🗊Презентация Отравляющие и высокотоксичные вещества общеядовитого действия

Отравляющие и высокотоксичные вещества общеядовитого действия

Общеядовитым называется действие химических веществ на организм, сопровождающееся повреждением биологических механизмов энергетического обеспечения процессов жизнедеятельности. Общеядовитым называется действие химических веществ на организм, сопровождающееся повреждением биологических механизмов энергетического обеспечения процессов жизнедеятельности.

Токсиканты, основным (первичным) механизмом повреждающего действия которых на организм является нарушение биоэнергетики, могут быть объединены в группу веществ общеядовитого действия. Токсиканты, основным (первичным) механизмом повреждающего действия которых на организм является нарушение биоэнергетики, могут быть объединены в группу веществ общеядовитого действия.

Классификация ОВТВ общеядовитого действия : 1. ОВТВ, нарушающие кислородтранспортные функции крови: 1.1. Нарушающие функции гемоглобина: 1.1.1. Образующие карбоксигемоглобин (монооксид углерода, карбонилы металлов). 1.1.2. Образующие метгемоглобин (оксиды азота, ароматические нитро- и аминосоединения, нитриты и др.). 1.2. Разрушающие эритроциты (мышьяковистый водород).

Классификация ОВТВ общеядовитого действия : 2. ОВТВ, нарушающие тканевые процессы биоэнергетики: 2.1. Ингибиторы ферментов цикла Кребса (производные фторкарбоновых кислот). 2.2. Ингибиторы цепи дыхательных ферментов (синильная кислота и ее соединения). 2.3. Разобщители тканевого дыхания и фосфорилирования (динитроортокрезол, динитрофенол).

Особенностями токсического процесса при отравлении ОВТВ общеядовитого действия : быстрота развития острой интоксикации (короткий скрытый период, бурное течение токсического процесса); функциональный характер нарушений со стороны вовлеченных в токсический процесс органов и систем, отсутствие грубых структурно-морфологических изменений в тканях отравленных; вовлечение в патологический процесс преимущественно органов и систем с интенсивным энергообменом и, прежде всего, центральной нервной системы; закономерный характер развития нарушений со стороны ЦНС: возбуждение, переходящее в состояние гиперактивации, а затем глубокого угнетения (изменение сознания, судороги, кома и т.д.).

В растворенном состоянии плазмой крови переносится около 0,2 мл О2 на 100 мл крови. В связанной с гемоглобином форме эритроциты переносят в 100 раз больше кислорода (20 мл на 100 мл крови). 1 г гемоглобина способен обратимо связать около 1,5 мл О2, а в 100 мл крови содержится около 14 - 16 г гемоглобина.

При полной аноксии “местных” запасов кислорода (7-10 мл) в головном мозге хватает лишь на 10 секунд. При полной аноксии “местных” запасов кислорода (7-10 мл) в головном мозге хватает лишь на 10 секунд. Мозг, составляя по массе 2-3% от массы тела, потребляет около 20% всего потребляемого организмом кислорода. Собственно нервные клетки составляют 5% от общей массы мозга, но потребляют 25% О2, потребляемого мозгом (нейрон - 350-450 мкл О2/мин; глиальные клетки - 60 мкл О2/мин). До 90% вырабатываемой и потребляемой энергии расходуется на поддержание электрохимического градиента возбудимых мембран и метаболизм биологически активных веществ, участвующих в передаче нервных импульсов. Сознание утрачивается уже в течение несколько секунд полной аноксии мозга. Необратимые изменения нейронов наступают позже, спустя 4 - 5 минут после полного прекращения снабжения мозга кислородом.

Классификация гипоксий Гипоксическая гипоксия Гемическая гипоксия Циркуляторная гипоксия Тканевая гипоксия Смешанная

ОВТВ, образующие карбоксигемоглобин монооксида углерода (СО) тетракарбонил никеля (Ni(CO)4) пентакарбонил железа (Fe(CO)5)

Карбонилы металлов Применяются при получении чистых металлов (никеля, железа); В производстве специальных сплавов и сталей (карбонил никеля); При синтезе органических и металлоорганических соединений; Пентакарбонил железа - антидетонатор в примеси к бензину. В производственных условиях при получении и применении карбонилов металлов имеется значительное загрязнение воздушной среды окисью углерода.

Антропогенное поступление СО в атмосферу В результате деятельности человека в атмосферу поступает ежегодно 350-600*106 г СО. Выхлопные газы автомобилей содержат 3-12 % СО. При горении трех газовых горелок на кухне (16 м2) концентрация СО в воздухе возрастает в 11 раз за 2 ч. Средняя длительность пребывания СО в атмосфере ~ 2 месяца.

Причины отравления СО Неисправности и нарушения правил эксплуатации отопительных систем. Работа двигателей внутреннего сгорания в закрытых помещениях (гаражи, боксы). Пожары. Взрывные и пороховые газы.

Причины смерти при пожарах Ожоги - 18% Отравления СО - 48% Отравления СО + цианиды - 16% Сочетанное воздействие -18% (tº + CO + др. факторов)

Физико-химические свойства СО СО – бесцветный газ, не имеющий запаха, с низкой плотностью по воздуху (0,97). Кипит при –191,5 0С и замерзает при –205,1 0С. В воде и плазме крови растворяется мало (около 2% по объему), лучше в спирте. Смесь СО с воздухом способна взрываться. Плохо сорбируется активированным углем и другими пористыми материалами. Оксид углерода как соединение с двухвалентным атомом углерода является восстановителем и может вступать в реакции окисления. На воздухе горит синим пламенем с образованием диоксида углерода. Поскольку газ легче воздуха зоны нестойкого химического заражения на открытом пространстве могут формироваться лишь в очагах обширных пожаров.

Поступление СО из легких в кровь обусловлено: Концентрацией яда во вдыхаемом воздухе. Длительностью ингаляции. Диффузионной способностью легких. Легочным кровообращением. Содержанием кислорода во вдыхаемом воздух.

Установлено, что у человека, хотя скорость присоединения CO к гемоглобину в 10 раз ниже скорости присоединения кислорода, скорость диссоциации карбоксигемоглобина приблизительно в 3600 раз меньше соответствующей скорости для оксигемоглобина. Поэтому относительное сродство Hb к CO примерно в 360 раз выше, чем к кислороду. Установлено, что у человека, хотя скорость присоединения CO к гемоглобину в 10 раз ниже скорости присоединения кислорода, скорость диссоциации карбоксигемоглобина приблизительно в 3600 раз меньше соответствующей скорости для оксигемоглобина. Поэтому относительное сродство Hb к CO примерно в 360 раз выше, чем к кислороду. Равные количества НвО2 и НвСО в крови образуются, если РО2 = 20,9 мм.рт.ст., а РСО =0,07 мм.рт.ст. Следовательно сродство Нв к О2 во столько раз меньше, во сколько 20,9 больше 0,07. Полное насыщение Нв происходит для: кислорода – при РО2 = 90-100 мм.рт.ст.; СО – при РСО = 0,45 мм.рт.ст.

При взаимодействии СО с гемоглобином происходят конформационные взаимодействия последнего. При взаимодействии СО с гемоглобином происходят конформационные взаимодействия последнего. Нарушается «гем-гем»-взаимодействие и кооперативного облегчения оксигенации не происходит. При взаимодействии СО с двухвалентным железом гемоглобина валентность последнего не изменяется, зато происходит перестройка характера связей железа , т.е. ионные связи О2 с НВ становятся ковалентными. Затруднение диссоциации гемоглобина при интоксикациях угарным газом получило название эффекта Холдена

Токсичность СО для человека

Тяжесть клинической картины отравления угарным газом определяется: содержанием СО во вдыхаемом воздухе, длительностью воздействия, потребностью организма в кислороде, интенсивностью физической активности пострадавшего.

Острые отравления СО Типичная форма: Легкая степень тяжести (НвСО в крови – 20-30 %) Средняя степень тяжести (НвСО в крови – 30-50 %) Тяжелое отравление Молниеносная форма отравления (апоплексическая) Пострадавший через несколько секунд после воздействия теряет сознание. Наблюдаются судорожные мышечные сокращения. Быстро наступает остановка дыхания. Синкопальная форма характеризуется наличием нарушений сердечно-сосудистой системы: падением артериального давления и обморочным состоянием. Дыхание частое, прерывистое, поверхностное. Резко выражена бледность кожных покровов (белая асфиксия). Эйфорическая Пострадавший возбужден, может совершать немотивированные поступки.

Уровни карбоксигемоглобина у курильщиков и некурящих (%) (Waskeham,1976)

Величина физически растворенного O2 в 100 мл крови При дыхании атмосферным воздухом – 0,3 мл (0,3 об%) При дыхании чистым О2 – 2,36 мл (2,36 об%) При повышении давления О2 на 1 атм – 2,36 мл + 2,4 мл При давлении О2 в 3 атм – 6 мл (6 об%) * при 6 об% O2 гемоглобин выключается из транспортной функции ** потребности тканевого метаболизма полностью удовлетворяются за счет О2, растворенного в плазме

Скорость диссоциации HbCO с 50% до 20%, Winter, 1976 Дыхание атмосферным воздухом – 7 часов Дыхание чистым кислородом – 2 часа ГБO (2,5 атм) – 50 мин По McDonald, при уровне HbCO: до 25% – терапия кислородом при атмосферном давлении; более 25% – показана ГБО

Ацизол Ацизол - бис-(1-виниламидазол)-цинкдиацетат - комплексное соединение цинка, которое при действии на гемоглобин уменьшает его сродство к оксиду углерода. Препарат рекомендуют применять внутримышечно в форме 6% раствора на 0,5% растворе новокаина в объеме 1,0 мл на человека в возможно более ранние сроки после воздействия СО. В случае тяжелого отравления допускается повторное введение ацизола в той же дозе не ранее, чем через 1 час после первой инъекции.

Aцизол в лечении острых отравлений СО Ацизол® включен: 1) в номенклатуру резерва медицинских ресурсов Министерства здравоохранения РФ для ликвидации медико-санитарных последствий чрезвычайных ситуаций (Приказ МЗ РФ от 26 августа 2013 г. N598); 2) в перечень лекарственных препаратов для комплектования укладки и наборов для оказания скорой медицинской помощи (приказ МЗ РФ от 7 августа 2014 года N549н); 3) в список лекарственных препаратов, используемых при антидотной терапии (письмо МЗ РФ от 11 марта 2014 года N14–3/10/2–1528) Призводство возобновлено в 2016 г.

Основные представления о механизмах действия Ацизола при оксидуглеродной интоксикации Влияние на токсикокинетику СО Ослабление ближайших последствий выраженного кислородного голодания тканей жизненно важных органов Уменьшение осложнений и отдаленных последствий интоксикации

Средства защиты При нормальной температуре превращение СО в СО2 идет при участии катализаторов, например гопкалита (смеси двуокиси марганца (60%) и окиси меди (40%)).

Метгемоглобинемии Гемоглобин, имеющий в своем составе Fe+3, называется метгемоглобин. Метгемоглобин не участвует в переносе кислорода от легких к тканям. У здорового человека уровень метгемоглобина в крови не превышает 0,5 - 2%.

Метгемоглобинообразование при действии токсикантов За счет непосредственного взаимодействия токсиканта с Fe+2 гемоглобина. За счет активации ксенобиотика в процессе его биотрансформации и последующего действия на гемоглобин активных метаболитов.

Тяжесть интоксикации при отравлении метгемоглобинообразователями определяется: Скоростью поступления яда в организм Дозой вещества Величиной окислительно-восстановительного потенциала Скоростью элиминации и интенсивностью его биоактивации в процессе трансформации

Проявления метгемоглобинемии различной степени выраженности

Антидотом метгемоглобинообразователей является метиленовый синий Препарат назначают лицам с уровнем метгемоглобинемии более 30%.

Цикл Кребса Ингибиторы Фторацетат Салицилаты Стрептомицин Кокаин

Схема окислительного фосфорилирования

Точки приложения некоторых ингибиторов дыхательной цепи

Производные синильной кислоты Цианистые металлы Дициан Хлорциан и бромциан Метиловый и этиловый эфиры цианугольной кислоты Нитрилы и изонитрилы Природные цианистые соединения: амигдалин, дуррин, линамарин.

Токсичность синильной кислоты и цианидов

Схема ингибирования дыхательной цепи токсикантами

Степень одновременного угнетения окислительного фосфорилирования в разных тканях

Механизм токсического действия цианидов 1. Блокада электронпереносящей цепи митохондрий (вследствие ингибирования цитохромоксидазы) с последующим резким снижением уровня окислительного фосфорилирования. Циан-ионы (CN-), растворенные в крови, достигают тканей, где вступают во взаимодействие с трехвалентной формой железа цитохрома а3 цитохромоксидазы (с Fe2+ цианиды не взаимодействуют). Соединившись с цианидом, цитохромоксидаза утрачивает способность переносить электроны на молекулярный кислород

Механизм токсического действия цианидов 2. Взаимодействие с другими биомишенями: Блокада металлсодержащих ферментов (металлы переменной валентности). Блокада ферментов антиоксидантной защиты (КТ, ГР, ГП, СОД). Угнетение пиридоксалевых ферментов (глутаматдекарбоксилазы), что ведет к дефициту ГАМК и глутамата. Активирование гуанилатциклазы, что ведет к увеличению концентрации цГМФ в ткани мозга и объясняет судорожную активность. Взаимодействие с элементами системы регуляции внутриклеточного Са+2, что ведет к нарушению поддержания необходимого уровня ассиметричности концентрации его внутри клетки и следовательно ктяжелым дезинтеграционным процессам в клетках.

Принципы оказания неотложной помощи при поражениях цианидами

Антидотная терапия отравлений HCN Временное связывание свободной HCN и освобождение блокированной цитохромоксидазы с помощью метгемоглобина

Окисление синильной кислоты донаторами серы и превращение ее в нетоксичную роданистую Окисление синильной кислоты донаторами серы и превращение ее в нетоксичную роданистую

Нейтрализация синильной кислоты соединением ее с альдегидами, кетонами Нейтрализация синильной кислоты соединением ее с альдегидами, кетонами

Нейтрализация синильной кислоты с помощью комп-лексообразова-телей Нейтрализация синильной кислоты с помощью комп-лексообразова-телей