Общая характеристика химического оружия (стр. 6 )

специальных физиологических образований, информирующих центральную нервную систему, в частности дыхательный центр, о напряжении кислорода в артериальной крови. В случае дефицита кислорода окислительные процессы в ткани каротидного клубочка угнетаются, что приводит к истощению энергетических резервов и снижению содержания аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Недостаток АТФ вызывает возбуждение хеморецепторов каротидного клубочка и возникновение серии нервных импульсов, приводящих дыхательный центр в состояние возбуждения. Возникающая одышка способствует быстрому насыщению-крови кислородом, усилению окислительных реакций и ликвидации дефицита АТФ в ткани клубочка (, 1951). Попадание в ток крови даже незначительных количеств синильной кислоты может привести к нарушению течения окислительных процессов и дефициту АТФ, т. е. вызвать картину, близкую кислородному голоданию, несмотря на высокое парциальное давление кислорода в крови. Развитие сильной одышки при достаточно высоком насыщении артериальной крови кислородом весьма характерно для начальной стадии отравления синильной кислотой. При дальнейшем развитии интоксикации это рефлекторное возбуждение дыхательного центра постепенно утрачивает значение, поскольку синильная кислота, поступающая с током крови в центральную нервную систему, начинает подавлять процессы тканевого дыхания в структурах головного мозга, и в том числе в дыхательном центре. При выраженном угнетении дыхательного центра рефлектор ные влияния со стороны каротидных клубочков, как правило не приводят к возбуждению дыхания. Вторым довольно постоянным симптомом, свойствен ным стадии начальных явлений, следует считать появление болей в области сердца. Происхождение белей имеет в своей основе отчетливые коронарные нарушения, развивающиеся уже в первые минуты после поступления отравляющего вещества в ток крови.

Изменения коронарного кровотока могут быть как результатом прямого действия отравляющего вещества, так и следствием нарушения нервно-веге тативных экстракардиальных влияний.

Стадия одышки. Отмечаются глубокие нарушения функции дыхания. Вначале одышка усиливается, затем дыхание замедляется и становится более глубоким.

Обычно одышка носит инспираторный характер. Острое угнетение окислительных процессов в ткани головного мозга может привести к внезапной потере сознания.

Как правило, в этой стадии боли в области сердца усиливаются. напоминая стенокардические приступы. Тахикардия постепенно переходит в брадикардию, пульс становится редким, напряженным. Прогрессирующая брадикардия расценивается как плохой прогностический признак. Помимо явлений острой коронарной недостаточности, возможно появление синусовой аритмии, возникновение атриовентрикулярного ритма, а также явлений интерференции с диссоциацией. Электрокардиографически отмечается снижение интервала S-T, появление низкого и двухфазного зубца Т. Описанные изменения довольно стойки и отмечаются еще длительное время после проведения эффективной терапии отравления.

Несмотря на значительные нарушения функции дыхания и сердечно-сосудистой системы, явления цианоза отсутствуют. Кожа и видимые слизистые оболочки имеют розовую окраску, артериовенозная разница. по кислороду приобретает чрезвычайно низкие значения. Артериальная и венозная кровь насыщены оксигемоглобином. Развивается состояние гистотоксической гипоксии, когда ткани испытывают тяжелую кислородную недостаточность из-за потери способности утилизировать кислород.

Судорожная стадия. Особенностью этой стадии является развитие клоникотонических судорог, переходящих затем в тонические. Судороги носят приступообразный характер, причем мышечный тонус все время остается резко повышенным. Дыхание аритмичное, поверхностное, во время судорожных приступов полностью прекращается. Однако, несмотря на выраженные нарушения внешнего дыхания, явления цианоза отсутствуют и насыщение крови кислородом не претерпевает существенных изменений. Последнее отличает интоксикацию синильной кислотой от отравлений другими судорожными ядами, когда в период судорог развивается сильнейший цианоз, ослабляющийся во время последующей компенсаторной одышки.

В этой стадии отравления синильной кислотой отчетливо выявляются нарушения функции сердечно-сосудистой системы. Пульс становится замедленным, аритмичным. Возможно нарушение атриовентрикулярной проводимости с развитием полного блока. В результате токсического действия яда на стенки сосудов возникает сначала парез, а затем и паралич сосудистого русла. Как правило, наблюдается мидриаз и экзофтальм.

Паралитическая стадия. В этой стадии отравления ведущими являются симптомы токсического действия отравляющего вещества на высшие отделы центральной нервной системы, в том числе на жизненно важные центры продолговатого мозга. Дыхание становится замедленным, поверхностным, аритмичным. В результате паралича подкорковых центров блуждающего нерва сердце выходит из-под контроля вагуса. что приводит к учащению пульса. Паралич нервных центров вазомоторов сопровождается резким падением артериального давления. Мышечный тонус снижен. Грозным признаком близкого летального исхода является остановка дыхания. Сердечная деятельность обычно прекращается через несколько минут после паралича дыхательного центра. Описаны случаи прекращения сердечной деятельности даже через 5-8 минут после полной остановки дыхания. Последнее объясняется тем, что обладая собственным автоматизмом, сердце сохраняет способность сокращаться и после паралича центральных нервнорегуляторных механизмов.

Особенности клинического течения при поражении хлорцианом

Отравление хлорцианом несколько отличается от интоксикации синильной кислотой. В начале у пораженных отмечаются резкое раздражение слизистой оболочки глаз, носа, глотки и нижних дыхательных путей, которые сопровождаются сильным слезотечением, кашлем, чувством удушья, давление в груди. После этого развиваются симптомы характерные для отравления синильной кислотой. Если пораженный не погибает в ранние сроки, как при отравлениях цианидами, то у него развивается отек легких, который может привести к смертельному исходу.

Патологоанатомическая картина отравления синильной кислотой и ее производными

Патологоанатомические изменения при отравлении синильной кислотой мало специфичны и сходны с изменениями, характерными для асфиксических состояний. Особенно скудны изменения при молниеносной форме течения отравления. В этом случае обращает на себя внимание запах горького миндаля и алая окраска кожных покровов и видимых слизистых оболочек.

При вскрытии отмечается полнокровие внутренних органов. Легкие полнокровны, несколько отечны. Селезенка анемична и имеет серовато-крас ную окраску. Сердечная мышца дряблая, сердце заполнено жидкой кровью. В серозных оболочках внутренних органов имеются многочисленные точечные кровоизлияния.

При микроскопическом исследовании обнаруживаются многочисленные кровоизлияния в веществе головного мозга и миокарде. В ряде случаев имеет место образование обширных полей некроза в сером веществе мозга и возникновение очагов демиелинизации в белом веществе. В мозжечке обнаруживаются глубокие изменения в клетках Пуркинье: явление тигролиза, снижение количества протоплазменной РНК, нейрофагия и явление некроза. В нервных клетках передних рогов спинного мозга отмечаются хроматолиз, вакуолиза ция и сморщивание клеточных структур.

При смерти пострадавшего через сутки и позже после воздействия синильной кислоты патологоанатомическая диагностика отравлений таким ядом без анамнестических данных крайне затруднена. Характерные сочетания неспецифических признаков /алый цвет крови, диффузно-красный цвет почти всех внутренних органов без цианотического оттенка и анатомические признаки острейшей асфиксии/ при этом отсутствуют. В случае смерти в подостром и отдаленном периодах изменения внутренних органов крайне скудны. Лишь в ЦНС, как показано , морфологические изменения весьма характерны. В головном мозге животных, переживших острую интоксикацию, наблюдаются диффузные изменения нервных клеток /диффузно-токси ческая дистрофия/ и симметричные покровы в коре больших полушарий и подкорковых ганглиях. В поздний период отравления синильной кислотой весьма часты находки в виде дегенеративных изменений периферических нервов.

Дифференциальная диагностика отравления синильной кислотой и хлорцианом

Наиболее сложная дифференциальная диагностика, в случае отравлении нитробензолом. Ощущение запаха горького миндаля в выдыхаемом пострадавшим воздухе может легко привести к диагностической ошибке. Однако в отличие от интоксикации синильной кислотой для отравления нитробензолом характерно появление серовато-синей окраски кожи и десен. Кровь имеет темно-бурый, а иногда даже шоколадный оттенок. Содержание кислорода в артериальной крови резко снижено. Молниеносная форма отравления окисью углерода весьма напоминает интоксикацию синильной кислотой. В отличие от интоксикации цианидами, отравленные окисью углерода впадают в состояние эйфории напоминающее алкогольное опьянение /легкая и средняя тяжесть поражения/. Для тяжелой степени отравления окисью углерода характерны резкая мышечная слабость, адинамия, редкие единичные приступы клонических судорог.

Интоксикация ОВ лишь отдаленно напоминает поражение синильной кислотой. Оба вида отравлений сопровождаются интенсивными клоникотони ческими судорогами, однако, если при отравлениях ОВ судороги являются основным, ведущим симптомом в клинической, картине, то при поражении синильной кислотой, судороги могут отсутствовать, несмотря на достаточную тяжелую степень отравления. Существенным является, также развитие выраженного цианоза у пораженных ФОВ. Во время судорожных приступов у отравленных ФОВ появляется синюшность кожи и слизистых оболочек, которая ослабляется или исчезает в период ремиссий. При интоксикации синильной кислотой окраска слизистых оболочек не меняется, несмотря почти на полное прекращение дыхания в момент возникновения судорожного приступа. Способность крови сохранять алую окраску в условиях сниженной вентиляции легких является одним из наиболее характерных признаков отравлений синильной кислотой.

Лечение при отравлении цианидами

Принципы лечения поражений синильной кислотой и её производными исходят из их механизма действия и включают в себя антидотные, патогенети ческие и симптоматические средства, терапии.

По механизму действия средства антидотной терапии можно разделить на четыре группы:

А/ метгемоглобинобразующие средства;

Б/ вещества, содержащие серу;

В/ акцепторы водорода;

Г/ вещества, содержащие углеводы.

Метгемоглобинобразователи занимают ведущее место в системе терапевтических мероприятий, направленных на спасение жизни отравленных цианидами. В качестве метгемоглобинобразователей используются следующие фармакологические препараты: амилнитрит, пропил-нитрит (по 0,5 мл в амп.), раствор нитрита натрия (10-15 мл в/в). Нитрит натрия считается одним из наиболее эффективных метгемоглобинобразователей. При введении метгемоглобинобразователей гемоглобин превращается в метгемоглобин. Метгемогло бин в отличие от гемоглобина содержит в своем составе железо трехвалент ное, вследствие чего он легко соединяется с синильной кислотой и образует цианметгемоглобин.

В первую очередь метгемоглобин соединяется с синильной кислотой, растворенной в плазме крови, и прекращает тем самым ее переход в ткани. Вследствие нарушения равновесия концентраций синильной кислоты в плазме крови и тканях, происходит переход синильной кислоты из тканей в кровь и соединение её с метгемоглобином. Дыхательный фермент постоянно освобождается от синильной кислоты и происходит восстановление его активности, что клинически выражается снятием /уменьшением/ явления кислородно го дыхания

В дальнейшем цианметгемоглобин постепенно диссоциирует и свободная синильная кислота вновь появляется в плазме. Однако этот процесс идет медленно, что позволяет принять своевременные меры по обезвреживанию цианида веществами, переводящими синильную кислоту в неактивное состояние.

Достоинства антидотов этой группы:

а/легкость введения амилнитрита и пропилнитрита в организм;

б/ быстрота их действия;

в/ способность реактивировать цитохромоксидазу.

Недостатки:

а/ способность вызывать значительное падение артериального давления, что заставляет проявлять осторожность при даче препаратов лицам с неполноценной сердечно-сосудистой системой;

б/ трудность создания оптимальных концентраций метгемоглобина; известно, что превращение 20-30% гемоглобина, в метгемоглобин не вызывает гемической формы гипоксии, т. к. кислородное депо крови значительно превышает кислородный запрос тканей. Однако передозировка метгемоглобинобра зователей может привести, к массивному образованию метгемоглобина, что в свою очередь может очень осложнить течение отравления, а в отдельных случаях даже стать причиной смертельного исхода;

в/ непрочность соединения цианметгемоглобин; образующийся цианметгемоглобин через некоторое время /первые часы/ распадается на синильную кислоту и метгемоглобин; при отравлении большими дозами и лечении нитритами может быть рецидив отравления; поэтому необходимо обезвредить или нейтрализовать свободную /диссоциированную/ синильную кислоту.

Механизм действия метиленовой сини и серосодержащих препаратов

Их достоинства и недостатки

Акцепторы водорода. В механизме токсического действия синильной кислоты накопление электроположительных атомов водорода играет роль фактора, тормозящего течение реакций биологического окисления. В связи с этим большой интерес представляет идея связывания водорода с целью устранения торможения тканевого дыхания.

Метиленовая синь в составе хромосмона. Она прочно вошла в арсенал средств, используемых при лечении отравлений синильной кислотой. Второй представитель этой группы — аскорбиновая кислота, является восстановите лем, т. к. легко отдает водород, превращаясь в дегидроаскорбиновую кислоту. Последняя биологически очень активна и способна жадно принимать водород. Акцептированный водород вступает во взаимодействие с молекулярным кислородом с образованием перекиси водорода. Имеются данные о том, что перекись водорода способна вытеснять ион циана из его соединения с железом. По мере восстановления активности каталазы перекись водорода будет разлагаться с образованием активного кислорода, который идет на окисление синильной кислоты в циановую. Циановая кислота — соединение нестойкое, она распадается в организме на углекислый газ и аммиак.

В больших дозах метиленовая синь /50 мл и более/ у пораженного синильной кислотой вызывает образование метгемоглобина, который связывает циангруппу, высвобождая цитохромоксидазу. В малых дозах /10-20 мл/ она способствует восстановлению метгемоглобина в оксигемоглобин и применяется в качестве лекарства при отравлениях метгемоглобинобразующими ядами.

Достоинства антидотов этой группы:

а/ метиленовая синь и дегидроаскорбиновая кислота являются катализаторами клеточного дыхания, а также переводят синильную кислоту в нетоксичное соединение;

б/ в сравнении с амилнитритом /пропилиитритом/ метиленовая синь обладает менее выраженным гипотензивным действием.

Недостатки:

а/ необходимость внутривенного введения метиленовой сини ограничивает применение сё, особенно при оказании первой помощи на месте поражения;

б/ метиленовая синь в больших дозах вызывает гемолиз и анемизацию, поэтому нужно ограничивать дозу /не более 1 мл/кг;

в/ при поражении почек введение метиленовой сини не рекомендуется, т. к. препарат оказывает раздражающее действие на почечную паренхиму;

г/ препараты, этой группы отличаются замедленной скоростью детоксицирующего действия и поэтому могут быть использованы лишь для нейтрализации синильной кислоты, постепенно диссоциирующей из комплекса цианметгемоглобин.

Вещества, содержащие серу /тиосульфат натрия 30% р-р, унитиол 5% р-р/. Из серосодержащих антидотов наиболее эффективным оказался тиосульфат натрия. В организме тиосульфат натрия отщепляет серу, которая соединяется с синильной кислотой с образованием мало ядовитых роданидов. Реакция происходит в присутствии фермента роданезы, содержащейся в печени, почках и головном мозгу. Тиосульфат натрия вводится внутривенно по 50 мл.

Достоинством серосодержащих препаратов является их способность превращать синильную кислоту в малотоксичную роданистую кислоту, а также способность значительно повышать эффективность других методов терапии.

Серьезными недостатками тиосульфата натрия являются:

а/ необходимость внутривенного введения в большой дозе, что в условиях массового поступления пораженных очень трудно выполнить;

б/ медленность отщепления серы после введения препарата в ток крови.

В виду замедленной скорости детоксицирующего действия серосодер жащие препараты также как, акцепторы водорода могут быть использованы лишь для нейтрализации синильной кислоты диссоциирующей из комплекса цианметгемоглобин.

Глюкоза обладает известными лечебными свойствами. Предполагает ся, что глюкоза реагирует по типу альдегида. Кроме того, глюкоза обладает другими полезными свойствами. Она оказывает стимулирующее влияние на процессы внутритканевого дыхания, является основным энергетическим субстратом мозговой ткани, благотворно влияет на функцию сердечно-сосудис той системы, печени и на диурез. Глюкоза усиливает терапевтическое действие метиленовой сини, поэтому предложена к использованию смесь этих веществ /хромосмон/. Определенный интерес представляет также способность глюкозы переводить метгемоглобин в гемоглобин. Ранее сниженные концентрации метгемоглобина /при лечении отравления синильной кислотой нитритами/ от введения глюкозы является нежелательным, даже вредным. Поэтому после введения нитритов рекомендуется выдержать некоторую паузу /до 15-30 мин./.

Глюкоза, как и тиосульфата натрия и метиленовая синь, обладает замедленной скоростью детоксирующего действия и поэтому самостоятельно используется лишь для нейтрализации синильной кислоты, диссоциирующей из комплекса цианметгемоглобин.

Соединения кобальта

Антидотное применение кобальта основывается на способности его соединений вступать во взаимодействие с цианидами, образуя прочные, трудно диссоциирующие соединения. Большинство соединений кобальта отличается высокой токсичностью и поэтому не может найти терапевтического применения. Наибольший интерес представляют два соединения — СО2 ЭДТА /этилендиаминтетрауксусной кислоты/ в виде 1% р-ра в гипертоническом растворе глюкозы внутривенно в дозе 30-40 мл и гидроксикобаламин /витамин В12А/.

Эти препараты /особенно гидроксикобаламин/ малотоксичны, хорошо переносятся и оказывают надежное защитное действие. К недостаткам этих соединений относится прежде всего то, что оба препарата эффективны при их профилактическом применении и недостаточно активны при использовании с целью терапии уже развившихся тяжелых отравлений. Наилучшие результаты достигаются в опытах, в которых соединения кобальта выводят в сочетании с тиосульфатом натрия или метгемоглобинобразователями.

Из сказанного выше, формулируются следующие принципы антидотной терапии пораженных цианидами, т. е.:

- реактивация цитохромоксидазы с помощью метгемоглобинобразовате лей;

- окисление синильной кислоты с помощью акцепторов водорода и донаторов серы;

- нейтрализация синильной кислоты с помощью глюкозы, комплексонов.

Симптоматическая терапия поражении синильной кислотой и хлорцианом

Симптоматические средства, при тяжелых поражениях имеют также большое значение. В паралитической стадии прежде всего необходимо производить искусственное дыхание и непрямой массаж сердца, введение дыхательных аналептиков /коразол, кордиамин, этимизол/. Для возбуждения дыхательного центра вдыхание карбогена. Для борьбы с коллапсом применяют сердечно-сосудистые средства. При резкой брадикардии необходимо вводить атропин. Введение кислорода в схему антидотного лечения значительно повышает процент положительных исходов. Предполагается, что кислородные ингаляции усиливают действие антидотов.

Суммируя многочисленные клинические наблюдения, высказывает мысль, что оксигенотерапия является первым и необходимым условием лечения отравлений синильной кислотой. Изучение выживаемости животных, отравленных цианидами, в условиях терапии кислородом под давлением показало высокую эффективность оксигенобаротерапии. При давлении кислорода 2,5-2,8 атм. быстро нормализуется биоэлектрическая активность головного мозга подопытных животных. Предполагается, что в условиях баротерапии стимулируется остаточное или цианрезистентное дыхание, а также усиливается слабая, аутооксидабильность — /способность быстро переходить в окисленную и восстановленную форму/ цитохрома «в» и фланопротеиновых ферментов. Все это позволяет многим авторам рассматривать оксигенотерапию, особенно оксибаротерапию, в качестве важнейшего метода лечения отравлений синильной кислотой.

Медико-тактическая характеристика очагов, создаваемых синильной кислотой

- массовость и одномоментность поражения значительного числа, личного состава;

- быстротой развития клиники с момента заражения /1-5 мин./;

- возникновение значительного числа тяжелопораженных /тяжелая степень поражений — 30%, средняя степень — 50%, легкая степень— 20%;

- отсутствием резерва времени у медицинской службы для изменения ранее принятой организации работ по ликвидации очагов;

- срок гибели пораженных 5-6 мин.

Лечебно-эвакуационные мероприятия в очаге

Лечебно-эвакуационные мероприятия в нестойком очаге ОВ быстрого действия, создаваемом ОВ типа синильная кислота, хлорциан, будут иметь ряд особенностей:

- в таком очаге нет необходимости в проведении частичной санитарной обработки пораженным и одевании средств защиты кожи;

- снятие противогаза с пораженных возможно при выходе из очага.

Выше изложенные факторы ускоряют эвакуацию пораженных из очага на этапы медицинской эвакуации, что в свою очередь скажется на сроках оказания первой врачебной и квалифицированной медицинской помощи. Сроки введения антидотов первой медицинской помощи, оказания доврачебной, первой врачебной и квалифицированной помощи аналогичны со сроками в стойком очаге быстродействующих ОВ.

Однако, при поражении цианидами своевременное применение антидота первой медицинской помощи имеет еще большее значение, поскольку клиника поражения развивается быстро

Примерный объем медицинской помощи при поражениях синильной кислотой и хлорцианом

ТОКСИКОЛОГИЯ ОКИСИ УГЛЕРОДА

Физические свойства

Окись углерода /угарный газ/ СО — яд общеядовитого действия, быстродействующий, нестойкий. Источники образования: горение порохов и взрывчатых веществ. При сгорании черного пороха образуется 60 л СО, пикриновой кислоты — 828 л, бездымного пороха — 860 л.

Опасность получения токсичных концентраций СО появляется при стрельбе из закрытых помещений танков, блиндажей.

СО — представляет собой бесцветный газ, без запаха, легче воздуха, малорастворим в воде, в плазме крови растворяется 2-2,5 на 100 мл, в спирте в 10 раз лучше. Хорошо растворяется в аммиачном растворе однохлористой меди. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания содержат до 72% СО, поэтому могут быть отравления в закрытых гаражах, ангарах, кабинах водителя, при следовании колонны автомобилей. Часто бывают отравления при неправильной топке печей в землянках и других приспособленных помещениях, а иногда в казармах. Более массовые отравления могут быть в очагах пожаров, возникающих при применении зажигательных средств, в ядерных очагах поражения.

В США за год более 100 человек погибают от поражения СО. В 1936 г. в СССР 60% всех отравлений падало на СО.

В настоящее время не исключено применение СО в военных целях в виде карбонилов металлов, т. к. обнаруживается трудно, защита не совершенна, противогазом не задерживается.

Химические свойства

СО как соединение с 2-х валентным атомом углерода, горит синим пламенем с образованием СО2, на холоде реакция может идти с катализатором. Эта реакция используется в гопкалитовом патроне, который используется для защиты органов дыхания от СО. Гопкалитовый патрон содержит: MnО2 — 60%, CuO — 40%, реакция течет в отсутствии влаги с выделением тепла. В соединении с хлором образует фосген.

В 1980 году Мондом и Лосгеном открыты карбонилы металлов, способные аккумулировать в себе СО. Под воздействием катализаторов разлагаются на металл и СО.

Таким катализатором является активированный уголь, находящийся в противогазах.

Карбонилы — это жидкости, пары которых, попадая в противогаз, под воздействием активированного угля разлагаются с образованием СО.

Сами карбонилы металлов весьма токсичные, способны проникать в организм в виде паров и через кожу, вызывая тяжелые поражения. Особенно токсичен тетракарбонил никеля.

Малые концентрации вызывают изменения верхних дыхательных путей, а более высокие — приводят к развитию токсического отека легких. Следует отметить, что независимо от путей поступления легкие всегда поражаются. Токсичны сотые доли мг/л.

Пути поступления, токсичность СО

Загрязнение атмосферы крупных городов окисью углерода приняло в последние годы угрожающий характер. В воздух Парижа, например, ежедневно выбрасывается свыше 100 миллионов кубометров угарного газа. Почти половину этого количества, т. е. 47%, составляют газы автодвигателей. Окись углерода поступает в организм только через дыхательные пути, переход из альвеол в кровь происходит в силу различного парциального давления.

Окись углерода относится к разряду умеренно ядовитых химических агентов. Для человека смертельной считается концентрация окиси углерода, равная 3 мг/л/час/ 3000 мг/м3. Предельно допустимая концентрация для производственных помещений в РФ равна 20 мг/м3, для атмосферного воздуха населенных пунктов и жилищ — 1 мг/м3.

Механизм токсического действия

Окись углерода, поступающая в легкие с атмосферным воздухом, легко диффундирует в кровь, где вступает в соединение с гемоглобином, образуя прочный комплекс карбоксигемоглобина. Lilienthal с соавторами (1946) приводит простейшую формулу интенсивности поглощения кровью окиси углерода, согласно которой

% СОН = (рСО * т * МОД) * 0,05, где:

рСО — парциальное давление СО в мм рт. ст.,

т — время экспозиции в минутах

МОД — минутный объем дыхания (в литрах) в условиях окружающей температуры, влажности воздуха и постоянном давлении 760 мм рт. ст.

При выведении зависимости авторы использовали различные газовые смеси при условии вдыхания окиси углерода в сроки от 20 до 66 минут. Парциальное давление окиси углерода изучалось в диапазоне от 0,37 до 2,30 мм рт. ст. При исследованиях на уровне моря зависимость носила линейный характер.

Исследования, выполненные Lilienthal с сотрудниками (1946) в условиях различного парциального давления кислорода в воздухе и при различном барометрической давлении, позволили авторам придти к заключению, что скорость поглощения окиси углерода обратно пропорциональна парциальному давлению кислорода. Общая величина барометрического давления не играет в изученных условиях какой-либо существенной роли.

Как известно, 1 г гемоглобина может связать 1,33-1,34 мл кислорода или окиси углерода, при этом сродство гемоглобина к окиси углерода в 250-300 раз больше, чем к кислороду. Если для полного насыщения гемоглобина кислородом необходимо парциальное давление порядка 90-100 мм рт. ст. то для окиси углерода всего 0,45 мм рт. ст. Все это приводит к тому, что в конкуренции за гемоглобин окись углерода имеет преимущества перед кислородом. Скорость образования карбоксигемоглобина прямо зависит от парциального давления окиси углерода во вдыхаемом воздухе. Однако ввиду большого сродства гемоглобина к окиси углерода даже при сравнительно небольшом ее содержании в воздухе образование карбоксигемоглобина отличается высокой интенсивностью. Быстрому накоплению карбоксигемоглобина в крови способствует также то, что его диссоциация происходит в 3600 раз медленнее, чем диссоциация оксигемоглобина.

Присоединение к железу гемоглобина окиси углерода не сопровождает ся изменением его валентности, но при этом происходит перестройка молекулы гемоглобина, причем изменяется характер связи железа с глобином и порфирином. Предполагается, что связь из ионной переходит в ковалентную, т. е. становится более прочной. В результате, несмотря на то, что железо карбоксигемоглобина, как и гемоглобина, является двухвалентным, карбоксигемогло бин полностью выключается из процесса транспорта кислорода. Возникает кислородное голодание, текущее по типу гемической гипоксии, которое осложняется тем, что в присутствии карбоксигемоглобина диссоциация оксигемоглобина затрудняется. Таким образом, при отравлении окисью углерода не только выключается определенная часть гемоглобина из его нормальной физиологической функции, но и одновременно тормозится отдача кислорода еще достаточно полноценным гемоглобином или его отдельными гемами.

Эта сторона токсического действия окиси углерода (эффект Холдена) была подвергнута широкому экспериментальному изучению. Ряд авторов (Драбрин и др. 1943) высказывают предположение, что в процессе интоксикации в крови образуется комплекс гемоглобина, в котором 3 из 4 атомов железа соединены с окисью углерода и только один — с кислородом. В таком соединении Нb4(СО)3(O) 2 кислород прочно удерживается, что усугубляет состояние кислородного голодания. и (1969) считают более правильной оценку эффекта Холдена с позиций «гем-гем» - взаимодействия. Согласно этому представлению, сродство каждого из 4 гемов гемоглобина к кислороду одинаково, но уже после присоединения первой молекулы кислорода сродство остальных гемов возрастает. Этот процесс находит отражение в образной кривой диссоциации оксигемоглобина. В условиях интоксикации присоединение СО вызывает конформационные изменения молекулы гемоглоби на, что приводит к нарушению этого важного физиологического механизма. Эффект Холдена имеет большое клиническое значение и не может не учитываться при оказании помощи лицам, отравленным окисью углерода.

Стабильность комплекса карбоксигемоглобина определяется целым рядом факторов, из которых наибольшее значение имеет концентрация окиси углерода и кислорода во вдыхаемом воздухе, а также величина парциального давления кислорода и углекислоты крови. Соответственно этому содержание

карбоксигемоглобина в крови может быть рассчитано по следующей форм4):

где Х — содержание карбоксигемоглобина в крови; О2 — содержание кислорода во вдыхаемом воздухе, в %; СО — содержание в последнем окиси углерода в %.

Исходя из конкурентных отношений между окисью углерода и кислородом, некоторые авторы (Douglas et а1. 1912) предложили следующую константу равновесия, которая поучила также название коэффициента отравления:

Из указанного равновесия следует, что количество образующегося в крови карбоксигемоглобина прямо пропорционально парциальному давлению окиси углерода и обратно пропорционально парциальному давлению кислорода.

Из приведенных выше данных становится очевидно, что высокое парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе и соответственно в крови препятствует образованию и ускоряет диссоциацию комплекса карбоксигемог лобина. (1940), ссылаясь на Гендерсона и Хаггарда, отмечает, что при вдыхании кислорода скорость выведения окиси углерода увеличивает ся в 1 1/2 раза. Последнее служит основанием для рекомендации широкого применения кислородной терапии при лечении отравлении окисью углерода. Еще лучшие результаты дает методе оксибаротерапии.

Помимо парциального давления кислорода, судьба карбоксигемоглоби на зависит также от величины парциального давления в крови углекислоты. Как известно, увеличение парциального давления углекислого газа ускоряет процесс диссоциации карбоксигемоглобина, ослабляет прочность связи кислорода с гемоглобином и возбуждает деятельность дыхательного центра, что ведет к более интенсивному выделению из организма окиси углерода. Способность углекислоты повышать диссоциацию карбоксигемоглобина была претворена в виде практических рекомендаций применять карбоген при лечении отравлении окисью углерода. Исходя из этого Декрет (цит. по и , 1969) предложил рассчитывать коэффициент токсичности окиси углерода по следующей формуле:

К = (% СО2 * % СО * 500) / (% О2)

Считается, что если К равно единице или меньше ее, то опасность отравления практически исключена.

Таким образом, при отравлении окисью углерода ведущим механизмом является образование карбоксигемоглобина, что приводит к возникнове нию гемической формы гипоксии.

Однако, помимо образования карбоксигемоглобина, окись углерода может вступать во взаимодействие с некоторыми другими ферментными системами, особенно ферментами, содержащими двухвалентное железо (цитохромоксидазная система). На основании результатов обширных эксперименталь ных исследований можно считать, что окись углерода способна нарушать функцию цитохромоксидазной системы парализуя течение обменных реакций в терминальной цепи биологического окисления. Следовательно, для отравления окисью углерода характерно развитие не только гемической, но и гистотоксической формы гипоксии.

Вполне понятно, что развитие тяжелого гипоксического состояния приводит к глубоким нарушениям окислительных процессов, а это в свою очередь находит отражение в ограничении образования макроэргических фосфорных соединений, несущих необходимую для жизнедеятельности организма энергию. Однако нарушения в энергетическом обмене не ограничиваются уменьшением запасов энергетических ресурсов. а распространяются также на процесс использования аккумулированной в макроэргических соединениях энергии. Имеются данные о способности окиси углерода подавлять активность фермента аденозинтрифосфатазы. Это заставляет рассматривать окись углерода в качестве токсического агента, в механизме действия которого нарушение процессов образования и использования энергии в тканях животного организма играет едва ли не ведущую роль. Действительно, при воздействии окиси углерода нарушается доставка кислорода к тканям, угнетается активность цитохромоксидазной системы, имеющей непосредственное отношение к процессам сопряженного окислительного фосфорилирования (второй и третий пункты накопления энергии), и наконец, имеет место ингибирование аденозинт рифосфатазы, обеспечивающей освобождение накопленной энергии. В настоящее время имеется значительный экспериментальный материал о влиянии окиси углерода на самые различные ферменты, что, несомненно, находит отражение в динамике развития отравления. Но какими бы ни были нарушения в сфере других ферментных систем, основная угроза жизнедеятельности организма возникает в результате неполноценности энергетического обмена, обеспечивающего организм необходимой для сохранения жизни энергией.

Клиническая картина отравления

В зависимости от величины концентрации окиси углерода в воздухе, длительности воздействия, а также индивидуальной чувствительности организма человека отравление может протекать в различной клинической форме. (1942) различает три степени отравления: легкая степень, без

длительной потери сознания с явлениями спутанности мыслей, а иногда с кратковременным обморочным состоянием, средняя степень, когда возможна более или менее длительная потеря сознания; тяжелая степень, отличающаяся длительной потерей сознания или остановкой дыхания. Другие авторы (, 1964) выделяют начальную стадию, стадию угнетения центральной нервной системы и третью — коматозную стадию.