Практическая работа 4. Сильнодействующие ядовитые вещества

Цель практической работы – изучение механизма интоксикации человека вызванoй сильнодействующими ядовитыми веществами.

 

Задачи работы:

- изучение механизма интоксикации вредными веществами,

- изучение особенностей воздействия сильнодействующих ядовитых веществ в момент поступления и выведения их из организма человека.

- изучение способов снижения вредного воздействия химических веществ на здоровье человека.

 

Задание к практической работе:

- ознакомиться с теоретической частью работы;

- ознакомиться с основными сильнодействующими и ядовитыми веществами используемыми в производстве;

 - охарактеризовать пути поступления и особенности проявления эффекта отравления сильнодействующими и ядовитыми веществами;

- изучить механизм образования карбокси – и метгемоглобина при воздействии на человека сильнодействующих и ядовитых веществ;

 - охарактеризовать основные симптомы острого и хронического отравления вредными сильнодействующими веществами;

- решить типовые задачи;

- ответить на контрольные вопросы;

-написать отчет по работе и сдать его на проверку и подпись преподавателю.

Вопросы к семинару

1. Понятие острой и хронической токсичности.

2. Понятие о местных, системных и сочетанных симптомах отравления человека.

3. Немедленные и отсроченные признаки ингаляционного отравления вредными химическими веществами.

4. Основные негативные эффекты при ингаляционном поражении вредными химическими веществами.

5. Группы химических веществ образующих метгемоглобин, механизм их действия.

6. Особенности оказания первой помощи пострадавшим от воздействия угарного газа.

 

Теоретическая часть

Физиологический результат от воздействия многих химических веществ зависит от интенсивности и режима их поступления в организм. Последствия от воздействия высокой интенсивности, высоких концентраций (острые отравления) могут сильно отличаться от последствий действия низкой интенсивности – хронического или периодического (интермиттирующего). Изучение острой и хронической токсичности проводится главным образом на животных. Острые отравления определяются как отравления, развивающиеся в течение не более чем за 24 часа, но не всегда удается установить точно, когда в условиях аварии началось воздействие на пострадавших ядовитых веществ. Сначала, необходимо уточнить имел ли место сам факт воздействия веществ на людей, а затем – в течение какого времени пострадавшие находились в зоне действия.

Хронические (интермиттирующие) воздействия могут происходить не только в производственных условиях, но и в случаях, когда имеется загрязнение окружающей среды или когда ядовитые химикаты представлены в продовольствии. В этих ситуациях, если проблема имеет тенденцию к развитию, могут быть приняты организационные и технические меры к еѐ решению. Необходима оценка риска, что эти воздействия скажутся на здоровье настоящего и будущего поколений.

В большинстве случаев признаки отравления химическими веществами проявляются у пострадавших от несчастного случая немедленно или с отсрочкой в 1–2часа. Симптомы (признаки) могут быть местные (глаза, кожа, респираторный тракт (дыхательные пути), гастроэнтеральный (или желудочно–кишечный) тракт, системные поражения (система кровообращения или нервная система) или сочетание их.

Чаще всего острые системные поражения проявляются в форме возбуждение или депрессия, аритмии, повышении или понижении давления крови, метгемоглобинемии (окисление двухвалентного железа гемоглобина), гемолизе (разрушение эритроцитов), развивается диарея, рвота, продрома (общее недомогание).

В некоторых случаях, однако, особенности токсического действия таковы, что признаки могут появиться через дни, недели, месяцы или даже годы после острого отравления (латентный период).

Отсроченные признаки могут проявиться в любой системе или в органе, но обычно это респираторный тракт (например, отек легких), почки, печень и формирующие кровь органы.

В зависимости от пути поступления в организм выделяют ингаляцию, кожную резорбцию, поражения желудочно–кишечного тракта и так далее.

При химических авариях с большим количеством пострадавших, основной путь отравления – ингаляционный. Отравления вызываются токсичными газами, парами и аэрозолями (дымом в частности). В результате производственной аварии газы, хранившиеся под давлением, быстро загрязняют не только производственную зону, но распространяются с ветром и загрязняют воздух близлежащих населенных пунктов. Наряду с действием на дыхательные пути, вероятно поражение в этом случае глаз и кожи. Не исключено поражение желудочно–кишечного тракта, если питьевая вода или продовольствие также были загрязнены через воздух или с выпавшими осадками в виде дождя или снега.

Ингаляционные ядовитые вещества различаются своими физическими свойствами и патолого–физиологическими эффектами, которые определяют клинические проявления отравления. Результат действия химикатов на дыхательные пути складывается из эффектов воздействия на мембраны на различных уровнях респираторного тракта, а также других эффектов в результате поглощения токсичного вещества слизистыми оболочками и альвеолами. Возникают как немедленные признаки, так и признаки отсроченные, которые появляются после латентного периода.

Выделяют пять типов ингаляционных поражений по их негативным эффектам и пять групп ядовитых веществ:

1–раздражающие;

2–системные ядовитые вещества;

3–комбинированные – и раздражающие, и системные;

4–инертные (в биологическом, а не химическом понимании);

5–горячие газы.

Именно необходимость рассмотрения двух последних групп существенно отличает аварии от большинства других ситуаций токсического воздействия на организм.

Раздражающие яды

Раздражающие яды оказывают токсичное действие на слизистые оболочки респираторного тракта. Тяжесть поражения будет определяться:

–концентрацией и химической природой яда;

–размером частиц аэрозоля;

–растворимостью в слизи дыхательных путей;

–способностью проникать через биологические мембраны;

–продолжительностью воздействия;

–наличием предшествующих заболеваний, особенно, респираторного тракта.

Важно различать две подгруппы раздражающих ядов:

–вызывающие признаки токсического действия немедленно;

–вызывающие только слабые и/или вообще не вызывающие признаков поражения.

Вещества хорошо растворимые в воде (например, кислоты, щелочи, аммиак, хлористый и фтористый водород) воздействуют на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и обычно не достигают нижних отделов респираторного тракта, если концентрация вещества в воздухе и время действия невелики. Эти вещества, как правило, вызывают немедленно такие симптомы как слезотечение, кашель, ринит, фарингит и иногда отек гортани. Также возможно поражение нижних отделов респираторного тракта, хотя это более характерно для веществ промежуточной растворимости в воде (например, газообразные галогены, диоксид серы, фенол). Главным образом вещества малорастворимые в воде поражают нижние отделы респираторного тракта при низких концентрациях или при повторяющихся коротких воздействиях. Например, хлор, сероводород, изоцианаты, пары ртути, оксиды азота, фосген вызывают пневмонии, отеки легких, даже порой без других признаков поражения верхних дыхательных путей или раздражения глаз.

Итак, ранние симптомы поражений респираторного тракта обычно хорошо выражены и позволяют оценить степень поражения. Но, в случае оксидов азота, фосгена и ряда других летучих ядовитые вещества ранние симптомы не выражены.

Повторение первичных симптомов имеет место после латентного периода. В течение латентного периода человек ощущает легкий дискомфорт. Длительность латентного периода – от 30 минут до 3 суток.

Повторное действие ингаляционных ядовитых веществ при их высокой концентрации может вызывать рефлекторные реакции отторжения в системах циркуляции и в дыхательной системе.

Развитие симптомов поражения респираторного тракта происходит по нескольким основным направлениям.

Отек легких

Он возникает из–за увеличения проницаемости капилляров (под действием, например, оксидов азота). Иногда отек наблюдается сразу после воздействия ядовитые вещества, а иногда только после латентного периода.

Астмоподобный синдром

Например, изоцианаты вызывают сенсибилизацию респираторного тракта – после повторного действия низких концентраций возникают астматические симптомы. Второй механизм действия изоцианатов связан с изменением под их влиянием биологического ответа на стимуляцию – рецепторов (или выделение гистамина и бронхоконстрикция). Эффекты от действия изоцианатов по второму пути проявляются после латентного периода через несколько часов.

Системные поражения

Вдыхаемые ядовитые вещества (цианиды), могут быть причиной системных нарушений безкаких–либо симптомов нарушений в респираторном тракте. Соответственно, симптомы, системных нарушений изменяются в соответствии с токсическими свойствами вещества, реагируют с наиболее уязвимой системой конкретного пострадавшего и органом–мишенью.

Аналогично рассмотренным выше поражениям респираторного тракта симптомы могут быть немедленными или отсроченными. Немедленные симптомы связаны с действием ядовитого вещества на центральную нервную и сердечно – сосудистую системы. Особое место занимают системные ядовитые вещества эндогенного происхождения, которые при авариях поступают извне, например, синильная кислота и ее соли.

Цианиды эндогенного происхождения обнаружены в биологических жидкостях, в выдыхаемом воздухе, в моче. Считается, что нормальный их уровень в плазме крови может достигать 120

мкг/л.

Цианокобаламин (витамин В12) является фактором роста и необходим для нормального кроветворения, функционирования нервной системы, печени и других органов. Этот витамин синтезируют микроорганизмы, обитающие в желудочно–кишечном тракте человека. Поэтому некоторые количества цианидов, образующихся при распаде витамина, организм инактивирует. Если концентрация синильной кислоты в воздухе не превышает 0,01–0,02мг/л, то она оказывается практически безопасной в течение нескольких часов. Увеличение концентрации яда до 0,08–0,1мг/л уже опасно для жизни из–за истощения защитных механизмов.

Цианиды блокируют усвоение клетками кислорода и вызывает тканевую гипоксию – кислород в тканях есть, а усвоить его они не могут. При попадании в организм не смертельных доз быстро развиваются головная боль, одышка, рвота, покраснение кожи. В тяжелых случаях нарушается работа сердца, наблюдаются судороги и паралич. Биохимический механизм токсического действия цианидов заключается в присоединении к трехвалентному железу каталитического центра дыхательного фермента цитохромоксидазы. В митохондриях клеток блокируется перенос электрона, осуществляемый благодаря способности железа обратимо изменять степень окисления. В результате блокируются основные процессы дыхания и синтеза АТФ.

Образующийся патологический комплекс – карбоксигемоглобин – не способен присоединять к себе кислород. При этом в молекуле гемоглобина СО соединяется с атомами

железа, вытесняя кислород. Понятно, что одна молекула гемоглобина (точнее 2 её гема) может присоединять до 2 молекул СО.

В организме постоянно присутствует некоторое количество оксида углерода. Подобно цианидам она образуется в процессах метаболизма. Когда эритроциты крови стареют и распадаются, в кровь выделяется гемоглобин. Его превращение в билирубин сопровождается образованием 1 моля оксида углерода на моль гемоглобина. Это небольшое количество оказывается заметным при длительной работе в герметичных помещениях – на подводных лодках или кабинах космических кораблей. При содержании СО во вдыхаемом воздухе равном 0,07% количество образующегося в крови HbCO становится равным количеству HbO2.

Из системных ядовитых веществ, поступающих в организм ингаляционным путем, отметим летучие фосфорорганические соединения и углеводороды. Их токсическое действие связано нарушением проводимости нервных импульсов. Причем действие первых проявляется быстро в форме судорог и паралича, а действие вторых – депрессивное и наркотическое.

Вдыхание окислов азота, нитритов и нитробензола вызывает накопление в эритроцитах окисленной формы гемоглобина, называемой метгемоглобин MtHb, которая не способна переносить кислород. Такой же эффект вызывают следующие группы веществ:

–анилин, гидроксиламин, фенилгидразин, аминофенолы и их производные;

–органические и неорганические окислители – хиноны, нафталин, хлораты и перманганаты;

–окислительно–восстановительные красители: метиленовый синий, крезиловый голубой;

–лекарственные препараты (нитроглицерин, амилнитрил, новокаин, сульфаниламиды, аспирин, барбитураты и др.).

Следует выделить еще один класс летучих ядовитых веществ – галогенпроизводные углеводородов. Они повышают чувствительность миокарда к эндогенным и экзогенным катехоламинам – адреналину и норадреналину. Легкие отравления сопровождаются аритмией, а в тяжелых случаях может наступить смерть.