5. Задания по теме:

- повторить весь материал по данной теме,

- хорошо подготовиться к коллоквиуму.

6. Раздаточный материал: информационный материал по теме.

7. Литература:

1. Калетина Н.И. Токсикологическая химия. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. Стр.750-752

2. Плетенева Т.В. Токсикологическая химия. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006.

3. Еремин С.К., Изотов Б.Н., Веселовская Н.В. Анализ наркотических средств. – М.: Мысль,

1993.

4. Крамаренко В.Ф. Токсикологическая химия. – Киев: Высшая школа, 1989.

5. Швайкова М.Д. Токсикологическая химия. – М.: Медицина,1975.

6. Белова А.В. Руководство к практическим занятиям по токсикологической химии. - М.:

Медицина,1976.

8. Контроль (вопросы, тесты, задачи и пр.) письменный опрос по следующим вопросам:

1. Общая характеристика группы веществ, изолируемых методом дистилляции.

2. Токсичность, распространенность отравлений «летучими ядами».

3. Характеристика и сравнительная оценка современных методов изолирования (дистилляция с водяным паром, простая и азеотропная перегонка, другие виды дистилляции).

4. Химический метод анализа на «летучие яды».

5. Газохроматографический метод исследования как современный высокоэффективный метод разделения, идентификации и количественного определения «летучих» ядов.

6. Количественный анализ методом внутренней нормализации.

7. Ненаправленный анализ на «летучие яды» с использованием химического и газохроматографического анализа (многокомпонентного и капиллярного).

8. Экспертиза алкогольного опьянения с применением современных физико-химических методов анализа.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПОД РУКОВОДСТВОМ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

Кредит № 8

Тема 1 – ХТА группы веществ, не требующих специальных методов изолирования. Оксид углерода. Свойства, причины, распространенность отравлений, механизм токсического действия. Дифференциальная диагностика и общие принципы дезинтоксикационной терапии. Токсикокинетика.

Цель: ознакомление студентов с химико-токсикологическим анализом группы веществ, не требующих специальных методов изолирования: оксидом углерода.

Задачи обучения: научить студентов методам химико-токсикологического анализа - оксида углерода, сформировать знания по дифференциальной диагностике и общим принципам дезинтоксикационной терапии.

Форма проведения: групповое обсуждение с презентацией, обсуждение результатов проведения индивидуальных занятий

Задания по теме:

3. Оксид углерода, механизм токсического действия.

4. Дифференциальная диагностика и общие принципы дезинтоксикационной терапии.

Раздаточный материал

Монооксид углерода (угарный газ) встречается везде, где существуют условия для неполного сгорания веществ, содер­жащих углерод. Он входит в состав многих промышленных га­зов (доменный, генераторный, коксовый); содержание моно­оксида углерода в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания колеблется в пределах от 1 до 13 %.

Монооксид углерода широко применяется как одно из ис­ходных соединений современной промышленности органичес­кого синтеза. Кроме того, монооксид углерода выделяется в больших количествах при пожарах, при горении почти всех полимеров.

Монооксид углерода СО — бесцветный газ без запаха и вку­са. Молекулярная масса 28,01. Температура кипения 190 °С, плотность 0,97. В воде почти не растворяется, горит синева­тым пламенем. Смесь оксида углерода (II) с воздухом может быть взрыво­опасной. При комнатной температуре взрывоопасны смеси, содер­жащие от 16 до 73 % оксида углерода (II).

Отравления монооксидом углерода происходят:

— при вдыхании значительных количеств угарного газа, содержащегося в выхлопных газах автотранспорта; у лиц, нахо­дящихся длительное время в закрытых гаражах и в автомобиле с работающим двигателем;

— при «угорании» в быту в помещениях с неисправным печ­ным отоплением, в котельных бытовых и производственных зданий и т.д.;

— при пожарах у лиц, находящихся в горящих, задымлен­ных помещениях (закрытые комнаты и квартиры), в вагонах транспорта, в лифтах и т.д.

Острые отравления угарным газом — наиболее часто встречающийся вид ингаляционных отравлений, летальность 17,5 % от общего числа отравлений.

Предельно допустимая концентрация монооксида углерода в воздухе рабочих помещений — 20 мг/м³, при более высоких концентрациях работа без специальных респираторов запреща­ется.

Классификация отравлений

1. При легкой степени отравления состояние пострадавших, у которых не отмечалось потери сознания в зоне с повы­шенной концентрацией монооксида углерода, как пра­вило, удовлетворительное. Клинически преобладают об­щемозговые расстройства, незначительно ускорены пульс и частота дыхания.

2. При средней степени отравления отмечаются кратко­временная потеря сознания (тяжелая степень гипоксии), нарастание общемозговых и психических расстройств, по­явление стволово-мозжечковых, пирамидных и экстрапи­рамидных симптомов.

3. При тяжелой степени отравления наблюдается коматоз­ное состояние с выраженными расстройствами дыхания и сердечно-сосудистой системы, с возможным развитием кожно-трофических расстройств и нарушением функции почек.

Токсическое действие монооксида углерода на организм ос­новано на реакции взаимодействия с гемоглобином крови и образованием патологического пигмента карбоксигемоглобина, неспособного переносить кислород. Возникающая гипоксия носит гемический (транспортный) характер. Кроме того, монооксид углерода соединяется с тканевым дыхатель­ным ферментом, содержащим Fe²⁺. Диссоциация моноок­сида углерода этого комплекса происходит очень медленно, что вызывает нарушение тканевого дыхания и окислитель­но-восстановительных процессов. Таким образом, гипоксия имеет отчасти тканевый характер.

Оксид углерода (II) проникает в кровь через дыхательные пути, а затем с гемоглобином крови образует довольно прочное соединение — карбоксигемоглобин (СОНb). Сродство оксида углерода (II) к гемоглобину в 300 раз больше, чем сродство кислорода к указанному оксиду.

В крови лиц, отравленных оксидом углерода (II), содержится гемоглобин и его соединения, к числу которых относятся: ге­моглобин, не связанный с кислородом и оксидом углерода (II), или так называемый дезоксигемоглобин (Нb), оксигемоглобин (ОНb) — гемоглобин, связанный с кислородом, и карбоксигемо­глобин (СОНb)—гемоглобин, связанный с оксидом углерода (II). Кроме того, в крови может содержаться некоторое количеcтво мет гемоглобина (MtHb). При отравлениях метгемоглобин не связывается с оксидом углерода (II).

В тканях мышц лиц, отравленных оксидом углерода (II), содержится дезоксимиоглобин (МНb), оксимиоглобин (ОМНb) и карбоксимиоглобин (СОМНb).

Обнаружение карбоксигемоглобина в крови является доказа­тельством отравления оксидом углерода (II). Для обнаружения и количественного определения карбоксигемоглобина используют­ся: спектроскопические, спектрофотометрические, фотоколориме­трические, газо-хроматографические, химические и другие ме­тоды.

Спектрофотометрические и газо-хроматографические методы применяются главным образом для количественного определения карбоксигемоглобина в крови.

Токсикокинетика и биотрансформация

Единственным путем поступления в организм СО являются дыхательные пути. Токсичес­кий эффект для человека наблюдается при вдыхании воздуха с концентрацией СО 3∙10^-3 г/л в течение 1 ч.

Механизм токсического действия СО обусловлен образованием карбоксигемоглобина — НbСО (см. гл. 2.4). При острых отравлениях СО связывается преимущественно железом гемоглобина эритроцитов. При повторных или хронических отравлениях в плазме крови уве­личивается количество негемоглобинового железа за счет выхода его из тканей. Это железо также фиксирует поступающий СО. При действии даже весьма низких концентраций СО его присутствие обнаруживают в различных тканях организма, так как СО фиксируется имею­щимися в них железосодержащими ферментами, а в мышцах — еще и железом гемоглобина. Кроме того, присутствие СО в тканях связано с наличием в них крови, содержащей СО. По сравнению с гемоглобином сродство миоглобина к СО и О, приблизительно в 5 раз меньше. На распределение СО между кровью и мышцами влияют концентрация СО во вдыхаемом воздухе и продолжительность контакта. При смертельном отравлении у людей и содержании в крови 58—85% НbСО в скелетных мышцах было обнаружено 10—53%. в миокарде — 3—44% карбоксимиоглобина (МbСО). Концентрация МbСО в мышцах всегда значительно ниже концентра­ции НbСО в крови. Сопоставление концентраций НbСО и МbСО может помочь в установле­нии динамики отравления. Для установления коэффициента корреляции между количеством НЬСО и МbСО требуются дополнительные наблюдения и специальные исследования.

При отравлениях СО нарушается углеводный обмен. Увеличение уровня сахара в крови начинается с первых минут интоксикации и нарастает параллельно гипоксемии. Установлено, что эти изменения обусловлены нарушением центральной регуляции углеводного обмена под воздействием СО, что связано с усилением распада гликогена или нарушением утилизации глюкозы. Усиленный гликогенолиз приводит к развитию гипергликемии. Повышение содер­жания глюкозы отмечается не только в крови, но и в ткани мозга. Установлена зависимость между тяжестью интоксикации угарным газом и содержанием глюкозы в мозге.

Оксид углерода выводится из организма в основном через дыхательные пути в течение не­скольких часов. После прекращения вдыхания СО 60—70% яда выделяется у человека в тече­ние 1-го часа; за 4 ч выделение составит 96% абсорбированной организмом дозы. В ничтожном количестве оксид углерода выделяется через кожу — около 0.007 мл/ч. несколько больше — через ЖКТ и почки. СО с мочой выводится в виде комплексного соединения с железом.

Лабораторная диагностика отравлений оксидом углерода заключается в определении НbСО в крови. В то же время содержание НbСО в крови, которое определяется при поступлении больного в стационар, не может служить надежным критерием установления тяжести состояния больных. В большинстве случаев оно бывает очень низким, в то время как клиническая симп­томатика свидетельствует о тяжелой степени отравления. Подобное несоответствие можно объ­яснить тем, что со временем происходит диссоциация НbСО, поэтому большее диагностическое значение имеет его определение в крови, взятой непосредственно на месте происшествия.

Литература

1. Токсикологическая химия: метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие + СD/ под ред. Н.И. Калетиной. – М., 2008. – 1016 с. Переплет.

2. Токсикологическая химия: учебник / под ред. Т.В. Плетеневой. – 2-ое изд. – М., 2008. – 512 с. Переплет.

3. Лужников Е.А. Клиническая токсикология. -М.,"Медицина", 1994. –189с.

Контрольные вопросы

1. Вредные пары и газы. Оксид углерода.

2. Распространенность отравлений, причины. Токсичность.

3. Токсикокинетика.

4. Клиника отравлений и клиническая диагностика.

5. Метод гипербарической оксигенации в комплексе методов дезинтоксикационной терапии.

6. Качественный анализ. Химические экспресс-методы обнаружения в крови карбоксигемоглобина.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПОД РУКОВОДСТВОМ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ