- •Н.И.Каракчиев
- •© Издательство «Медицина, УзСср, 1988
- •Предисловие
- •Раздел I
- •1.2. Средства применения отравляющих веществ
- •1.3. Физико-химические свойства отравляющих веществ
- •1.4. Классификация отравляющих веществ
- •1.5. Боевые поражающие свойства химического оружия
- •1.6. Факторы, определяющие эффективность химического оружия
- •1.7. Медико-тактическая характеристика очага химического заражения
- •1.8. Предмет и задачи военной токсикологии
- •1.9. Пути поступления отравляющих веществ в организм
- •1.10. Механизм действия отравляющих веществ
- •1.11. Патогенез развития клиники поражения
- •1.12. Цитогенетическое, тератогенное и бластомогенное действие ядов
- •1.13. Методы токсикологических исследовании. Характеристика токсичности ов
- •1.14. Организация профилактики и лечения пораженных ов
- •1.15. Антидотное лечение
- •Глава 2. Фосфорорганические отравляющие вещества (ов нервно-паралитического действия)
- •2.1 Физико-химические и токсические свойства
- •2.2. Механизм действия и патогенез поражения
- •Анионный участок Эстерозный участок
- •Патофизиологические эффекты действия фов, связанные с накоплением ацетилхолина в синапсах и возбуждением холинорецепторов
- •2.3. Клиника поражения
- •2.4. Патологоанатомические изменения
- •2.5. Диагностика поражений фов
- •2.6. Антидоты фов
- •2.7. Симптоматические и патогенетические средства
- •2.8. Первая медицинская помощь
- •2.9. Помощь на этапах медицинской эвакуации
- •Глава 3. Отравляющие вещества общеядовитого действия
- •3.1. Синильная кислота и хлорциан
- •3.1.2. Механизм действия и патогенез поражения
- •3.1.3. Клиника поражения
1.10. Механизм действия отравляющих веществ
Отравляющие вещества, поступившие в организм, вступают в специфические биохимические реакции с биосубстратами организма, то есть с ферментами, белками, нервными рецепторами, элементами крови, другими веществами и микроструктурами организма. Одновременно происходят превращения самого ОВ и процессы детоксикации (нейтрализации) ОВ. Эти первичные биохимические реакции ОВ в организме называют биохимическим механизмом действия ОВ (яда) в организме. В литературе чаще применяется термин «механизм действия» ОВ, ядов и медикаментов на организм.
Изучение биохимического механизма действия ОВ и превращений его в организме является важнейшей задачей токсикологии. На основании знания этих реакций разрабатываются методы специфической терапии отравлений с применением антидотов.
Приведем несколько примеров биохимических реакций ОВ в организме. Многие яды и ОВ являются ферментными ядами, они соединяются с определенными ферментами, вызывают их инактивацию (ингибирование), нарушая процессы обмена веществ. Синильная кислота и цианиды присоединяются к тканевым оксидазам (цитохромоксидазе) и вызывают тканевую гипоксию. Фосфорорганические ОВ (зарин, V-газы) инактивируют фермент холинэстеразу, что приводит к накоплению ацетилхолина, перевозбуждению, а затем угнетению нервной системы. Люизит, мышьяковистые соединения и соли тяжелых металлов связываются с так называемыми тиоловыми ферментами, активность которых зависит от наличия в них тиоловых (сульфгидрильных) групп, = SН = групп, что вызывает нарушение окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты и другие нарушения обмена веществ. Обширна группа гемических ядов: окись углерода вызывает образование карбоксигемоглобина, нитросое-динения вызывают образование метгемоглобина, мышьяковистый водород вызывает гемолиз эритроцитов. Иприты, диоксин и другие мутагенные вещества реагируют с ДНК клеток.
Биоструктуры и вещества, с которыми соединяются ОВ и различные яды, получили условное название рецепторов яда. От взаимодействия с теми или иными рецепторами зависит главным образом характер патологии и клиника поражения. Механизм действия ядов и лекарственных средств зависит от химической структуры вещества, которая обусловливает способность вступать в реакции с определенными активными соединениями и функциональными группами организма, или, по известному выражению Эрлиха, способность «как ключ подходить к замку». Реакционно активными являются группировки и радикалы: нуклеофильные радикалы, имеющие отрицательно заряженные ионы (Сl-, СN-, НО-, НS-, RО-, RСОО-), и электрофильные радикалы, имеющие дефицит электронов (Н+, Вг+, N+ и др.). Важное значение имеет характер связи яда с биосубстратами, прочность или обратимость связи. Более прочными являются ковалентные связи яда с рецептором, более легко обратимыми — ионные и водородные связи. Например ФОВ (зарин, зоман, ви-газы) вызывают стойкое необратимое угнетение фермента ацетилхолинэстеразы, а галантамин и прозерин вызывают временное, обратимое угнетение (ингибирование) холинэстеразы, через некоторое время фермент освобождается от ингибитора и активность его восстанавливается.
Как правило, если известен механизм действия ОВ (яда), известны и противоядия, антидоты данного вещества.
Превращения и детоксикация О В. С другой стороны, под действием тканевых жидкостей и ферментов происходят превращения самого яда или ОВ. В большинстве случаев они приводят к детоксикации (обезвреживанию) яда. Но в некоторых случаях при этом образуются более токсичные вещества. Например, метиловый спирт в организме окисляется в более токсичный формальдегид, соединения пятивалентного мышьяка могут восстанавливаться в более токсичные соединения трехвалентного мышьяка. Такое превращение в организме менее токсичного вещества в более токсичное получило название летальный синтез. Известно несколько путей превращений и детоксикации ОВ (ядов): гидролиз, окисление, восстановление, реакции присоединения (конъюгации), нейтрализации кислотных и щелочных веществ и др.
Гидролиз, то есть разложение под действием тканевых жидкостей и ферментов (гидролаз, фосфатаз и др.), — наиболее частый путь детоксикации ОВ. В частности, путем гидролиза могут обезвреживаться зарин, зоман, ви-газы, фосген, иприт. Реакции присоединения также могут приводить к детоксикации. Например, цианиды соединяются с активной серой с образованием неядовитых роданидов.
Главным органом детоксикации многих ядовитых веществ служит печень. Важное значение имеет микросомальная система окислительных ферментов (монооксидазные ферменты со смешанной функцией) печени, в состав которых входят флавопро-теиды, НАДР и цитохром Р-450 (восстановленный комплекс которого имеет максимум спектрального поглощения при длине волны 450 нм). Цитохром Р-450 может быть, как и другие цито-хромы, в восстановленной и окисленной форме. Он участвует в детоксикации различных ядовитых веществ (анилина, нафталина, стрихнина, гидролизе ФОВ и др.).
Продукты детоксикации или сам яд в неизмененном или связанном виде выделяются из организма через почки, с калом, через кожу, газообразные вещества — через легкие. Медленно детоксицирующиеся и медленно выделяющиеся яды могут накапливаться в организме, то есть кумулироваться.