Механизм токсического действия
Цианиды – твердые кристаллические вещества, очень ядовитые, смертельная доза при попадании внутрь организма около 150 мг.
Хлорциан (СlСN) – бесцветная жидкость с резким раздражающим запахом. Тк +13,4°С, обладает высокой летучестью и, поэтому, менее стойкое, но пары в 2 раза тяжелее воздуха. Остальные свойства аналогичны синильной кислоте.
ТОКСИЧНОСТЬ: синильная кислота и хлорциан вызывают поражения в основном ингаляционным путем. ОПАСНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ составляет 0,1 – 0,2 мг/л, при экспозиции 15-20 мин. вызывает тяжелые поражения. СМЕРТЕЛЬНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ – 0,2 – 0,3 мг/л при экспозиции 5-10 мин. МОЛНИЕНОСНАЯ ГИБЕЛЬ возникает при концентрациях 0,4 – 0,8 мг при экспозиции 2-5 мин.
СlСN - в виде паров менее токсичен: 0,4 – 0,8 мг/л вызывает смертельные поражения в течение 5 минут.
Механизм токсического действия.
Пары синильной кислоты, поступая в организм с вдыхаемым воздухом, преодолевают легочные мембраны, попадают в кровь и кровью разносятся по органам и тканям. При этом происходит частичная детоксикация яда, главным образом, путем образования роданистых соединений (тиоцианатов), которые выводятся из организма в основном с мочой и частично со слюной. Детоксикация цианидов путем конъюгации с серой наблюдается как у человека, так и у животных. Фермент родоназа, принимающий участие в этой реакции, находится в митохондриях, главным образом в печени и почках.
В процессе обезвреживания цианидов в организме принимают участие углеводы, при этом образуются безвредные циангидрины. Возможно окисление части синильной кислоты в циановую, которая затем гидролизуется с образованием аммиака и углекислоты. Кроме того, часть синильной кислоты выделяется легкими в неизмененном виде.
В раскрытии механизма токсического действия цианидов сыграло определенную роль установление факта снижения артерио - венозной разницы в содержании кислорода крови. В норме эта разница составляет 4 - 6%. По мере развития интоксикации содержание кислорода в венозной крови постепенно приближается к показателям его содержания в артериальной крови. Чем тяжелее отравление, тем меньше артерио - венозная разница. Установлено, что цианиды вмешиваются в окислительно-восстановительные процессы в тканях, нарушая активацию кислорода цитохромоксидазой.
В клеточном дыхании электроны и протоны, полученные в клетках при окислении глюкозы, аминокислот и жиров, передаются на дыхательную цепь. Первым ферментом, находящимся в митохондриях, которые атакуются электронами и протонами, образованными при гликолизе и в цикле Кребса, является дегидрогеназа, коферментом которой служит никотинамидадениндинуклеотид. Активной группой кофермента является амид никотиновой кислоты. Присоединение и отдача электронов и протонов коферментом обусловлены способностью пиридинового ядра амида никотиновой кислоты (витамина РР) к обратному окислению и восстановлению. На этой реакции окислительно-восстановительные процессы в тканях не заканчиваются. В дальнейшем восстановленная дегидрогеназа передает электроны и протоны флавиновому ферменту, коферментом которого является флавинадениндинуклеотид (ФАД). Активной частью кофермента является изоаллоксазиновая группировка (витамин В2), к которой присоединяются два электрона и два протона. В результате реакции выделяется энергия, аккумулирующаяся в форме макроэргических связей АТФ. Следующая стадия транспорта протонов и электронов осуществляется с помощью фермента Q, активной группой которого является хинон. При окислении фермента электроны передаются на цепь цитохромов (цитохромы В, С1, С, А и А3, из которых А + А3 представляют собой цитохромоксидазу). В настоящее время установлено, что цитохромоксидаза состоит из 4х единиц гема А, 2х единиц гема А3 и содержит 6 атомов меди. Последовательная передача электронов от одного цитохрома к другому приводит к окислению и восстановлению находящегося в них железа (Fe2+ и Fe3+). C цитохромоксидазы электроны передаются кислороду, доставляемого к тканям кровью, активируя его. Активированный таким образом кислород соединяется с протонами, образуя конечный продукт окисления - воду.
Синильная кислота и ее соли, растворенные в крови, достигают тканей, где вступают во взаимодействие с трехвалентной формой железа цитохромоксидазы. Соединившись с цианидом, цитохромоксидаза теряет способность переносить электроны на молекулярный кислород. Установлено, что цианиды взаимодействуют только с цитохромом А3. Поэтому стало возможным объяснить тот факт, что при отравлении цианидами не наблюдается 100% угнетения тканевого дыхания. Ткани сохраняют способность потреблять 5 - 7% кислорода, однако это так называемое «цианрезистентное дыхание» не может обеспечить потребности организма в энергии.
Вследствие выхода из строя конечного звена окисления блокируется вся дыхательная цепь и развивается тканевая гипоксия. Кислород доставляется к тканям в достаточном количестве с артериальной кровью, но ими не усваивается и переходит в неизмененном виде в венозное русло. Одновременно нарушаются процессы образования макроэргов (например: АТФ), необходимых для нормальной деятельности органов и систем. Активируется гликолиз, то есть обмен с аэробного переходит на анаэробный.
Клиника.
В зависимости от количества ОВ, поступившего в организм, а также экспозиции различают легкую, среднюю и тяжелую степени, а также молниеносную форму поражения (отравления).
Легкая степень характеризуется субъективными ощущениями: металлический привкус во рту, запах горького миндаля, саднение в носу, боли за грудиной, слабость. После одевания средств защиты органов дыхания или выхода из очага синильная кислота быстро обезвреживается в организме, и такие пораженные возвращаются в строй.
Средняя степень характеризуется той же симптоматикой, которая характерна для легкой степени, но к ней присоединяются симптомы: головная боль, шум в ушах, пульсация височных артерий, тошнота, иногда рвота, беспокойство, онемение слизистой полости рта. Появляются одышка, боли в области сердца, затруднение речи, небольшое слюнотечение, брадикардия, мышечная слабость. Отмечается возбуждение, вследствие резкой одышки возникает страх смерти.
После прекращения поступления яда в организм симптоматика через 30 – 40 мин. ослабевает, при оказании медицинской помощи в течение 1 – 3 суток могут быть остаточные явления – разбитость, головные боли, боли в области сердца, слабость, легкое расстройство походки.
Тяжелая степень характеризуется быстрым развитием всех описанных симптомов. Различают 4 фазы:
1 фаза – начальная:без скрытого периода ощущается запах горького миндаля, металлический привкус, биение височных артерий, беспокойство, слабость, сердцебиение.
2 фаза – диспноэтическая:резкое кислородное голодание, мучительная одышка, слизистые и кожа ярко-розовой окраски. Боли в области сердца стенокардического характера, пульс замедлен, напряжен, тошнота, рвота, ригидность затылочных мышц и подергивание мышц лица. Сознание затемнено, зрачки могут быть расширены.
3 фаза – судорожная:теряется сознание, отравленный падает, начинаются клонические судороги всего тела, кожные покровы и слизистые ярко-алой окраски. Глазные яблоки выпячиваются из глазниц, зрачки расширены, корнеальный рефлекс отсутствует. Пульс замедленный. Дыхание редкое, во время судорог прекращается. Нередко непроизвольная дефекация, мочеотделение. Судорожная фаза может длиться от нескольких минут до нескольких часов.
Если медицинская помощь не оказана в судорожной фазе, наступает 4 фаза – паралитическая:судороги прекращаются, расслабляются мышцы, наступает адинамия, отсутствуют рефлексы, дыхание редкое, прерывистое, поверхностное, пульс учащается, АД резко падает. Паралич дыхательного центра и остановка дыхания. В течение 3-5 минут сердце продолжает сокращаться, и пораженного можно спасти.
Молниеносная форма характеризуется тем, что сразу наступает потеря сознания, отравленный падает, судорожная стадия длится минуты, пораженный как бы застывает от остановки дыхания с выпученными глазами, расширенными зрачками, но сердечная деятельность продолжается несколько минут.
Остаточные явления после отравления синильной кислотой сохраняются в течение 1–2 недель – чувство тяжести в груди, затруднение речи, головные боли, дискоординация движений, тошнота, лабильность пульса, нарушение ЭКГ, повышенная утомляемость, слабость.
В ряде случаев развиваются тяжелые осложнения: аспирационная пневмония, парезы, параличи различных мышечных групп и нарушения психики.
Особенности отравления хлорцианом: резко выраженное раздражающее действие на слизистые глаз и дыхательных путей. Малые концентрации вызывают резь и жжение в глазах, носоглотке и груди, слезотечение, светобоязнь, кашель и чихание, которые скоро проходят.
В тяжелых случаях: раздражение слизистых дыхательных путей, одышка, ярко-розовая окраска слизистых оболочек и кожных покровов, нередко - токсический отек легких.
При высоких концентрациях смерть наступает быстро при выраженных судорогах и параличе дыхательного центра. Остаточные явления, в случае выздоровления – длительные воспалительные изменения слизистых органов зрения и дыхания.
Патологоанатомические изменения.
При вскрытии трупов вскоре после смерти от отравления цианистыми соединениями характерным является светло-красный цвет трупных пятен, розовая окраска слизистых и кожных покровов. Зрачки расширены, глазные яблоки выпячиваются. Кровь жидкая алого цвета. Все внутренние органы (легкие, сердце, мышцы, печень) также имеют светло-красный цвет. Часто обнаруживается запах горького миндаля от внутренних органов, в особенности от головного мозга. Однако следует учитывать, что если пораженному вводилась метиленовая синь или вскрытие производится через несколько часов после смерти, то светло-красный цвет кожи и внутренних органов может не наблюдаться.
Внутренние органы застойно полнокровны. В серозных оболочках сердца, плевре, брюшинном покрове обнаруживаются точечные кровоизлияния как признак смерти от кислородного голодания. Мышца сердца иногда дряблая, растянута жидкой кровью. Легкие спавшиеся, ткань их воздушна, немного отечна. В трахее и бронхах иногда небольшое количество слизи.
Мозг и мозговые оболочки отечны, полнокровны, в них также обнаруживаются точечные кровоизлияния. Могут быть очаги некроза и размягчения ткани мозга, особенно в подкорковых узлах, которые часто располагаются симметрично.
Для уточнения посмертного диагноза (обязательно в судебно-медицинских случаях) необходимо сделать анализ ткани мозга на синильную кислоту (цианиды).
Лечение.
Исходя из механизма действия отравляющих веществ, разбираются следующие группы антидотов.
Первая группа – метгемоглобинобразователи:
- амилнитрит, нитрит натрия;
- антициан 20%, улучшающий кровоснабжение головного мозга, благоприятно влияет на сердечную деятельность, повышает устойчивость организма к гипоксии. Но основное действие – это способность к метгемоглобинообразованию и активации биохимических процессов тканевого дыхания.
Вторая группа – антидоты, связывающие циангруппу:
- тиосульфат натрия 30%, образует роданид;
- глюкоза 20 – 40%, образует циангидрины.
- витамины группы В с соединениями кобальта, соли кобальта (Со2ЭДТА) – этилендиаминтетраацетат, связывающий циангруппу.
- метиленовая синь + глюкоза = хромосмон, но сейчас как антидот его не рекомендуют использовать из-за побочных действий – гемолиз, закупорка почечных канальцев при нарушениях со стороны почек.
Симптоматическая терапия – ИВЛ, непрямой массаж сердца, введение лобелина, цититона в/в, по показаниям используются сердечные средства, а также противосудорожные (седуксен, феназепам). При поражениях хлорцианом необходимо промыть глаза и прополоскать глотку 2% раствором бикарбоната натрия и использовать обезболивающие средства (промедол из шприц-тюбика).
Помощь на этапах.
Поскольку основные ОВ общеядовитого действия являются нестойкими веществами с быстронаступающим действием, необходимо вспомнить об особенностях работы медицинской службы в очагах химического поражения отравляющими и сильнодействующими ядовитыми веществами общеядовитого типа действия.