Бова А.А., Горохов С.С. Военная токсикология и токсикология экстремальных ситуаций

Подождите немного. Документ загружается.

441

ряде случаев с суицидной целью. Ингаляционные и перкутанные от-

равления составляют всего 5%. Перкутанный путь поступления наи-

более значим для четыреххлористого углерода, значительно в мень-

шей степени для дихлорэтана и трихлорэтилена.

10.1.4.1. Физико-химические свойства и область

применения

Дихлорэтан (хлористый этилен, этилендихлорид) — прозрачная бес-

цветная или слегка желтоватого цвета легкоподвижная жидкость с запахом, на-

поминающим хлороформ или этиловый спирт. Удельный вес при 20°С —

1,249—1,258. Огнеопасен. Плохо растворяется в воде, хорошо в спирте, эфире,

ацетоне. Пары дихлорэтана в 3,5 раза тяжелее воздуха и поэтому могут накап-

ливаться в нижней части помещения.

Хорошо сорбируется тканями одежды,

особенно сукном. Применяется как растворитель красок и лаков, как средство

для дегазации военной техники, обмундирования, спецодежды при заражении

боевыми отравляющими веществами, для экстракции жиров, масел, смол, па-

рафинов, для химической чистки и для других целей.

Четыреххлористый углерод технический – прозрачная бесцветная лег-

коподвижная испаряющаяся негорючая жидкость с характерным

сладковатым

запахом. Удельный вес — 1,5—1,6. Хороший растворитель, применяется для

чистки обмундирования и спецодежды, как растворитель лаков, жиров, каучу-

ка, серы, смол, для обезжиривания поверхностей металлических деталей и из-

делий, в производстве огнетушителей, для специальных целей и как химиче-

ский реактив. Разлагается (при тушении пожаров) с образованием фосгена, что

может явиться причиной

тяжелых отравлений.

Трихлорэтилен технический и перхлорэтилен — прозрачные, бесцвет-

ные, трудно горючие жидкости с запахом, напоминающим хлороформ. Удель-

ный вес при 20°С трихлорэтилена — 1,46, перхлорэтилена — 1,62. Хорошо рас-

творяют жиры. Применяются для удаления пятен жиров, воска, парафина и

других загрязнений одежды.

10.1.4.2. Токсичность и пути поступления в организм

Трихлорэтилен быстро всасывается из легких, желудочно-

кишечного тракта. При поступлении через дыхательные пути он вса-

сывается чрезвычайно быстро и легко проникает в мозг, вызывая

наркоз в течение короткого времени. При устранении источника по-

ступления трихлорэтилена наркоз I стадии заканчивается через 2—3

мин. Даже I стадия наркоза, по сути, является отравлением, посколь-

ку в этот период повышается чувствительность к адренергическому

влиянию, что может вызвать аритмию сердца. При более глубоком

наркозе, особенно при достижении IV стадии (передозировке), выход

из наркоза затягивается. В случае приема трихлорэтилена внутрь вса-

442

сывание и проявление токсических эффектов наступает значительно

позже и зависит от принятой дозы. Его максимальная концентрация в

крови наблюдается через 30 мин — 1 ч и при острых пероральных

отравлениях обнаруживается в крови в течение 10—15 ч.

Механизм типичен для всех наркотических средств жирного ря-

да и состоит в адсорбции их молекул на поверхности мембран клеток

и органелл во многих органах, в частности в мозге, что ведет к обра-

тимому торможению спонтанной активности нейронов и проявляется

в виде наркоза. При увеличении концентрации происходит глубокая

дезорганизация биохимических процессов в клетках и переход к со-

стоянию сначала паранекроза, а затем некроза. Фактически смерть

наступает раньше из-за паралича дыхательного центра или острой

сердечной недостаточности в результате резко выраженной аритмии

и коллапса.

При приеме внутрь четыреххлористый углерод также быстро

всасывается, при этом примерно третья часть его всасывается из же-

лудка, остальное — из тонкой кишки. В крови его максимальная кон-

центрация определяется через 2—4 ч, через 6—8 ч отмечается резкое

ее снижение в связи с депонированием в тканях, богатых липидами. В

дальнейшем в течение нескольких суток он исчезает из крови. До

80% четыреххлористого углерода выделяется из организма в неизме-

ненном виде через почки и легкие. Дольше всего яд обнаруживается в

выдыхаемом воздухе и жировой ткани.

Максимальная резорбция дихлорэтана при приеме внутрь про-

исходит в течение 3—4 ч с момента приема яда, а через 6—8 ч боль-

шая его часть (примерно 70%) депонируется в тканях богатых липи-

дами. В крови следовые количества дихлорэтана обнаруживаются до

конца первых — начала вторых суток. Основные пути выведения ди-

хлорэтана и его метаболитов — через легкие и почки. С выдыхаемым

воздухом выделяется 10—42% дихлорэтана, 51—73% с мочой, незна-

чительная часть выводится через кишечник.

При приеме внутрь смертельная доза дихлорэтана и четырех-

хлористого углерода составляет в среднем 20—40 мл, а трихлорэти-

лена — 80—100 мл.

Токсическая концентрация ДХЭ в воздухе 0,3—0,6 мг/л при

вдыхании в течение 2—3 ч, концентрация 1,25—2,75 мг/л при работе

без противогаза является смертельной. Смертельная концентрация

четыреххлористого углерода — 50 мг/л при вдыхании в течение 1 ч.

Наркотическая концентрация ТХЭ составляет 65—125 мкг/мл.

443

Отравление хлорорганическими растворителями может насту-

пить при поступлении ядов ингаляционным путем, через кожные по-

кровы и желудочно-кишечный тракт.

10.1.4.3. Патогенез отравлений хлорорганическими

углеводородами

Особенностью хлорированных углеводородов является то, что

при любых путях поступления, особенно ингаляционном, хлорирован-

ные углеводороды быстро всасываются в кровь. Через 6 ч 70% яда уже

не определяется в кровяном русле, он фиксируется в тканях.

Распределяются хлорированные углеводороды в организме не-

равномерно, накопление токсикантов происходит в тканях, богатых

липидами (мозг, надпочечники, подкожная жировая клетчатка, саль-

ник, печень, почки и др.). Максимальную концентрацию токсиканта в

печени наблюдают в течение 24 ч.

Биотрансформация хлорированных углеводородов происходит

преимущественно в печени и осуществляется за счет функциониро-

вания монооксигеназных систем гладкого эндоплазматического рети-

кулума и сопряженных с ними реакций конъюгации, в основном с

восстановленным глутатионом. При приеме высоких доз хлориро-

ванных углеводородов запасы глутатиона быстро истощаются.

Общей закономерностью является образование в процессе био-

трансформации водорастворимых продуктов, которые в дальнейшем

выделяются с мочой. Неизмененные фракции ксенобиотиков экскре-

тируются преимущественно через легкие и желудочно-кишечный

тракт.

Хлорированные углеводороды реализуют свой токсический по-

тенциал различными механизмами в различных органах-мишенях.

Упрощенно эти механизмы могут подразделяться на непосредствен-

ное действие исходного вещества на органы-мишени (неспецифиче-

ское, неэлектролитное действие) и действие молекул, возникших в

ходе биотрансформации (специфическое действие).

Неспецифическое действие свойственно всем представителям

этой группы и обусловлено действием целой молекулы вещества, ко-

торое реализуется благодаря липофильным свойствам ксенобиотиков.

Эти свойства определяют наркотическое действие яда, снижение со-

кратительной способности миокарда, гемолиз. Причиной расстрой-

ства сердечной деятельности может быть не только прямое токсиче-

444

ское действие, но и повышение чувствительности к адреналину и но-

радреналину. При отравлении веществами с преимущественно не-

электролитным действием (из рассматриваемых здесь к ним относит-

ся трихлорэтилен) на первое место в патогенезе и клинической кар-

тине интоксикации выходят нарушения функции ЦНС, сердечно-

сосудистой системы и внешнего дыхания. Поражения почек и печени

наблюдаются редко.

Специфическое (электролитное) действие ядов связано с ток-

сификацией (летальным распадом) исходных соединений в процессе

биотрансформации с образованием более токсичных водораствори-

мых продуктов. Так, четыреххлористый углерод в клетках печени под

действием ферментативных систем эндоплазматического ретикулума

(при участии цитохрома Р-450) подвергается восстановительному де-

хлорированию с образованием свободных радикалов, из которых са-

мой высокой активностью обладает трихлорметильный радикал. По-

следний обладает не только прямым повреждающим свойством, но и

стимулирует перекисное окисление липидов, нарушая тем самым

структуру и функцию мембран. Кроме того, при окислительном рас-

паде ЧХУ образуется фосген, обладающий алкилирующими свойст-

вами.

При биотрансформации трихлорэтилена также образуются про-

дукты, обладающие более высокой токсичностью — три- и дихлорук-

сусные кислоты, оксиацетилэтаноламин, а возможно, и трихлорэти-

леноксид, оказывающий алкилирующее действие.

Токсическое действие дихлорэтана связано также с продуктами

его биотрансформации. Так, в процессе дехлорирования образуется 1-

хлорэтанол, который при участии алкоголь- и альдегиддегидрогеназы

окисляется до хлорацетоальдегида и монохлоруксусной кислоты. Ес-

тественный путь детоксикации дихлорэтана в организме, как и дру-

гих рассматриваемых углеводородов, — это реакция с восстановлен-

ным глутатионом в печени; в результате образуются малотоксичные

меркаптуровые кислоты, однако один из промежуточных продуктов

— полуиприт — способен оказывать алкилирующее действие. Мета-

болиты дихлорэтана обладают высокой активностью и, вступая во

взаимодействие с сульфгидрильными группами ферментов, наруша-

ют их структуру и функцию. Наибольшей токсичностью обладает,

445

по-видимому, монохлоруксусная кислота, которая, блокируя аконит-

трансферазу, дезорганизует работу цикла трикарбоновых кислот.

Токсичные метаболиты хлорорганических соединений путем

алкилирования и (или) стимуляции перекисного окисления липидов

повреждают плазматические и внутриклеточные мембраны и запус-

кают, судя по всему, кальциевый механизм гибели клеток. Внутри-

клеточное накопление кальция блокирует митохондриальное окисли-

тельное фосфорилирование, дестабилизирует лизосомальные мем-

браны, активирует находящиеся в лизосомах эндопротеазы, обла-

дающие аутопротеолитическими свойствами. Следствием этих изме-

нений, а также расстройств липидного обмена (увеличение количест-

ва липидов, поступающих в клетку, и угнетение их выведения), яв-

ляются дистрофические (преимущественно жировая дистрофия) и

некротические поражения клеток.

Указанные механизмы (неэлектролитное и электролитное дейст-

вие токсиканта) являются первичными, реализующимися уже в токси-

когенной стадии интоксикации. Они вызывают изменения в различных

органах и тканях, приводят к серьезным расстройствам гомеостаза (ме-

таболическому ацидозу, водно-электролитным, гемокоагуляционным

сдвигам и т.д.), формированию ряда вторичных синдромов (централь-

ных и аспирационно-обтурационных нарушений дыхания, острой не-

достаточности паренхиматозных органов и т.д.).

Важное место в патогенезе интоксикации хлорорганическими

соединениями занимают расстройства гемодинамики, особенно экзо-

токсический шок, — следствие резкого увеличения проницаемости

сосудистой стенки с выходом жидкой части крови в интерстиций,

развитием истинной гиповолемии, централизацией кровообращения,

периферической вазоконстрикцией, гемоконцентрацией, агрегацией

форменных элементов, значительными нарушениями микроциркуля-

ции, углубляющими гипоксию тканей и нарушения гомеостаза.

Описанные выше нарушения на определенном этапе формиро-

вания экзотоксического шока приводят к выраженным изменениям

реологических свойств крови с развитием в дальнейшем коагулопа-

тии потребления (ДВС-синдрома).

В соматогенной стадии интоксикации главное место занимают

поражения паренхиматозных органов — печени и почек. Дистрофи-

ческие и некротические изменения в клетках этих органов сопровож-

даются нарушением всех основных функций печени — синтетиче-

ской, детоксикационной, регулирующей все основные виды межу-

446

точного обмена, и почек — выделения воды, электролитов, азотистых

шлаков, регуляции гемопоэза, артериального давления. Эти метабо-

лические нарушения, а также продукты деструкции собственно па-

ренхиматозных органов являются основой формирования вторичной

эндогенной интоксикации, нередко с проявлениями полиорганной

недостаточности, которая сама по себе приводит к нарастанию деге-

неративно-дистрофических изменений в тканях, способствует разви-

тию осложнений, в том числе инфекционных.

10.1.4.4. Клиническая картина острых отравлений

хлорированными углеводородами

Отравления хлорорганическими соединениями характеризуются

поражением ЦНС, сердечно-сосудистой, дыхательной систем, желу-

дочно-кишечного тракта, печени и почек, поэтому в клинической

картине острых интоксикаций этими ядами принято выделять сле-

дующие основные синдромы: токсической энцефалопатии, наруше-

ний дыхания и кровообращения, токсической гепато- и нефропатии,

гастроинтестинальных расстройств.

Наличие тех или иных синдромов и их выраженность зависят от

физико-химических особенностей яда, пути поступления, дозы, ис-

ходного состояния отравленного. Так, например, острые ингаляцион-

ные (и ингаляционно-перкутанные) отравления хлорированными уг-

леводородами протекают несколько легче, чем пероральные. Для них

характерно более выраженное наркотическое действие и менее тяже-

лые поражения печени, желудочно-кишечного тракта, реже развива-

ется экзотоксический шок и коагулопатия.

В клиническом течении острых пероральных отравлений хлори-

рованными углеводородами различают периоды: начальных проявле-

ний (преимущественно мозговых и гастроинтестинальных рас-

стройств), относительного клинического улучшения, поражения па-

ренхиматозных органов и выздоровления.

Клиническая картина начальной стадии интоксикации хлориро-

ванными углеводородами связана с явлениями острого гастроэнтеро-

колита и наркотическим действием токсиканта.

При приеме яда per os у пострадавших уже после короткого ла-

тентного периода, длящегося в зависимости от тяжести интоксикации

от нескольких минут до 1—2 ч, появляются слюнотечение, тошнота,

рвота, боли в эпигастральной области, головокружение. Через не-

сколько часов присоединяются симптомы острого энтерита (энтеро-

447

колита), характеризующиеся болями в мезо- и гипогастрии, повтор-

ным или многократным жидким хлопьевидным стулом, нередко с

примесью крови (а при сочетании с синдромом ДВС — кровотече-

ниями), явлениями обезвоживания.

Проявления токсической энцефалопатии развиваются у всех

отравленных хлорированными углеводородами и начинают прогрес-

сировать практически одновременно с симптомами повреждения ор-

ганов желудочно-кишечного тракта. Наиболее ярко в клинической

картине интоксикаций проявляются нарушения сознания и психиче-

ских функций, которые характеризуются как симптомами возбужде-

ния ЦНС (психомоторным возбуждением с эйфорией, бредом, галлю-

цинациями, делирием), так и угнетения (оглушенностью, вплоть до

сопора и комы при тяжелых отравлениях). Одним из частых ослож-

нений тяжелых интоксикаций является судорожный синдром.

В начальном периоде отравления хлорорганическими соедине-

ниями выделяют первичную кому, обусловленную наркотическим

действием яда (в первые минуты и часы), и вторичную, развиваю-

щуюся на высоте экзотоксического шока. Продолжительность первич-

ной комы обычно не превышает нескольких часов. Для нее характер-

ны расширение зрачков, отсутствие болевой чувствительности при со-

храненных рефлексах, гипертонус мышц, нарушение дыхания и кро-

вообращения, запах яда в выдыхаемом воздухе.

Наркотическое действие хлорированных углеводородов, приво-

дящее к угнетению сознания, является причиной расстройств дыха-

ния в начальном периоде интоксикации, в тяжелых случаях прояв-

ляющегося острой дыхательной недостаточностью по центральному

типу вследствие угнетения дыхательного центра (редкое дыхание, па-

тологические ритмы, апноэ). Кроме этого, причиной нарушения ды-

хания могут быть аспирационно-обтурационные процессы (западение

корня языка, аспирация рвотных масс, носоглоточной слизи и т.д.).

На фоне экзотоксического шока возможно формирование респира-

торного дистресс-синдрома взрослых с клинической картиной отека

легких и типичной рентгенологической картиной.

Экзотоксический шок, первичный токсикогенный коллапс яв-

ляются наиболее частыми нарушениями кровообращения при отрав-

лениях хлорорганическими соединениями тяжелой степени в началь-

ном периоде интоксикации. При выраженном психомоторном возбу-

ждении вначале может наблюдаться гипертензивный синдром.

Первичный токсикогенный коллапс развивается в первые часы

интоксикации при приеме сверхлетальных доз токсиканта вследствие

448

нарушения регуляции сосудодвигательного центра, проявляется рез-

ким падением артериального давления и плохо поддается терапии.

Хлорированные углеводороды также обладают непосредствен-

ным кардиотоксическим действием, что может стать причиной вне-

запной смерти вследствие фибрилляции желудочков.

Развитие экзотоксического шока может сопровождаться ДВС-

синдромом. Его первая, гиперкоагуляционная фаза, характерная для

начального периода интоксикации, обычно кратковременна, маскиру-

ется картиной шока и нередко не диагностируется. О развитии этой

фазы свидетельствует быстрое тромбирование сосудистых катетеров,

игл, крови в пробирке, гиперкоагуляция, выявляемая с помощью коа-

гуляционных тестов, снижение уровня тромбоцитов, а паракоагуля-

ционные тесты (этаноловый, протаминсульфатный и др.) слабо поло-

жительны.

При благоприятном течении интоксикации наркотическое дей-

ствие яда со временем уменьшается, что проявляется в восстановле-

нии сознания, как правило, через фазу выраженного психомоторного

возбуждения с клонико-тоническими судорогами или ознобоподоб-

ным гиперкинезом. Уменьшение степени угнетения сознания свиде-

тельствует о наступлении периода «относительного улучшения»,

который в ряде случаев сменяется общим ухудшением состояния и

развитием вторичной комы, имеющей обычно неблагоприятный про-

гноз.

Однако и в этой фазе сохраняются явления токсического гастри-

та (тошнота, повторная или многократная рвота, боли в эпигастрии) и

энтерита (частый жидкий, зловонный стул). На этом фоне прогресси-

руют явления экзотоксического шока, коагулопатии потребления, а

затем и фибринолиза — основных причин смерти пострадавших в

1—2-е сутки отравления.

Для второй стадии коагулопатии (прогрессирующей) харак-

терна кажущаяся нормализация свертывания, однако результаты ис-

следований выявляют разнонаправленные изменения, характерные

как для гипо-, так и для гиперкоагуляции. Тромбоцитопения более

выражена. Показатели паракоагуляционных тестов отчетливо поло-

жительны, содержание фибриногена снижено, фибринолиз активиро-

ван.

В третьей стадии (выраженной гипокоагуляции) имеются

симптомы геморрагического диатеза (просачивание крови вокруг со-

судистых катетеров, гематомы в местах инъекций, кровотечения раз-

449

личной локализации). Прогрессивно снижаются количество тромбо-

цитов, уровень фибриногена, показатели протромбинового комплек-

са, уровень антитромбина III; фибринолиз выражен, повышена кон-

центрация продуктов деградации фибриногена (ПДФ). Паракоагуля-

ционные тесты слабо положительны или отрицательны. В этой фазе

нередко причиной смерти становятся профузные кровотечения.

Если больной не погибает в ранние сроки отравления, то на 2—

3-и сутки интоксикация вступает в соматогенную стадию, когда на

первое место выходят проявления печеночной и почечной недоста-

точности, миокардиодистрофии, желудочно-кишечные расстройства,

инфекционные осложнения.

Тяжесть состояния в соматогенном периоде интоксикации опре-

деляется повреждением паренхиматозных органов — печени и почек.

Токсическая гепатопатия — типичное проявление интоксикации хло-

рированными углеводородами — развивается обычно на 2—3-и сутки

после воздействия яда (в ранний соматогенный период) и является

следствием гепатотоксического действия продуктов метаболизма ис-

ходных токсикантов.

По способности вызывать повреждение печени хлорированные

углеводороды можно расположить в ряд в порядке уменьшения их

гепатотоксического потенциала: четыреххлористый углерод → ди-

хлорэтан → трихлорэтилен. Морфологическим субстратом токсиче-

ской гепатопатии является жировая дистрофия с центролобулярными

некрозами, которые в дальнейшем распространяются на всю дольку.

Гепатопатия в результате воздействия хлорированных углеводо-

родов характеризуется развитием синдромов цитолиза, холестаза и

острой печеночно-клеточной недостаточности. Клинически повреж-

дение печени проявляется ее увеличением и болезненностью, икте-

ричностью склер, желтухой, явлениями общей интоксикации, лихо-

радкой, геморрагическим синдромом и в далеко зашедших случаях —

асцитом, печеночным запахом и печеночной энцефалопатией. Ука-

занные выше клинические изменения не являются специфичными для

печеночно-клеточной недостаточности, холестаза или цитолиза и

оценивать их можно только во взаимосвязи с биохимическими нару-

шениями.

Острая печеночно-клеточная недостаточность характеризуется

нарушением синтетической и детоксикационной функции печени.

450

Биохимическими показателями, свидетельствующими о нарушении

синтетической функции, являются снижение концентрации альбуми-

на, холестерина, факторов свертывающей системы (особенно про-

тромбина), активности холинэстеразы плазмы.

О нарушении метаболических, детоксикационных процессов

при повреждении ткани печени свидетельствует увеличение концен-

трации в сыворотке крови билирубина, жирных кислот с короткой

цепью, ацетона, аммиака. По мере нарастания печеночно-клеточной

недостаточности прогрессирует геморрагический синдром, желтуха,

возможно развитие печеночной комы.

Холестатический синдром проявляется повышением активно-

сти щелочной фосфатазы, концентрации билирубина и отмечается

приблизительно в 50% случаев отравления.

Желтуха по механизму своего образования является печеночно-

клеточной и развивается быстро. Скорость нарастания билирубине-

мии (за счет его прямой фракции) обычно отражает как скорость про-

грессирования повреждения печени, так и снижение желчевыдели-

тельной функции.

Для цитолитического синдрома характерно увеличение актив-

ности аминотрансфераз — аспартатаминотрансферазы (ACT), алани-

наминотрансферазы (АЛТ), фруктозо-1-фосфатальдолазы, 4-й и 5-й

фракций лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Показатели цитолиза могут

значительно опережать клинические проявления гепатопатии, изме-

няясь уже в первые часы интоксикации.

В развитии острого токсического повреждения печени при

отравлениях хлорированными углеводородами можно проследить

стадийность течения. Для первой фазы (24—72 ч) характерно появле-

ние цитолитического синдрома, желтухи и клинических признаков

повреждения печени (гепатомегалия, болезненность в правом подре-

берье), а для второй (48—72 ч) — печеночной недостаточности, вы-

раженной желтухи, геморрагических проявлений и присоединение

почечной недостаточности.

Токсическая нефропатия при отравлении хлорированными уг-

леводородами развивается одновременно с поражением печени или

через несколько дней, что приводит к развитию гепаторенального

синдрома (печеночно-почечной недостаточности) и значительно утя-

желяет течение интоксикации. Нарушения функции почек развивают-