Методическая разработка (стр. 1 )

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Ставропольская государственная медицинская академия»

Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Кафедра безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф

Утверждаю

заведующий кафедрой

доцент к. м. н.

«_____» ___________2011 год

Методическая разработка

к практическому занятию по учебной дисциплине «Экстремальная и военная медицина»

для студентов 3 курса лечебного, 4 курса педиатрического и 3 курса стоматологического факультетов.

Тема № 22 . Токсичные химические вещества цитотоксического действия.

Занятие № 1. Ингибиторы синтеза белка и клеточного деления.

Обсуждена на заседании кафедры

«_____»_____________2011года

протокол

Методическая разработка составлена

старшим преподавателем кафедры

Ставрополь, 2011

1.  Тема. Токсичные химические вещества цитотоксического действия.

Актуальность темы.

Цитотоксическим называется повреждающее действие веществ на организм путём формирования глубоких и функциональных изменений в клетках, приводящих к их гибели.

В основе такого действия лежит прямое или опосредованное иными механизмами поражение внутриклеточных структур, сопровождающееся грубыми нарушениями генетического аппарата клеток и клеточных мембран, процессов синтеза белка и других видов пластического обмена.

Следует отметить, что практически любая тяжёлая интоксикация в той или иной степени сопряжена с повреждением клеток различных типов. Однако часто повреждение носит вторичный характер (в результате стойкого нарушения токсикантами или продуктами их метаболизма гемодинамики, газообмена, кислотно-основного состояния, ионного состава внутренней среды организма и т. д.) либо проявляется при воздействии химических соединений на клетку лишь в очень высоких дозах (на фоне уже развившихся иных признаках поражения).

Вместе с тем существуют вещества, цитотоксическое действие которых обусловлено прямой атакой ксенобиотика на структурные элементы клетки и является основным в профиле вызываемого ими токсического процесса. Такие вещества можно отнести к группе цитотоксикантов.

Особый интерес представляют вещества, способные при экстремальных ситуациях вызывать массовые санитарные потери. К числу таковых из группы цитотоксикантов относятся прежде всего боевые отравляющие вещества кожно-нарывного действия (иприт, азотистый иприт, люизит), некоторые промышленные агенты (соединения мышьяка, ртути и т. д.), фитотоксиканты и пестициды, и их токсичные примеси (диоксин и диоксинподобные соединения), а также некоторые другие соединения.

Мышьяксодержащие вещества широко используются в медицине, а также в качестве пестицидов (инсектицидов и гербицидов), осушителей в производстве изделий из хлопка, консервантов древесины, пищевых добавок в рацион некоторых животных и т. д. Хотя случаи массовых интоксикаций соединениями мышьяка в настоящее время редки, сохраняется потенциальная возможность таких инциндентов. Так, в Японии (1972 г.) более 12 тысяч детей получили отравление консервированным молоком, заражённым мышьяком. Случай привёл к гибели 130 человек. Широкое применение мышьяксодержащих веществ в хозяйственной деятельности, их доступность делают возможным их применение с террористическими целями. На основе мышьяка в начале 20 века были созданы высокотоксичные боевые отравляющие вещества, запасы которых в настоящее время подлежат уничтожению.

3. Учебные и воспитательные цели.

3.1. ОБЩИЕ ЦЕЛИ:

- расширение и углубление у студентов общего и медицинского кругозора знаний, развитие умений клинически мыслить, продолжение формирования личности врача;

- подготовка медицинских специалистов к работе в условиях чрезвычайных ситуаций.

3.2. ЧАСТНЫЕ ЦЕЛИ:

в результате изучения дисциплины студент должен:

ЗНАТЬ:

- характеристику очагов создаваемых токсическими веществами цитотоксического действия в военное время и в районах чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;

- патологию, клинику и лечение поражений токсическими веществами цитотоксического действия.

УМЕТЬ:

- практически осуществлять основные мероприятия по защите населения, больных, медицинского персонала от поражающих факторов цитотоксикантов;

- оценивать химическую обстановку;

- квалифицированно использовать медицинские средства защиты.

ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ:

- о содержании мероприятий, проводимых по защите населения, больных, персонала и имущества медицинских учреждений в военное время.

ВЛАДЕТЬ:

- способами логического анализа обстановки;

- навыками планирования деятельности по защите людей в условиях возникновения очагов химического заражения.

ОБЛАДАТЬ НАБОРОМ КОМПЕТЕНЦИЙ:

- в организации химического контроля за обстановкой, принятием быстрых и правильных решений при её изменении и реализации.

4. Схема интегративных связей:

А) Для изучения темы необходимы базовые знания по патологической анатомии (тема № 2 «Патология клетки», тема № 3 «Повреждение»), биологии с экологией (тема № 2 « Клеточный и молекулярно-генетический уровни организации живого», цитологии, гистологии, эмбриологии (тема № 19 «Цитология»). Требуются знания по ответным реакциям на повреждающее действие со стороны органов дыхания, покровных тканей.

Б) Полученные знания по данной теме необходимы для изучения медицинской службы гражданской обороны, занятия № 2 цикла «Медицинское обеспечение мероприятий гражданской обороны», профессиональных болезней (занятие № 3 и № 4 « Профессиональные интоксикации»), гигиены (тема № 1 «Основы военной гигиены и гигиены чрезвычайных ситуаций и катастроф»), реанимации и интенсивной терапии (тема № 12 «Особенности интенсивной терапии и реанимации при различных острых отравлениях»).

5. Вопросы для самостоятельной работы студентов во внеурочное время:

5.1. Повторите: из пройденного курса патологической анатомии тему № 2 «Патология клетки», тему № 3 «Повреждение», из курса биологии с экологией тему 2 «Клеточный и молекулярно-генетический уровни организации живого»; из курса цитологии, гистологии, эмбриологии тему №19 « Цитология».

5.2. Перечень и классификация веществ цитотоксического действия.

Обратите внимание на критерии отнесения химических соединений к группе веществ цитотоксического действия.

5.3. Оцените особенности механизма действия, патогенеза при поражении ингибиторами синтеза белка и клеточного деления.

5.4. Профилактика поражений, оказание медицинской помощи в очаге и на этапах медицинской эвакуации.

Составьте схему этапов эвакуации при поражении химическими веществами цитотоксического действия.

5.7 . Оказание медицинской помощи в очаге и на этапах медицинской эвакуации.

6. Рекомендуемая литература.

Обязательная:

6.1  « Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита» под ред. . С. П-г., « Фолиант» 2004. Глава 11.

6.2  . Методическая разработка кафедры мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф Ст ГМА.

Дополнительная:

6.2.  « Клиническая токсикология». М. , « Медицина», 1999.

6.3. , , « Неотложные состояния при острых отравлениях ( диагностика, клиника, лечение)». М.: Медпрактика – М, 2001

6.5.  « Общая токсикология» под ред. , . М., « Медицина», 2002

6.6.  «Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита». М.: Медицина, 2004

6.7.  , « Острые отравления: руководство для врачей». М.: Медицина, 2000

6.8.  « Военная токсикология, радиология и защита от оружия массового поражения» под ред. . Москва. Военное издательство, 1992

6.9.  « Фармакотерапия боевой терапевтической патологии». , ,

7.  Аннотация по теме занятия.

Перечень и классификация веществ цитотоксического действия.

К числу наиболее токсичных представителей цитотоксикантов относятся:

1. Металлы:

- мышьяк;

- ртуть и др.

2. Элементорганические соединения:

- сероорганические соединения (галогенированные тиоэфиры: сернистый иприт);

- азоторганические соединения (галогенированные алифатические амины и некоторые аминосоединения жирного ряда: азотистый иприт, этиленимин);

- мышьякорганические соединения (галогенированные алифатические арсины: люизит);

- органические окиси и перекиси (этиленоксид) и др.;

- галогенированные бензофураны;

- галогенированные бифенилы и др.

4. Сложные гетероциклические соединения:

- афлатоксины;

- трихотеценовые микотоксины;

- аманитин и др.

5. Белковые токсины:

- рицин и др.

Общим в действии цитотоксикантов на организм являются:

- медленное, постепенное развитие острой интоксикации (продолжительный скрытый период, постепенное развитие токсического процесса),

- изменения со стороны всех органов и тканей (как на месте аппликации, так и после резорбции), с которыми токсикант или продукты его метаболизма в силу особенностей токсикокинетики способны непосредственно взаимодействовать,

- основные формы нарушений со стороны органов и систем, вовлечённых в токсический процесс: воспалительно-некротические изменения, угнетение процессов клеточного деления, глубокие функциональные расстройства внутренних органов.

Вместе с тем поражения различными токсикантами имеют и свою специфику, обусловленную особенностями основного механизма их токсического действия. Основные ОВТВ рассматриваемого класса в соответствии с особенностями механизма действия можно отнести к одной из следующих групп:

1.  Ингибиторы синтеза белка и клеточного деления:

а) образующие аддукты нуклеиновых кислот:

- сернистый иприт, азотистый иприт.

б) Не образующие аддукты нуклеиновых кислот:

- рицин.

2. Тиоловые яды:

- мышьяк, люизит.

3. Токсичные модификаторы пластического обмена:

- галогенированные диоксины, бифенилы.

Процессы синтеза белка и клеточного деления необыкновенно сложны. Механизмы, посредством которых токсиканты способны воздействовать на них – многообразны. При этом условно вещества, нарушающие процессы, можно подразделить на две группы. Представители первой группы взаимодействуют с нуклеиновыми кислотами ядра клетки (образуют аддукты), повреждая её генетический код и нарушая механизмы репликации. Поражение такими веществами сопровождается повреждением преимущественно делящихся клеток, нарушением пролиферации клеточных элементов. Соединения другой группы действуют на этапах транскрипции и трансляции генетической информации. Поэтому основным видом нарушения является угнетение синтеза белка. Наиболее чувствительными к этим ядам являются органы с высокой интенсивностью пластического обмена.

Основные свойства сернистого иприта.

Иприт	HD
Химическое название	Бис(2 хлор-этил)сульфид
Агрегатное состояние	Жидкость
Молекулярный вес	159,0
Плотность пара ( по воздуху)	5,4
Плотность жидкости	1,269 (при температуре 25)
Температура кипения	217
Температура разрушения	149-177
Растворимость в воде,%	0,05
Скорость гидролиза	Период полуразрушения при 25 градусах в дистиллированной воде 8,5 мин; в солёной воде -60 мин
Продукт гидролиза	Тиодигликоль, HCl
Растворимость в липидах	Хорошая
Стабильность при хранении	Стабилен в стальных и алюминиевых контейнерах
Запах	Чесночный (горчичный)
Скорость детоксикации	Низкая
Особенности действия	Отсроченное-обычно первые симптомы появляются спустя 4-6 часов после воздействия (в отдельных случаях скрытый период достигает 12-24 часа). Повторное действие даже небольших доз вызывает кумулятивный или даже сверхкумулятивный эффект, благодаря сенсибилизации
Среднесмертельная токсодоза (пара через лёгкие)	1,3 г * мин/м
Среднепереносимая токсодоза (пара через лёгкие)	0,2 г*мин/м
Среднесмертельная токсодоза (пара через кожу)	10 г*мин/м
Среднесмертельная доза жидкого иприта через кожу	9-100 мг/кг
Среднепереносимая токсодоза (пара на кожу)	1 г*мин/м (повреждение кожи)
Повреждение глаз	0,2 г*мин/м
Среднесмертельная доза (поступление в желудочно-кишечный тракт)	0,7 мг/кг
Стойкость	Зависит от способа применения и погодных условий. При обычной погоде-1-2 суток, в зимних условиях-недели-месяцы

Основные свойства азотистого иприта.

Азотистый иприт	HN
Химическое название	2,2,2-трихлортриэтиламин
Агрегатное состояние	Жидкость
Молекулярный вес	170,1
Плотность пара (по воздуху)	5,9
Плотность жидкости	1,09 (при температуре 25)
Температура кипения	86
Растворимость в воде,%	0,04
Скорость гидролиза	Медленная, благодаря слабой растворимости в воде
Продукт гидролиза	Аминогликоли, HCl
Растворимость в липидах	Хорошая
Стабильность при хранении	Стабилен в стальных и алюминиевых контейнерах
Запах	Слабый рыбный
Скорость детоксикации	Низкая
Особенности действия	Начало эффектов отсрочено на 12 часов и более
Среднесмертельная токсодоза (пара через лёгкие)	1,0 г * мин/м
Среднепереносимая токсодоза (пара через лёгкие)	0,1 г*мин/м
Среднесмертельная токсодоза (пара через кожу)	20 г*мин/м
Среднепереносимая токсодоза (пара на кожу )	9,0 г*мин/м (повреждение кожи)
Повреждение глаз	0,2 г*мин/м
Стойкость	Зависит от способа применения и погодных условий. При обычной погоде-1-2 суток, в зимних условиях - недели-месяцы

Механизм действия, патогенез и проявления токсического процесса при поражении ингибиторами синтеза белка и клеточного деления.

Сернистый иприт — бесцветная маслянистая жидкость. Технический продукт, окрашен примесями от желтого до темно-коричневого цвета и обладает запахом горчицы или чеснока (содержит 17—18% серы). Сернистый иприт тяжелее воды в 1,3 раза. В воде растворяется плохо (0,05% при температуре 20 °С), хорошо растворяется в органических растворителях; растворяется в других ОВ и сам растворяет их. Легко впитывается в пористые материалы, резину, не теряя при этом токсичности. Температура кипения сернистого иприта 217 °С (с частичным разложением), при температуре 14,7 °C он затвердевает. Максимальная концентрация паров сернистого иприта при температуре 20 °С — 0,62 г/м3, плотность при температуре 20 °С — 1,27 г/см3. Сернистый иприт малолетуч, однако в летних условиях возможно серьезное поражение его парами не только органов дыхания и глаз, но и кожи. Давление насыщенного пара сернистого иприта незначительное, поэтому в обычных условиях он испаряется медленно, создавая при заражении местности стойкий очаг химического заражения. Находящееся под водой ОВ остается эффективным годами, если отсутствует перемешивание воды. В воде сернистый иприт гидролизуется медленно, для дегазации его пригодны агенты окислительного и хлорирующего действия.

Сернистый иприт оказывает токсическое действие в парообразном, аэрозольном и капельно-жидком виде на органы дыхания, глаза и кожные покровы. Явления поражения возникают прежде всего в местах прямых контактов с ОВ. Резорбтивное действие сернистого иприта обусловлено его высокой растворимостью в липидах и, как следствие, хорошей резорбцией. При ингаляционных поражениях сернистым ипритом LCt50 = 1,3 г•мин/м3, при накожных аппликациях LD50 = 70 мг на 1 кг массы тела человека. Эритема кожи возникает при плотности заражения 0,01 мг/см2, язвы — 0,1 мг/см2.

Глаза особенно чувствительны к сернистому иприту. При экспозиции 10 мин пары сернистого иприта при концентрации 5•10-4 мг/л вызывают их раздражение, при концентрации 10-3 мг/л отмечается резко выраженный конъюнктивит, а при концентрации 10-1 мг/л возникают тяжелые поражения глаз.

Средствами боевого применения сернистого иприта являются авиационные бомбы и снаряды ствольной артиллерии. Защита от сернистого иприта обеспечивается совместным применением общевойсковых противогазов и средств защиты кожи (ОКЗК, ОЗК, ИПП).

Клиническая картина поражения сернистым ипритом.

Действие иприта многообразно. Он, поражает кожу, органы зрения, дыхания, пищеварения и вызывает общую интоксикацию.

Иприт вызывает поражение кожи в форме эритематозного, эритематозно-буллезного, язвенно-некротического дерматита, по площади поражения — ограниченного (локального) или распространенного (диффузного), по глубине — поверхностного или глубокого. Поражение ипритом глаз возможно в виде катарального конъюнктивита, гнойного конъюнктивита, кератоконъюнктивита. Поражение органов дыхания бывает в форме назофарингита, ларингита, трахеобронхита, очаговой пневмонии. При попадании иприта внутрь через желудочно-кишечный тракт развивается язвенный стоматит, острый гастрит и гастроэнтерит.

Общая интоксикация проявляется в виде токсической энцефалопатии, острой сердечно-сосудистой недостаточности, токсической нефропатии, депрессии кроветворения.

В силу специфического действия иприта поражения этим ОВ характеризуются следующими общими закономерностями:

отсутствием признаков раздражения, болевых ощущений в момент контакта с ОВ;

наличием скрытого периода действия — время появления первых признаков поражения зависит от дозы ОВ (концентрации), места аппликации, агрегатного состояния вещества;

повышение риска инфицирования в местах поражений вследствие снижения иммунологической резистентности организма;

вялым течением воспалительного процесса, замедленным восстановлением тканей, длительными сроками лечения;

повышением чувствительности к повторному воздействию иприта и возможностью рецидивирования локальных поражений под влиянием неспецифических факторов внешней среды.

Из многообразия клинических форм как наиболее типичные можно выделить:

поражение парообразным ипритом глаз, органов дыхания и кожных покровов (сочетанные поражения);

изолированные поражения глаз;

изолированные поражения кожных покровов.

Для каждой из форм вероятна различная степень поражения (легкая, средняя, тяжелая). В тяжелых случаях к локальным поражениям присоединяются симптомы ипритной резорбции.

Поражения парообразным ипритом

Поражение легкой степени проявляется по окончании скрытого периода (2—12 ч). Первыми признаками являются: светобоязнь, слезотечение, гиперемия и незначительная отечность конъюнктивы, сопровождающиеся жалобами на ощущение песка в глазах. Постепенно эти симптомы нарастают, поражённый утрачивает боеспособность. Через 6—12 ч с момента действия иприта возникает чувство царапания и саднения в носу, носоглотке, першение в горле, сильный насморк, сухой кашель, афония; при осмотре заметна гиперемия слизистых и зева, небольшая отечность небных дужек. Несколько позже (спустя 12 ч после пребывания на участке заражения) может проявиться поражение кожных покровов. Ипритная эритема возникает на участках кожи, наиболее чувствительных к иприту (мошонка, паховая область, внутренняя поверхность бедер, подмышечные впадины), а также в местах наибольшего прилегания и трения одежды (шея, поясничная область). Ипритная эритема не отличается яркой краснотой (имеет цвет «семги»), безболезненна. Нередко возникает зуд пораженных участков кожи, усиливающийся в ночное время, при согревании. Симптомы интоксикации при легких поражениях нарастают медленно; к ним присоединяются головная боль, тошнота и рвота. Развивающиеся при этом явления риноларингита, конъюнктивита, диффузного эритематозного дерматита достигают наибольшей интенсивности на вторые сутки, после чего постепенно сглаживаются. Наиболее типична динамика кожного поражения: на третьи сутки на периферии эритемы появляется зона застойной гиперемии, распространяющаяся к центру, на четвертые — пятые сутки она сменяется пигментацией, идущей от периферии к центру с последующим шелушением кожи. Через 7—10 сут признаки поражения разрешаются полностью.

Поражение средней степени характеризуется более ранним появлением (3—6 ч) и более быстрым развитием перечисленных выше симптомов. Значительное ухудшение состояния пострадавшего отмечается на вторые сутки. При сочетанном поражении глаз, дыхательных путей и кожи ведущими становятся признаки поражения дыхательных путей и общей интоксикации. Усиливается кашель, вначале сухой с болевыми ощущениями за грудиной, затем с выделяемой мокротой. Появляется сильная головная боль, температура тела повышается до 38 °С, при аускультации определяют жесткое дыхание и рассеянные сухие хрипы в легких. Развившийся трахеобронхит нередко имеет псевдомембранозный характер (образуется пленка из омертвевшей слизистой трахеи и бронхов, пропитанной фибрином и лейкоцитами), что предрасполагает к затяжному течению процесса (до 4 нед) и развитию начальных осложнений. Сопутствующие этому поражения кожи и глаз обычно протекают в виде неосложненного конъюнктивита и эритематозного дерматита с благополучным разрешением к исходу 7 — 10 сут.