Общие подходы к профилактике и оказанию помощи при отравлениях ЯТЖ
Профилактика отравлений веществами, используемыми с техническими целями, регламентируется в РФ руководящими документами.
Система профилактических мер предусматривает решение комплекса технических, медицинских и организационных задач. В первую очередь – создание соответствующих условий труда, отвечающих современным санитарно-гигиеническим требованиям с учётом физических, физиологических и психофизиологических возможностей человека. Также должны быть реализованы меры технического и инженерного характера для минимизации химических нагрузок на человека в условиях профессиональной деятельности.
Важнейшую роль в профилактике профессиональных заболеваний играет токсикологическое обоснование гигиенических регламентов, внедрение гигиенического нормирования факторов рабочей среды и организация строжайшего контроля за их соблюдением.
Задачей медицинской службы является проведение комплексных мероприятий, направленных на предупреждение острых и хронических отравлений токсичными веществами. При этом медицинская профилактика осуществляется по трем основным направлениям:
- проведение динамического медицинского наблюдения за состоянием здоровья лиц, контактирующих с химическими веществами;
- осуществление медицинского контроля и государственного санитарно-эпидемиологического надзора за условиями труда работников
- проведение санитарно-просветительской работы с лицами, занятыми в данной сфере деятельности.
Важнейшим аспектом врачебной деятельности является проведение лечебно оздоровительных мероприятий в отношении лиц с отклонениями в состоянии здоровья, а при необходимости, участие в решении экспертных вопросов.
Другим направлением деятельности врачей является организация мероприятий неотложной помощи при острых отравлениях и, прежде всего, непосредственно в тех помещениях, где проводятся работы с ядовитыми техническими жидкостями. Для этих целей на каждом рабочем месте должна находиться аптечка первой медицинской помощи, содержащая все необходимые медикаменты и перевязочный материал.
Лечение острых интоксикаций ЯТЖ и другими профессиональными ядами должно проводиться по общим правилам оказания медицинской помощи больным с экзогенными интоксикациями:
- немедленное прекращение дальнейшего поступления (всасывания) ядовитого вещества;
- ускоренное выведение токсичных веществ из организма;
- устранение патологических синдромов, вызванных воздействием яда (обеспечение функции жизненно-важных органов, устранение отдельных синдромов, восстановление нарушений КОС и водно-электролитного баланса, нормализация обменно-гормонального и витаминного статуса, предупреждение и лечение поражений отдельных органов и систем);
- своевременное применение антидотов;
- профилактика и лечение осложнений.
Конкретный порядок оказания помощи пострадавшим диктуется, прежде всего, общим состоянием больного. В первую очередь осуществляются меры по поддержанию жизненно-важных функций организма и ликвидации синдромов, требующих незамедлительной коррекции (остановка дыхания и сердечной деятельности, судороги, выраженное психомоторное возбуждение, резкий болевой синдром).
Введение антидотов и дезинтоксикационные мероприятия проводятся как можно раньше практически на фоне оказания реанимационной и неотложной помощи больным (пораженным). Эффективность мер по детоксикации в начальных фазах заболевания во многом определяет последующую тяжесть и исход интоксикации.
Очищение желудочно-кишечного тракта при пероральных отравлениях практически не имеет противопоказаний, проводится как можно раньше и, учитывая кинетику ядов, иногда многократно на протяжении 1-2 суток после отравления. При поступлении яда внутрь следует немедленно вызвать рвоту, провести зондовое промывание желудка, и через зонд ввести энтеросорбент и солевое слабительное.
Стимуляция естественных путей выведения ядов из организма – один из важнейших способов детоксикации. Максимальный эффект выведения ядов с мочой достигается при проведении стимуляции мочеотделения специальной операцией, называемой в практической токсикологии форсированный диурез.
Методы искусственной детоксикации основаны на трех явлениях: диализ, сорбция и замещение. Принципы применения экстракорпоральной детоксикации и выбор метода опираются на следующие положения: поддержание нормального центрального венозного давления и выбор метода с учетом физико-химических свойств яда, концентрационных показателей, клинической картины, степени сопутствующего экзотоксического шока, вероятности отрицательного влияния метода на гемодинамику.
Токсикология спиртов
Особое место в структуре отравлений занимают интоксикации, связанные с воздействием спиртосодержащих технических жидкостей. Особенностью таких отравлений служит их групповой или массовый характер, а также высокая летальность, составляющая, по различным оценкам, от 10 до 50 %.
В систематике токсикантов спирты относятся сразу к нескольким рубрикам: это и ингредиенты химического синтеза, и лекарства и растворители, в то же время это и профессиональные (производственные) агенты, а по условиям воздействия, они входят в число соединений, к которым возможно развитие зависимости.
Физико-химические свойства спиртов. Спирты – это органические соединения, содержащие гидроксильную группу (ОН), соединенную с каким-либо углеводородным радикалом. В зависимости от структуры углеродной цепи спирты делятся на алифатические и циклические (алициклические, ароматические и гетероциклические); по числу гидроксильных групп в молекуле на одноатомные и многоатомные. Спирты, содержащие две гидроксильные группы, называются гликолями.
Одноатомные спирты с длинной углеродной цепи до 16 атомов представляют собой бесцветные летучие жидкости, имеющие относительную плотность меньше единицы (то есть, легче воды), а содержащие 16 и более углеродных атомов являются твердыми веществами.
Токсичность спиртов. Токсичность алкоголей возрастает с увеличением числа атомов углерода в их формуле, примерно 3:1 (правило Ричардсона). Исключением является поведение первых членов гомологичных рядов, которые отличаются очень высокой токсичностью. Так, метиловый спирт значительно токсичнее этилового; так же ведут себя и другие производные метанола.
Однако сила наркотического действия в гомологах нарастает лишь до определенного члена ряда, а затем резко уменьшается. Это объясняется тем, что в гомологичных рядах растворимость веществ в воде падает с увеличением числа углеродных атомов быстрее, чем нарастает их токсичность.
Таблица
Зависимость токсичности спиртов от их положения в гомологичном ряду
| Вещество | Структурная формула | Смертельная доза для человека*, per os, (мл) |
| Метанол | СН3ОН | 30-250 |
| Этанол | С2Н5ОН | ~ 300 |
| Пропанол | С3Н7ОН | 100-400 |
| 1-Бутанол | С4Н9ОН | 200-250 |
| 1-Пентанол | С5Н11ОН | 30-50 |
Разветвление углеродной цепи спиртов сопровождается снижением их токсичности. С другой стороны, замыкание углеродной цепи или ее ароматизация, так же как и введение в молекулу галогенов или аминогрупп, приводят к повышению токсичности спиртов по сравнению с их алифатическими аналогами. Наличие в составе спиртов гидроксильной группы, придающей им способность растворяться в воде, делает спирты менее токсичными, чем другие углеводороды.
Смертельная доза для всех спиртов очень существенно зависит от индивидуальной чувствительности организмов, что необходимо учитывать в практике диагностике и терапии отравлений.
Токсикокинетика спиртов. В организм спирты могут попадать перорально, ингаляционно и перкутанно. В клинической практике преобладают острые пероральные отравления спиртами. Ингаляционные отравления встречаются очень редко из-за низкой летучести токсикантов; ещё реже можно наблюдать острые отравления при накожной аппликации яда (только в случаях массивного облива). Однако, ингаляционный и перкутанный пути поступления могут иметь значение для формирования специальных форм токсического процесса (развитие иммуносупрессии или аутоиммунных заболеваний, патологии кожи и т.д.) при длительном контакте с ними.
Вне зависимости от пути поступления спирты быстро попадают в кровь. В случае перорального поступления наиболее активное всасывание наблюдается в желудке и верхних отделах тонкой кишки. В крови спирты находятся преимущественно в свободном (не связанном с белками) состоянии.
Спирты обладают низкими значениями коэффициента распределения вещества в жиро-водной фазе (10-3-10-2), следовательно, они более гидрофильны, чем липофильны, и в силу этих обстоятельств распределяются достаточно равномерно, в основном, в водном секторе организма. Высокомолекулярные же спирты, могут накапливаться и в тканях, богатых липидами.
Согласно современным представлениям, окисление первичных алкоголей в организме происходит до альдегидов, затем − до кислот, вторичных – до кетонов и затем – до кислот, гликоли при окислительном метаболизме образуют соответствующие кетоны и альдегиды, а в конечном итоге ряд кислот.
Биотрансформация спиртов осуществляется преимущественно в печени при участии этанолокисляющих ферментных систем: алкогольдегидрогеназы (АДГ), микросомальной этанолокисляющей системы (МЭОС), каталазы и ксантиноксидазы
НАД+-зависимая АДГ является основным ферментом, осуществляющим метаболизм алифатических спиртов. Акцептором протонов, отрываемых от спиртов, является обычно НАД+, который восстанавливается до НАДH. Таким образом, в этой реакции генерируется значительное количество восстановленного кофермента (НАДН). Рост пула НАДН в цитоплазме с нарушением соотношения НАДН/НАД+, способствует развитию метаболических расстройств при отравлениях спиртами. Аффинитет к АДГ у этанола в 100 раз больше, чем у этиленгликоля и в 10 раз больше, чем у метанола
У человека окисление альдегидов преимущественно происходит при участии неспецифической альдегиддегидрогеназы (АльДГ). Этот фермент, используя НАД+ (или НАДФ+), трансформирует альдегиды в соответствующие кислоты. Альдегиды всегда более токсичны, чем исходное вещество; они не накапливаются в организме и активно участвуют в дальнейшей биотрансформации,
Конечные продукты биотрансформации спиртов – кислоты, большинство из которых весьма токсичны и являются ингибиторами тканевого дыхания, причем этот эффект, как правило, усиливается в условиях ацидоза. Судьба кислот, образующихся в результате метаболизма спиртов, различна: они могут подвергаться дальнейшей ферментной биотрансформации, вступать в реакции конъюгации, включаться в обменные процессы и, наконец, выводиться из организма, главным образом, с мочой.
Таким образом, общим в токсикологии многих спиртов является то обстоятельство, что их метаболизм – это пример реакции токсификации, а алкогольдегидрогеназа (АДГ) и альдегиддегидрогеназа (АльДГ) выступают в роли ферментов токсификации.
По скорости биотрансформации спирты значительно отличаются друг от друга, при этом, чем медленнее они метаболизируются, тем более выражено их наркотическое действие.
Основные промежуточные продукты ряда спиртов приведены в таблице.
Таблица
Промежуточные продукты биотрансформации некоторых спиртов
| Спирт | Альдегид | Кислоты |
| Этанол | Ацетальдегид | Уксусная |
| Метанол | Формальдегид | Муравьиная |
| Этиленгликоль | Гликолевый и глиоксиловый альдегиды | Гликолевая, глиоксиловая и щавелевая |
Описанные особенности биотрансформации позволили Ю.Ю.Бонитенко с соавт. (2000) разделить все спирты в зависимости от токсичности их метаболитов на «токсифицирующиеся» (продукты биотрансформации токсичнее исходного соединения – метанол, этиленгликоль и его эфиры, тетрагидрофурфуриловый спиртспирт и др.) и «детоксифицирующиеся» (метаболиты менее ядовиты, чем исходное вещество – этанол, пропанол, бутанол и др.).
Выделение спиртов из организма осуществляется с мочой и выдыхаемым воздухом, причем в моче они определяются значительно дольше, чем в крови. Экскреция спиртов практически не зависит от уровня рН мочи, а их кислые метаболиты значительно интенсивнее выводятся со щелочной мочой. Время полувыведения из крови колеблется от 1-2 ч у этанола, до 12-16 ч − у метанола, однако значительные коррективы в этот показатель могут вносить исходные концентрации.
Характерным для спиртов является двухфазность их токсического действия. Первая фаза связана с действием целой молекулы и характеризуется развитием наркозоподобного эффекта, вторая обусловлена действием на различные биомишени более токсичных продуктов их биотрансформации, что, в конечном счете, и определяет многообразие проявлений интоксикаций.
Патогенетически важно, что при отравлениях всеми спиртами развивается декомпенсированный метаболический ацидоз, причины которого описаны выше Ацидоз усугубляет гипоксические изменения в органах и тканях, приводит к гиперполяризация мембран и многочисленным метаболическим нарушениям, что ведет к дальнейшему повреждению мембранных структур.
Несмотря на значительное сходство, токсикокинетики и токсикодинамики спиртов, между отдельными представителями этого класса химических соединений существует и ряд существенных различий.
Токсикология метанола
Метиловый спирт (СН3ОН, метанол, карбинол, древесный спирт) – бесцветная прозрачная летучая жидкость, по вкусу и запаху напоминающую этиловый спирт. Метанол легко смешивается с водой, эфиром, ацетоном и спиртами в любых соотношениях, является хорошим растворителем жиров, масел и других органических веществ. Широко применяется в промышленности и лабораторном деле как растворитель, в качестве реагента в органическом синтезе, производстве полимерных материалов, лаков, красок, в медицинской лабораторной практике и т. п. Особое значение имеет факт использования метанола для денатурирования этилового спирта. В атмосферный воздух метанол может поступать с выбросами производств, в водоемы – со сточными водами.
Средняя смертельная доза метанола при приеме внутрь составляет около 100 мл, но индивидуальная чувствительность к яду обусловливает колебания смертельной дозы от 30 до 250 мл. В литературе описан случай развития слепоты при приеме 15 мл метилового спирта, также встречаются сведения о минимально токсической дозе равной 7-8 мл.
Метанол быстро всасывается из желудочно-кишечного тракта и с кожи. Уже через 1 ч после перорального приема в крови обнаруживается максимальная концентрация яда. Средние значения смертельных концентраций в плазме крови составляют 1 г/л. Он достаточно равномерно распределяется в тканях, наибольшая его концентрация определяется в богатых жидкостью органах. Объем распределения (Vd)метанола составляет 0,6 л/кг.
В отличие от этанола метиловый спирт значительно медленнее окисляется АДГ, поэтому в биосредах определяется в неизменном виде до 3–5 и даже 7 суток. В течение нескольких суток метанол может элиминироваться слизистой желудка и повторно всасываться в кровь.
Основными продуктами биотрансформации метанола являются формальдегид и муравьиная кислота. На первом этапе биотрансформации из метилового спирта при участии АДГ образуется формальдегид. Окисление формальдегида до муравьиной кислоты осуществляется быстро, в то время как кислота (формиат) метаболизируется достаточно медленно. Существенное значение в развитии токсических эффектов метилового спирта играет дефицит фолиевой кислоты, интенсивно используемой в качестве одного из кофакторов метанол окисляющих ферментных систем.
При низких концентрациях метанола в крови его элиминация подчиняется законам кинетики первого порядка (снижение концентрации обратно пропорционально времени), при высоких – нулевого порядка (снижение концентрации не зависит от времени и составляет 8,5 мг/дл в час). Следовательно, в этих условиях различны и периоды полувыведения метанола: 14-27 ч для низких концентраций спирта и до 30 ч и более при высоких дозах. Блокада АДГ этанолом увеличивает период полувыведения метилового спирта в среднем до 35 ч и более.
В печени разрушается до 95% метанола, остальной выводится с выдыхаемым воздухом (1%) и мочой (около 5%) в неизменном виде. От 5 до 20% принятого метилового спирта выделяется через почки в виде муравьиной кислоты, которая определяется в моче до 5-7 сут с момента приема метанола.
Метанол и его метаболиты считаются сильными нервно-сосудистыми и протоплазматическими ядами, нарушающими окислительное фосфорилирование, вызывая тем самым дефицит АТФ, особенно в тканях головного мозга и сетчатке глаз. В основе характерного для метанола окулотоксического действия лежат нарушения процессов окислительного фосфорилирования, в результате чего снижается энергообеспечение тканей сетчатки и зрительного нерва и, как следствие этого развивается демиелинизация и последующая атрофия зрительного нерва.
Кроме того, метиловый спирт и его интермедиаты вмешиваются в обмен медиаторов и других биологически активных веществ. Биотрансформация метанола вызывает метаболический ацидоз, который усиливает действие муравьиной кислоты, как мощного ингибитора тканевого дыхания.
В клинической картине интоксикации метанолом принято выделять следующие периоды: начальный, скрытый, выраженных клинических проявлений и последствий. По степени тяжести различают легкую, среднюю (офтальмическую) и тяжелую (генерализованную) формы отравления.
Легкие отравления протекают с преобладанием симптомов острого гастрита (тошнотой, рвотой, болями в эпигастрии) и нерезко выраженными общемозговыми расстройствами (недомоганием, слабостью, заторможенностью, головными болями). Выявляются симптомы поражения глаз – туман, мелькание «мушек» или наличие «сетки» перед глазами, расширение зрачков и ослабление их реакции на свет. Продолжительность интоксикации легкой степени обычно не превышает 3-5 сут.
При отравлениях средней тяжести на фоне умеренно выраженных общих симптомов интоксикации ведущими являются нарушения зрения вплоть до полной слепоты. При офтальмоскопии в ранние сроки интоксикации регистрируют отек сетчатки и зрительного нерва, в дальнейшем признаки неврита зрительного нерва. Окулотоксическое действие проявляется в различные сроки после приема яда (от 40 мин до 72 ч), с дальнейшим наступлением частичной или полной слепоты вследствие демиелинизации и последующей атрофии зрительного нерва, как правило, необратимой.
Для тяжелого отравления метанолом характерно бурное развитие клинической картины с психомоторным возбуждением с последующим угнетением сознания вплоть до комы, возможно развитие выраженной токсической гепато- и нефропатии. При неблагоприятном течении интоксикации летальные исходы наблюдаются, как правило, на 1-2 сут.
Терапия острых отравлений метанолом осуществляется в соответствии с общими принципами лечения острых экзогенных отравлений. Основной задачей первой помощи является скорейшее удаление метанола из желудочно-кишечного тракта, для чего проводят зондовое промывание желудка 1-2% раствором гидрокарбоната натрия или слабым раствором перманганата калия после которого вводят энтеросорбент. В связи с тем, что метанол и продукты его метаболизма повторно элиминируются слизистой оболочкой желудка, рекомендуется проведение повторных промываний желудка и энтеросорбции.
Одним из наиболее эффективных методов выведения метанола и его метаболитов из организма является гемодиализ.
Основным антидотом на сегодняшний день является этиловый спирт, конкурирующий с метанолом в основном за АДГ и уменьшающий образование формальдегида и муравьиной кислоты. Принципы применения этанола как антидота при отравлении техническими спиртами: обеспечение постоянного присутствия этанола в биосредах не ниже 1г/л; длительное, сопоставимое с временем элиминации яда применение (в среднем 3-5 сут); раннее (даже при подозрении на отравление метанолом) применение; лечебная доза 96% этанола – не менее 2 г/кг массы тела; введение антидота в виде 30% раствора перорально или 5-10% раствора внутривенно; применение поддерживающей дозы этанола после введения основной со скоростью 80-100 мг/кг в час или 120-150 мг/кг в час (для алкоголиков); увеличение примерно в два раза дозы этанола при планировании проведения операции гемодиализа.
В настоящее время появились препараты, способные подавлять активность АДГ, в частности, специфический конкурентный ингибитора АДГ − 4-метилпиразол (фомепизол), который необходимо применять в наиболее ранние сроки после отравления. При интоксикации метанолом в качестве средств специфической терапии, вызывающих ускорение метаболизма муравьиной кислоты, используют также лейковорин (внутривенно по 1 мг/кг, не более 100 мг), фолиевую кислоту (по 1 мг/кг каждые 4 ч на протяжении 3-5 дней) в сочетании с пиридоксином и тиамином (по 100 мг каждый).