тяжелых случаях уремии и смерти через несколько дней от момента поступления гемолитического яда в организм. Из сказанного ясно, почему вещества этой подгруппы можно лишь с большой долей условности назвать общеядовитыми.
Определенный интерес с позиций военной токсикологии представляет мышьяковистый водород.
Мышъяковистый водород (Арсин - АsИз)
Арсин - соединение мышьяка, в котором элемент имеет валентность минус 3; бесцветный газ, практически без запаха.
Физико-химические свойства и токсичность арсина
Арсин | (AS) |
Формула | АsНз |
Молекулярный вес, | 77,93 |
Плотность пара (по воздуху) | 2,69 |
Плотность жидкости | 1,34 при 200 С |
Температура кипения | -62,50 С |
Температура разрушения | 2800 С |
Скорость гидролиза | Высокая. При определенных условиях АsНз образует с водой твердое соединение, разрушающееся при 300 С |
Стабильность при хранении | Не стабильное вещество, Металлы катализируют разрушение |
Запах | Слабый, чесночный |
Среднесмертельная токсодоза | 5 г.мин/мЗ, Полагают, что летальной для человека дозой является 2 мг/кг |
Средняя непереносимая доза | 2,5 г.мин/мЗ |
Проявления интоксикации | Гемолиз эритроцитов с последующим поражением почек и других органов-мишеней |
Скорость развития интоксикации | От 2 ч до 11 сут |
Перед Второй мировой войной мышьяковистый водород рассматривали как возможное отравляющее вещество. Однако физика-химические свойства и умеренная токсичность не позволили использовать его с этой целью. В настоящее время арсин достаточно широко используется в химическом синтезе при производстве анилиновых красителей, бензидина и т. д. Выделяется как побочный продукт при взаимодействии кислот сметаллами (свинец, цинк, железо), содержащими в качестве примеси мышьяк (травление металлов, получение водорода, зарядка аккумуляторных батарей и т. д.). Неправильные условия транспортировки и использования мышьяксодержащих инсектицидов могут создавать условия для отравления арсином. В ходе различных аварий на производствах отравление AsНз получили несколько сот человек.
Токсикокинетика
Единственный способ поступления в организм - ингаляционный. Поступив в кровь, вещество проникает в эритроциты и клетки других органов и тканей (печени, почек, нервной системы и т. д.). Частично AsНз выделяется через легкие в неизмененном состоянии, частично вступает в метаболические превращения, при этом образуются продукты его окисления (элементарный мышьяк, мышьяковистый и мышьяковый ангидриды и т. д.). Окисление арсина может проходить и в эритроцитах при участии кислорода. Образовавшиеся продукты окисления повторно восстанавливаются при участии глутатиона, а затем подвергаются метилированию и в форме метилпроизводных выделяются из организма с мочой.
Течение отравления
В период воздействия арсин не оказывает раздражающего действия на слизистые оболочки и контакт с токсикантам может пройти незамеченным. Мышьяковистый водород является типичным представителем гемолитических ядов. Гемолитическое действие вещества и обусловливает клиническую картину острых отравлений. В зависимости от концентрации токсиканта во вдыхаемом воздухе и продолжительности действия выделяют легкую, средней степени и тяжелую форму интоксикации. Появлению симптомов предшествует скрытый период, продолжительность которого при легких формах поражения составляет до 24ч, а при тяжелых - около 30-60 мин. Ранними признаками отравления являются жалобы на сильную головную боль, слабость, головокружение, беспокойство, тошноту, чувство жажды, озноб, Позже (при отравлении средней степени тяжести через 6-24 ч после воздействия) отмечается изменение окраски кожных покровов, приобретающих желтушный оттенок. Желтуха достигает наибольшей выраженности к 3-4-му дню заболевания, а затем начинает исчезать. Нормальный цвет кожных покровов при благоприятном течении интоксикации восстанавливается на второй - четвертой неделе. При крайне тяжелых формах отравления наряду с желтухой развивается цианоз видимых слизистых оболочек, кожа при этом приобретает своеобразный бронзовый цвет. Одновременно с желтухой выявляется гемоглобинурия - выделение с мочой свободного, не связанного с эритроцитами, гемоглобина. Моча приобретает цвет от ярко-красного до черно-красного.
Уже в ближайшие часы после воздействия яда отмечается уменьшение количества эритроцитов в крови. При тяжелых интоксикациях через сутки количество эритроцитов уменьшается до 600 000-800 000 в 1 мм3 крови. При средней степени тяжести интоксикации количество эритроцитов составляет 2-2,5 млн в 1 мм3 крови. Явления анемии продолжают нарастать в течение 5-10 дней. В этот период в периферической крови появляются патологические клеточные элементы - эритробласты, микробласты, возрастает число ретикулоцитов, отмечается анизоцитоз клеток. Со стороны белой крови отмечается нейтрофильный лейкоцитоз и умеренная лимфопения. В результате разрушения протеолитическими энзимами гемоглобина, выходящего в плазму крови при гемолизе, количество его в крови уменьшается. Причем если в первые часы интоксикации содержание гемоглобина находится в пределах нормы, то уже через сутки при отравлении средней тяжести оно составляет 30-50% от нормы, а при тяжелой форме Отравления - менее 30%.
Результатом понижения уровня гемоглобина является нарушение кислород транспортных функций крови. Кислородная емкость Крови понижается (в зависимости от тяжести отравления) на 15-80%. Формируется гемический тип гипоксии со всеми сопутствующими ей проявлениями.
В периоде выраженной анемии в патологический процесс вовлекаются почки. В тяжелых случаях на 4-6-й день отравления развивается олигурия, а затем и анурия. Появляются признаки уремии: запах мочи изо рта, рвота, расстройства сознания, судороги. В ряде случаев в клинической картине отравления появляются признаки печеночной недостаточности: увеличение размеров печени, ее болезненность и т. д. При патологоанатомическом исследовании лиц, погибших в этом периоде, отмечается характерная картина изменения почек. Они увеличены в размерах, мягкие, цвета спелой сливы. На разрезе выявляются кровоизлияния и инфильтраты, рисунок почки сглажен, ткань ее буро-красного цвета. Полости боуменовых капсул растянуты и заполнены мелкозернистым содержимым. Просветы извитых и прямых канальцев выполнены бурой массой, дающей положительную реакцию на железо. Налицо признаки механического повреждения органа гемоглобином и продуктами его разрушения, содержащимися в огромных количествах в плазме крови отравленных
При средней степени тяжести признаки отравления исчезают через 2-4 нед, при благоприятном течении тяжелой интоксикации полное восстановление трудоспособности наблюдается через 2-3 мес. Прогноз в значительной мере определяется функцией почек. Летальность составляет более 20%. Последствия перенесенной интоксикации могут проявиться длительным нарушением функций печени и почек. К числу отдаленных последствий относятся полиневриты, сопровождающиеся нарушением чувствительности.