Размещено на http://www.allbest.ru/
Вещества пульмонотоксического действия
Пульмонотоксичность – это свойство химических веществ, действуя на организм, вызывать структурно-функциональные нарушения органов дыхания.
Пульмонотоксиканты – это вещества, к которым порог чувствительности органов дыхания существенно ниже, чем других органов и систем.
Пульмонотоксическим действием обладает большинство синодействующих веществ, вероятность контакта с которыми велика при промышленных авариях и катастрофах, дезинфекции, дезинсекции, газоокуривании.
В продуктах горения различных материалов группа пульмонотоксикантов представлена широко. Их токсический эффект может проявляться как при ингаляционном, так и при пероральном или парентеральном путях поступления; как при местном , так и при резорбтивном действии.
Основные химические соединения дыма:
Оксид углерода, диоксид углерода, синильная кислота, изоцианаты, монооксид азота, диоксид азота, тетраоксид азота, диоксид серы, сероводород, альдегиды и кетоны ( акролеин, формальдегид, ацетальдегид), фосген, хлористый водород, фтористый водород, аммиак, ароматические (бензол и его гомологи) и алифатические углеводороды, галогенированные полициклические ароматические углеводороды ( галогенированные диоксины, бензофураны, бифенилы), кислота уксусная.
Свойства пульмонотоксикантов проявляют также вещества раздражающего действия в высоких концетрациях( хлорпикрин, хлорид серы, кислота уксусная, изоцианаты, ) и отравляющие вещества кожно-нарывного действия (цитотоксиканты – иприт, люизит).
Большинство пульмонотоксикантов (аммиак, хлор, оксиды азота, фториды) действуют ингаляционно, обладают выраженным раздражающим действием на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. Некоторые из них – паракват, фториды – обладают также общерезорбтивными свойствами, выражающимися в поражении внутренних органов. Некоторые из них (фосген, дифосген, хлорпикрин) использовались как БОТ, но в настоящее время их применение с этой целью маловероятно.
Паренхима легких образована огромным количеством альвеол. Альвеолы – тонкостенные микроскопические полости, заполненные воздухом, открывающиеся в альвеолярный мешочек, альвеолярный ход. Несколько сотен альвеолярных ходов и мешочков образуют терминальную респираторную единицу (ацинус). В альвеолах осуществляется газообмен между выдыхаемым воздухом и кровью. Барьер на пути газов образует мембрана, состоящая из слоя альвеолярного эпителия. Альвеолярный эпителий образуется клетками трех типов. Альвеолоциты первого типа – плоские клетки, выстилающие 95% площади альвеолярной поверхности. Именно через эти клетки идет диффузия газов. Альвеолоциты второго типа, располагаются поодиночке или группами. Их поверхность покрыта ворсинками, а цитоплазма богата ламеллярными тельцами. Альвеолоциты второго типа продуцируют и секретируют сурфактант – поверхностно-активное вещество сложной липопротеидной природы, содержащейся в тонкой пленке жидкости, выстилающей внутреннюю поверхность альвеолы. Уменьшая силу поверхностного натяжения стенок альвеол, сурфактинт не позволяет им спадаться. Функция альвеолоцитов третьего типа – нейросекреторная функция. Интерстициальное вещество – представлено эластическими и колагеновыми волокнами, фибробластами, иногда клетками других типов. При патологических процессах в паренхиме легких нарушается основная функция – газообмен. Газообмен в легких затрудняется при повреждении любого элемента - эпителия (альвеолоцитов), эндотелия, интерстиция. Повреждение эпителия приводит к нарушению синтеза, выделения и депонирования сурфактанта, увеличению проницаемости альвеолярно-капиллярного барьера и усилению экссудации отечной жидкости в просвет альвеол. Повреждение эндотелия также увеличивает проницаемость альвеолярно-капиллярного барьера, изменяет нормальное соотношение вентиляции и перфузии легких. В результате нарушения газообмена развивается кислородное голодание, проявляющееся сначала при физической нагрузке, а затем и в состоянии покоя.
При патологии легких нарушение газообмена является основной причиной, приводящей к тяжелым последствиям, а иногда, к смерти пострадавших. Следует учитывать, что пульмонотоксичностью обладают также вещества раздражающего действия в высоких концентрациях и некоторые группы веществ цитотоксического действия при ингаляционном воздействии в форме пара или аэрозоля. К пульмонотоксикантам относятся вещества самого разного химического строения, обладающие разной химической активностью и разными физико-химическими свойствами. Данные вещества встречаются в продуктах горения материалов . Острые поражения данными токсикантами сопровождаются (помимо раздражения): воспалительными процессами в дыхательных путях и паренхиме легких, токсическим отеком легких. Клинические проявления поражений пульмонотоксикантами определяются тяжестью поражения. Существует три степени тяжести поражения: легкая, средняя, тяжелая.
Основные клинические формы поражений пульмонотоксикантами:
1.При легкой степени тяжести поражений: назофарингит, ларингит, трахеит, трахеобронхит (1 степень дыхательной недостаточности)
При средней степени тяжести поражений: трахеобронхит, токсическая пневмония, острая энфизема легких (1-2 степень дыхательной недостаточности)
При тяжелой степени тяжести поражения: бронхиолит, токсическая пневмония, токсический отек легких, острая эмфизема легких (2-3 степень дыхательной недостаточности).
Важнейшей клинической особенностью токсического отека легких является его замедленное начало. Основываясь на ряде общих положений, наиболее характерных для рассматриваемой группы веществ, разработанных Н.И. Новиковым, пульмонотоксиканты группируются следующим образом:
Вещества с окислительно-восстановительными свойствами, инициирующие реакции пероксидации биомолекул.
Прямого действия – кислород, озон, оксиды азота, оксиды металлов (неметаллов), карбонилы металлов, оксиды галогенов, отчасти галогены.
Непрямого действия – избирательно-неизбирательно накапливаемые и метаболизируемые в легких с образованием реакционно-способных метаболитов и активных форм кислорода: паракват, дикват, триалкилфосфаты, фурановые соединения, ароматические и полиароматические соединения, соединения жирного ряда. Спирты.
Непрямого действия – метаболизируемые вне легких, реакционно-способные метаболиты которых нарушают функцию легких: пирролизидиновые алкалоиды, галогенированные углеводороды, галогенированные ароматические и полиароматические соединения.
Вещества алкилирующего действия, не образующие первично активных метаболитов: фосген, дифосген, галогены, некоторые неорганические кислоты.
Вещества, блокирующие специфические метаболитические функции легких: средства, снижающие аппетит(клофорекс, хлорфентермин); блокаторы метаболизма серотонина (циталопрам), трициклические антидепрессанты и другие.
Вещества, вызывающие нарушение функции легких при ингаляционном воздействии делятся:
Вещества быстрого действия:
хлор, бром, фтор, треххлористый фосфор, хлорокись фосфора, соляная, азотная, уксусная кислота. изоцианаты (обладаюи сильным прижигающим эффектом);
хлорид серы, хлорпикрин (слабый прижигающий эффект);
диоксид азота, сероводород, окись углерода (удушающий и общеядовитый эффект);
аммиак, сероуглерод (удушающий и нейротропный эффект).
Вещества медленного действия:
фосгеноксим (сильный прижигающий эффект);
фосген, дифосген (слабый прижигающий эффект);
диоксид серы, акрилонитрил, углеводороды (удушающий и общеядовитый эффект);
хлор-, фосфорорганичечкие соединения, углеводороды (удушающий и нейротропный эффект).
Все эти вещества формируют патологию дыхательной системы, клинические проявления этой реакции обозначают термином «респираторный дистресс-синдром взрослых химической этиологии» (РДСВ) или чаще токсический отек легких» (ТОЛ).
Чем выше гидрофильность вещества и больше его раздражающее действие, тем менее вероятно развитие токсического отека легких.
Отек легкого – патологическая задержка внесосудистой жидкости в ткани легкого, когда фильтрация жидкости намного превышает возможности ее дренажа. Отек легких – проявление дисбаланса жидкости в разделенных клеточными барьерами компартментах органа- сосудистом, внесосудистом и альвеолярном. Степень проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны является определяющей в развитии токсического отека легких.
Токсический отек легких – это накопление жидкости в интерстициальном или альвеолярном пространстве легких, происходящее вследствие местного или системного действия химических веществ и обусловленное повышением проницаемости клеточных элементов аэрогемотического барьера. Накапливается жидкость с высоким содержанием белка и форменных элементов крови (экссудат). Ответ легочной ткани на воздействие пульмонотоксикантов представляет собой воспалительную реакцию. Механизм и скорость развития ТОЛ различаются в зависимости от особенностей токсических эффектов пульмонотоксикантов. Вещества с прижигающим эффектом вызывают наибольшее повреждения в местах непосредственного контакта с тканью; повреждение клеток кровеносных капилляров легких невелико. Скорость развития отека легких высокая, но течение и исход отека благоприятный. Для пульмонотоксикантов без прижигающего действия (фосген, дифосген) ведущим компонентом в токсическом действии является необратимая денатурация белков и других макромолекул. Вследствие этого снижается жизнеспособность эпителия альвеол и скорость инактивации клетками эндотелия кровеносных капилляров вазоактивных веществ, находящихся в легочном кровотоке. Возрастание концентрации вазоактивных веществ в крови приводит к повышению давления в сосудах легких и усилению транссудации жидкости и белков из капилляров в интерстициальное пространство. Далее происходит увеличение объема интерстициального пространства – это явление называется интерстициальной фазой отека легких и клинически соответствует скрытому периоду заболевания. При значительном накоплении жидкость проникает через поврежденный эпителий в альвеолы – альвеолярная фаза отека.
По составу отечная жидкость близка к плазме крови. При поражении веществами, подобными фосгену, присутствует длительный скрытый период. Течение и исход отека в этих случаях менее благоприятны, чем при поражении веществами быстрого действия, так как в патологический процесс вовлечены все клеточные элементы аэрогематического барьера.
Таким образом, основным патогенетическим механизмом развития отека легких является патологическое повышение проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны вследствие прямого повреждающего действия ингалируемых токсичных газов.
Независимо от происхождения отека легких можно выделить три основные стадии его развития: интрамуральную, интерстициальную, альвеолярную.
Клинически течение тяжелого поражения пульмонотоксичными веществами разделяют на несколько периодов:
Рефлекторный или начальный (реакция слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей, бронхов на раздражающее действие вещества в период контакта);
Скрытый (период мнимого благополучия, соответствует интерситициальной фазе отека легких). Патогенетически связан с пропотеванием жидкости в интерстиций , резко снижается эластичность легких. Дыхание становится частым и поверхностным
Отек легких (альвеолярная фаза отека). Развивается гипоксическая гипоксия, отделяется серозная пенистая мокрота в огромном количестве. «Утопление на суше». Нарастающий цианоз (синяя гипоксемия»). Глубокий коллапс. Для образования углекислого газа не хватает кислорода. Основная причина расстройств многих функций организма при отравлении пульмонотоксикантами – кислородное голодание. Напряжение СО2 нарастает, затем падает. Динамика развития отека легких несколько различается при поражении разными веществами. Вещества с выраженным раздражающим действием (хлор, хлорпикрин и др.) вызывают быстрый, стремительный процесс, чем вещества, практически не вызывающие раздражения (фосген, дифосген). К веществам «быстрого действия» относят в основном те, которые поражают преимущественно альвеолярный эпителий, «медленного действия» - эндотелий капилляров легких.
Разрешение отека (или летальный исход);
Отдаленные последствия (ранние осложнения – тромбозы и тормбоэмболии легочных сосудов, пневмонии и т.д.). осложнениями отека легких являются бактериальная пневмония, формирование легочного инфильтрата, тромбоэмболия магистральных сосудов.
Хлор
Хлор – газ желтовато-зеленого цвета с характерным удушливым запахом, в 2,5 раза тяжелее воздуха. Распространяясь в зараженной атмосфере, он следует рельефу местности, затекая в ямы и укрытия. Хорошо адсорбируется активированным углем. Является сильным окислителем. Среди продуктов горения полимерных материалов занимает далеко не последнее место. В случае аварий или пожаров на объектах производства, хранения, транспортировки и использования возможно массовое поражение людей.
Обладает выраженным местным раздражающим и прижигающим действием. Преимущественно повреждает альвеолоциты. Выраженное раздражающее действие обусловлено высокой гидрофильностью. Гибель при ингаляции хлором может быть в результате рефлекторной остановки дыхания, сердечной деятельности, ожога легких, отека легких. Основной путь поступления хлора в организм – ингаляционный. Биологический эффект хлора как удушающего агента связан с действием:
--- самого хлора,
--- образующейся при его растворении хлорноватистой кислоты,
--- образующейся при его растворении хлористоводородной кислоты.
Особенности токсических эффектов хлора:
Наибольшее повреждающее действие наблюдается в верхних дыхательных путях ( интенсивность действия снижается по ходу дыхательного тракта).
При высоких концентрациях может наступить смерть вследствие рефлекторной остановки дыхания на фоне сильного бронхоспазма.
Отек легких развивается быстро – через 2-3 часа. Отечная жидкость содержит много форменных элементов крови.
Основные формы патологии при отравлении хлором – токсические трахеобронхит и бронхопневмония.
В организме из хлорноватистой кислоты образуются хлорамины, которые блокируют сульфгидрильные группы аминокислот, нарушают метаболизм и жизнеспособность клеток. Хлорноватистая кислота взаимодействует с ненасыщенными С=С связями с образованием пероксидов, играет определенную роль в продукции свободных радикалов кислорода в клетке.
Указанные механизмы действия и высокая растворимость в воде обуславливают следующие особенности токсических эффектов хлора:
Биологические эффекты проявляются в месте аппликации, поэтому интенсивность повреждающего действия снижается по ходу дыхательного тракта
При высоких концентрациях выраженность патологических изменений дыхательных путей м. б. незначительной – смерть наступает вследствие рефлекторной остановки дыхания на фоне сильного бронхоспазма
Отек легких развивается через непродолжительное время (2-3 часа),
Основные формы патологии при отравлении хлором – токсические трахеобронхит и бронхопневмония.
Причина смерти при отравлении хлором – рефлекторная остановка дыхания и сердечной деятельности или ожог легких (хлор является сильным прижигающим агентом). В последнем случае кожные покровы человека приобретают зеленоватый оттенок.
Клиника отравлений: резкое жжение в глазах (слезотечение) и верхних дыхательных путях. Боль за грудиной, стеснение дыхания. Слабость, мучительный кашель, одышка. Речь невозможна, иногда рвота. Далее развивается отек легких, пострадавших отхаркивает пенистую красноватую жидкость, головные боли, Понижается температура тела. Далее – потеря сознания, и гибель от острой дыхательной недостаточности. При поражении хлором летальность не высокая.
Лечение
Первая помощь – фильтрующий противогаз, удаление пострадавшего из очага поражения;
Доврачебная помощь- ингаляция кислорода;
Первая врачебная помощь – при развитии токсического отека легких – в/в 80-120 мг фуросемида, 90-150 мг преднизолона или 200-250 мг гидрокортизона, 0,5 мл 0,05% раствора строфантина или 1 мл 0,06% раствора коргликона в растворе натрия хлорида. Ингаляция кислорода с пеногасителем.
Квалифицированная и специализированная медицинская помощь - максимально быстрая госпитализация в отделение анестезиологии и реанимации. ИВЛ, лечение токсического отека легких (см. аммиак), профилактика инфекционных осложнений, осложнений со стороны желудочно-кишечного тракта.