Синильна кислота

Установлено, що ціаніди втручаються в окислювально-відновлювальні процеси у клітинах порушуючи активацію кисню цитохромоксидазою.

Клітинне дихання схематично можна представити наступним чином. Електрони і протони (водень), які утворюються в клітинах при окисленні субстратів (глюкози, амінокислот, жирів та інше) передаються на дихальний ланцюг. Першим ферментом (знаходиться в мітохондріях), який атакується електронами і протонами, утвореними при гліколізі і в циклі Кребса, є дегідрогеназа, коферментом якої подається нікотинамідаденіндінуклеотід (НАД). Активною групою коферменту є амід нікотинової кислоти. Дегідрогеназа передає електрони і протони флавіновому ферменту (коферментом якого є флавінаденіндінуклеотід (ФАД)).

Наступний ступінь переміщення протонів і електронів виконується за допомогою ферменту Q, активною групою якого є хінон. При окисленні ферменту електрони передаються на ланцюг цитохромів (цитохромів в, с1, с, а, а3, із яких -а +а3 являють собою цитохромоксидазу)

У початковій (відновленій) формі цитохроксидази залізо шестивалентне. Цитохромоксидаза, активуючи кисень, переходить в окислену форму, у якій залізо стає тривалентним. В результаті цієї реакції виникає енергія, яка акумулюється в АТФ. Ціангрупа має властивість легко з'єднуватись з тривалентним залізом окисленої форми цитохромоксидази замість електрона, перенесеного на кисень, що й призводить до пригнічення тканинного дихання на 90-95% та розвитку гострого кисневого голодування всіх клітин організму. Оскільки до кисневого голодування найбільш чутливою є центральна нервова система, то виникає її збудження, потім пригнічення та зупинка діяльності, тобто смерть від паралічу центрів довгастого мозку, де знаходяться життєво-важливі центри дихання та серцево-судинної системи.

Однак при отруєнні ціанідами були встановлені факти, що не пояснюються лише однією гіпоксією. Їх аналіз дозволяє припустити також думку, що отрута може вибірково діяти на центральну нервову систему.

Оксид вуглецю

Потрапляючи у кров, оксид вуглецю вступає у взаємодію з двовалентним залізом гемоглобіну і утворює карбоксигемоглобін. Кожний грам гемоглобіну здатний зв'язувати 1,33-1,34 мл кисню, або СО. Однак, спорідненість гемоглобіну до оксиду вуглецю у 220-290 разів більша, ніж до кисню. Тому оксигемоглобін при дії на нього оксидом вуглецю перетворюється на карбоксигемоглобін (CoHb).

З'єднуючись з оксидом вуглецю гемоглобін втрачає властивість переносити кисень, що призводить до розвитку кисневого голодування тканин та отруєння організму. Таким чином два головних фактори визначають взаємодію гемоглобіну з оксидом вуглецю і киснем:

• підвищена спорідненість гемоглобіну до окису вуглецю, що викликає утворення карбоксигемоглобіну і порушення транспорту кисню до тканин;
• гальмування процесу дисоціації оксигемоглобіну завдяки міцним зв'язкам оксиду вуглецю із двовалентним залізом гемоглобіну.

Оксид вуглецю діє також на тканинні біохімічні системи, що містять двовалентне залізо. До їх числа належать міоглобін, цитохроми а, b, с, цитохромоксидаза, пероксидаза, каталаза. При гострому отруєнні СО разом з утворенням карбоксигемоглобіну, в м'язах утворюється карбоксиміоглобін. Є пряма залежність між утворенням карбоксигемоглобіну, ступенями гіпоксії та вираженістю клінічної картини інтоксикації. Так, при вмісті карбоксигемоглобіну у крові 10-20% спостерігаються незначні явища інтоксикації, при 30-50% - вони різко виражені, а при 70-80% - швидко наступає смерть.

Особливо чутливим до гіпоксії є дихальний центр. Спочатку відбувається його збудження, перезбудження, потім пригнічення і параліч. При відносно легких інтоксикаціях зміни в нервовій системі носять функціональний характер, а при більш важких - органічний.

Клініка ураження

Синильна кислота

Розрізняють дві клінічні форми ураження синильною кислотою – блискавичну (апоплексичну) та сповільнену.

Блискавична форма спостерігається при дії дуже високих концентрацій отруйної речовини. Уражений одразу втрачає свідомість, дихання стає частим та поверхневим, пульс частий, аритмічний, з'являються судоми. Судомний період триває декілька хвилин. Потім настає зупинка дихання, але діяльність серця продовжується ще декілька хвилин.

Сповільнена форма характеризується поступовим розвитком симптомів ураження. У перебігу отруєння розрізняють три ступеня ураження синильною кислотою: легкий, середній і важкий.

Легкий ступінь ураження характеризується, головним чином, суб'єктивними почуттями. Після вдихання пари отруйної речовини уражений відчуває пекучо-металевий смак у роті, відчувається запах гіркого мигдалю. Розвивається слабкість, запаморочення. Потім виникає відчуття затерплості слизової оболонки рота, слинотеча та нудота. При невеликих фізичних зусиллях спостерігається задуха сильна м'язова слабкість, шум у вухах, труднощі мови, можлива блювота.

Після припинення дії отруйної речовини вище зазначена симптоматика зникає чи послаблюється. Але на протязі 1-3 днів можуть залишатись головний біль, м'язова слабкість, нудота та відчуття загальної розбитості.

Середній ступінь ураження - спочатку відзначаються симптоми, які характерні для легкого ступеня ураження, а потім виникає стан збудження, з'являється відчуття страху смерті. Слизова та шкіра обличчя набувають рожевого кольору. Пульс сповільнений та напружений, артеріальний тиск підвищений, дихання стає поверхневим. Найбільш типовою ознакою в клініці є короткочасна втрата свідомості. Можуть виникати нетривалі клонічні судоми. При своєчасному наданні допомоги та виведенні із забрудненої атмосфери, уражений швидко приходить до свідомості. Протягом 4-6 діб після ураження можуть зберігатись розбитість, нездужання, загальна слабкість, головний біль, неприємні відчуття в області серця, тахікардія, загальна лабільність діяльності серцево-судинної системи.

Важкий ступінь ураження. У перебігу отруєння виділяють чотири фази ураження.

1. Фаза подразнення або фаза передвісників, для якої характерні такі симптоми: запах гіркого мигдалю, поколювання в області очей, металевий присмак, затерплість кінчика язику, відчуття паління у роті та в горлянці, загальний стан неспокою.

2. Фаза порушення дихання (диспноетична) характеризується запамороченням, головним болем, особливо у ділянці потилиці, відчуття стиснення в грудях, частим та підсиленним диханням, прискоренням пульсу, значним підвищенням артеріального тиску, хиткою ходою, нудотою та блювотою. Шкіра та слизові оболонки набувають рожевого забарвлення.

3. Фаза судомна проявляється спочатку фібрілярними посмикуваннями м'язів обличчя, тризмом, витрішкуватістю, потім періодично виникаючими генералізованими судомами клонічного, а потім тонічного характеру, які закінчуються опістотонусом. Дихання затримується, свідомість втрачається. Ця фаза, як правило, закінчується припиненням дихальних рухів. Затримка дихання може тривати кілька хвилин і у випадку не відновлення його може наступити смерть.

4. Фаза паралітична характеризується припиненням дихальної діяльності (параліч дихання), втратою рогівкового рефлексу, коматозним станом, порідшанням пульсу з великою амплітудою пульсових хвиль (вагус-пульс), потім його різким прискоренням (ниткоподібний пульс). Артеріальний тиск швидко падає. Серцеві скорочення стають рідкими, слабкими, неритмічними і врешті припиняються. Внаслідок паралічі сфінктерів сечового міхура і прямої кишки відбувається мимовільне сечовиділення та дефекація. Необхідно пам'ятати, що коли остаточно не припиняється биття серця, можна енергійними втручаннями врятувати ураженого.

Уражені, які перенесли важку інтоксикацію синильною кислотою, протягом 1-2 тижнів відзначають відчуття важкості у грудях, утруднення мови, головний біль, порушення координації рухів, нудота, підвищена стомлюваність, слабкість. Можуть бути важкі ускладнення: аспіраційна пневмонія, парези, паралічі різноманітних груп м'язів і порушення психіки.

Діагностика уражень синильною кислотою базується на наступних характерних ознаках:

• раптовість з'явлення симптомів ураження,
• послідовність та швидкоплинність клінічної картини,
• запах гіркого мигдалю у вдихаємому повітрі,
• яскраво-рожеве забарвлення шкіряних покровів та слизових, мідріаз та екзофтальм.

Ураження синильною кислотою слід диференціювати від уражень фосфорорганічними речовинами та оксидом вуглецю, тобто, тих ОР, які також призводять до розвитку судомного синдрому.

Оксид вуглецю

Розрізняють дві типові форми гострого отруєння оксидом вуглецю: блискавичну (апоплексичну) та сповільнену (асфіксичну).

Блискавична форма спостерігається при вдиханні оксиду вуглецю в високих концентраціях (3-5%) у повітрі. Смерть настає майже миттєво. Отруєний втрачає свідомість, падає і потім після короткочасних судом або одразу настає зупинка дихання.

Сповільнена форма характеризується більш повільним розвитком симптомів отруєння і, в залежності від концентрації СО, експозиції та особливостей організму поділяється на легкий, середній та важкий ступінь отруєння.

Легкий ступінь характеризується головним болем в лобних ділянках, відчуттям биття в скронях, шумом в вухах, запамороченням, миготінням перед очима, задухою, порушенням світло сприйняття, нудотою, блювотою, спостерігається хитка хода. Можливі короткочасні непритомні стани. Об'єктивно спостерігається легкий рум'янець та ціаноз слизових, свідомість збережена, рефлекси підвищенні, тремор кінцівок та помірне підвищення артеріального тиску. У крові карбоксигемоглобіна до 20-30%. Після припинення контакту з окисом вуглецю клінічні симптоми повільно сходять, але головний біль зберігається до 1 доби і більше.

Середній ступінь отруєння характеризується підсиленням вищезазначених симптомів, особливо збільшується м’язова слабкість та адинамія. Порушується координація рухів, з'являється сонливість та байдужість до оточуючого середовища, стан приголомшеності посилюється, може наступати нетривала втрата свідомості. При огляді шкірні покриви та слизові оболонки набувають яскраво-рожевого кольору. Пульс частий, артеріальний тиск падає. Відмічається відчуття сильних ударів серця. У цей період можуть виникати випадки інфаркту міокарду, шлуночкові екстрасистолії, аритмії. Можуть спостерігатися фібрілярні скорочення окремих м'язових груп. У крові вміст карбоксигемоглобіну досягає 30-35%. У крові є певні зміни у вигляді еритроцитозу, незначного лейкоцитозу.

Після відповідного лікування свідомість відновлюється, і загальний стан покращується, але декілька діб спостерігається головний біль, слабкість, запаморочення, повторна блювота, поганий сон і інші симптоми нервово-судинної дистонії.

Важкий ступінь отруєння розвивається в три стадії.

Перша (початкова) стадія характеризується головним болем, запамороченням, нудотою та блювотою, часто спостерігаються нахили до немотивованих вчинків, дихання стає частішим. Розвивається м'язова слабкість до неможливості пересування.

Для другої стадії (коми) характерно пригнічення всіх функцій організму. Серцева діяльність послаблюється, спостерігається тахікардія, серцева гіпотонія. Дихання спочатку прискорюється, а потім стає поверхневим. Свідомість запаморочується до повної втрати. У непритомному стані часто буває блювота, мимовільне виділення сечі та калу. Зіниці розширюються, температура тіла знижується, уражений впадає у коматозний стан. Іноді з'являються судоми. Якщо коматозний стан, в якому знаходиться уражений, перевищує одну добу, то це є важкою прогностичною ознакою.

Третя стадія (термінальна) характеризується диханням Чейн-Стокса. Коматозний стан може тривати 1-2 доби. Зіниці розширюються, реакція на світло відсутня, повна арефлексія. Шкіряні покриви та слизові забарвлені у яскраво-рожевий та ціанотичний колір (внаслідок наявності в крові карбоксигемоглобіну від 55% і більше). Прогноз звичайно несприятливий, якщо коматозний стан триває більше 2-х діб. Смерть настає від паралічу дихального центру.

Якщо уражений виходить із термінальної стадії, то нерідко з'являються ускладнення у вигляді психомоторного збудження, галюцинацій, ретроградної амнезії, парезів та паралічів кінцівок, диплопія, може бути набряк легенів. Часто спостерігаються нервово-трофічні порушення з боку шкіри у вигляді пролежнів, місцевих набряків, геморагічних висипів.

Повне одужання наступає через 2-3 тижні, а при ускладненнях - значно пізніше.

У літературі також описані і атипові форми протікання інтоксикації оксидом вуглецю.

1. Синкопальна форма характеризується різким падінням артеріального тиску, анемією мозку, швидким наступом несвідомого (паморочного) стану, запустінням периферичних судин. Шкіряні покриви набувають блідого кольору ("біла асфікція").

2. Ейфорична форма розвивається при тривалому перебуванні в атмосфері, що містить оксид вуглецю в невеликих концентраціях і характеризується своєрідним станом благополуччя (ейфорія), який потім змінюється втратою свідомості, розладом дихальної і серцево-судинної діяльності.

3. Порохова хвороба розвивається найчастіше в бойових умовах внаслідок впливу на організм окису вуглецю, окисів азоту, вуглекислоти при вибухах потужних авіабомб, снарядів і мін, стрільбі із артилерійських башт, дотів, танків. Клініка отруєнь залежить від того, який газ переважає в цій суміші. Коли в суміші газів переважають нітрогази, то спостерігаються наступні симптоми: подразнення слизових, печіння, різь та біль в носоглотці і очах, сльозотеча, кашель. Коли переважає у суміші оксид вуглецю, то переважають симптоми отруєння, які описані вище у розділі 4.

Хронічні отруєння можливі в виробничих умовах (ливарні цехи, гаражі, які недостатньо провітрюються, шахти), а також на вулицях великих міст з напруженим транспортним рухом у безвітряну погоду. Симптоматика уражень має багато варіантів. Може бути головний біль, запаморочення, підвищена стомлюваність, поганий сон, лабільність діяльності серцево-судинної системи, зниження апетиту, випадання волосся. Вміст карбоксигемоглобіну в межах 10-20%.

Діагностика уражень оксидом вуглецю ґрунтується на умовах отруєння (по можливості необхідно зробити аналіз повітря на вміст оксиду вуглецю), клінічних даних, які були розглянуті вище, і лабораторних аналізах крові.

Для кількісного виявлення карбоксигемоглобіну проводиться спектральний метод діагностики по В. В. Попову, чи в модифікації О. О. Василь'євої із співавторами. Для якісного виявлення оксиду вуглецю використовуються експрес-методи. Це проба з розведенням (чутливість проби - 30% CОHb), формалінова проба (чутливість 15-30% CОHb), лужна проба (чутливість 10-30% CОHb) і інші.

Найбільш проста проба із розведенням. В одну пробірку вносять 1 краплю досліджуваної крові (з пальця ураженого), а другу - 1 краплину крові здорової людини. Потім в ці пробірки додають по 5-6 мл чистої води. Після збовтування через 0,5-1 хв. проти світла розглядають забарвлення розчинів. Розчин з нормальною кров'ю має жовтий чи жовто-бурий колір, а розчин крові, який містить CОHb має вишневий чи малиновий відтінок кольору.

Література

1. Военная токсикология, радиология и медицинская защита. Под ред. Н. В. Саватеева. - Л.: 1978, 1987. С. 81-93, 145-160.
2. Токсикология ОВ и защита от ядерного и химического оружия. Под ред. Н. И. Каракчеева. - Ташкент:1988. С. 108-127.
3. Инструкция по этапному лечению пораженных с боевой терапевтической патологией. - М.: Воениздат, 1983. С. 28-38.
4. Указания по военной токсикологии. - М.: Воениздат, 1975. С. 73-86.
5. Військова токсикологія, радіологія та медичний захист: Підручник / За ред. Ю. М. Скалецького, І. Р. Місули. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2003. С. 65-80.
6. Медичні аспекти хімічної зброї. Навчальний посібник для слухачів УВМА та студентів вищих медичних навчальних закладів. - К.: УВМА, 2003. С. 19-22, 36-45.