Патогенез

Оксид углерода относится к веществам общетоксического действия. Отравления возникают ингаляционным путем. Токсичность его зависит, прежде всего, от концентрации и времени действия: ПДК для жилой зоны – 0,03 мг/л, концентрация СО - 0,11 мг/л при экспозиции несколько часов вызывает легкие проявления интоксикации, а концентрации более 5,7 мг/л, при экспозиции 1 мин – абсолютно смертельна. Тяжесть интоксикации в значительной мере определяется и рядом других факторов: функциональным состоянием организма (более выражена при физических нагрузках, эмоциональном напряжении и др.), возрастом, индивидуальными особенностями человека (наличие хронических заболевании и др.). Токсическое действие СО может возрастать за счет небольших примесей различных химических веществ (СО₂, продукты превращения углеводородов и др.), образующихся при горении.

Попадая с вдыхаемым воздухом в легкие и далее в кровь, оксид углерода вступает в стойкое соединение с биохимическими системами крови (гемоглобин) и тканей (миоглобин, цитохромы, пероксидаза, каталаза и др.). Скорость проникновения оксида углерода в организм через легкие определяется концентрацией яда во вдыхаемом воздухе, длительностью его воздействия, диффузионной способностью легких, состоянием кровообращения в них, интенсивностью легочной вентиляции и парциальным давлением кислорода в альвеолярном воздухе (увеличение pO₂ тормозит поглощение СО).

В крови оксид углерода взаимодействует с гемоглобином с образованием стойкого соединения – карбоксигемоглобина (НbСО), что вызывает резкое снижение кислородной емкости крови (гемическая гипоксия), вторично приводящее к тканевой гипоксии. Интенсивное образование НbСО обусловлено химической природой оксида углерода. Восприимчивоость гемоглобина к СО примерно в 250-300 раз больше, чем к кислороду, поэтому оксигемоглобин при действии на него СО превращается в карбоксигемоглобин. Кроме того, одновременное связывание молекулой гемоглобина оксида углерода и кислорода нарушает нормальную диссоциацию оксигемоглобина и насыщение тканей кислородом (“эффект Холдена”). Определенное количество НbСО в крови у отравленных обычно соответствует тяжести клинических проявлений.

При благоприятном течении отравлений период полувыведения оксида углерода - 3-7 ч преимущественно через легкие (в неизменном виде) и в незначительном количестве кожей, а также с мочой и калом (в виде комплексонов с железом). Длительность периода полувыведения СО обусловлена малой скоростью диссоциации НbСО, в 3600 раз ниже таковой для НbО₂. Скорость диссоциации НbСО увеличивается при возрастании парциального давления углекислоты (“эффект Бора”) и кислорода в альвеолярном воздухе, что учитывается при лечении острых интоксикаций СО.

Оксид углерода способен взаимодействовать с миоглобином с образованием карбоксимиоглобина (клинически это проявляется в развитии мышечной слабости), а также блокировать цитохром Р‑450 и цитохромоксидазу. Обратимое ингибирование цитохромоксидазы усугубляет тканевую гипоксию.

Взаимодействие СО с железосодержащими биохимическими системами является только начальным фактором при острых интоксикациях оксидом углерода. Глубокая гипоксия смешанного характера (гемическая, тканевая, циркуляторная, гипоксическая) и реакция различных систем организма на нее вызывают комплекс тяжелых функциональных и структурных изменений. Наибольшие изменения наблюдаются в ЦНС, органах кровообращения и дыхания.

Ключевое значение в патогенезе интоксикации имеют следующие процессы: учащение дыхания и гипервентиляция легких за счет возбуждения дыхательного центра под влиянием артериальной гипоксемии; рефлекторное перераспределение крови от периферии к внутренним органам с запустеванием периферических сосудов и переполнением полых вен; застойные явления во внутренних органах, замедление кровотока, увеличение проницаемости сосудистой стенки, нарушения свертываемости крови, возникновение геморрагий, тромбозов, эмболий; рефлекторное усиление деятельности сердечно-сосудистой системы (тахикардия, увеличение минутного объема сердца, ускорение кровотока) в начале интоксикации, сменяющееся затем ее угнетением, с последующим острым расширением сердца, увеличением остаточного объема крови, ретроградным застоем в крупных венах большого и сосудах малого кругов кровообращения; развитие гипокапнии (газовый алкалоз) за счет усиленной легочной вентиляции и ускоренной диффузии углекислого газа из кровяного русла, что ведет к дальнейшему уменьшению снабжения тканей кислородом; терминальное угнетение дыхательного и сосудодвигательного центров; существенные сдвиги кислотно-основного состояния (газовый алкалоз, сменяющийся негазовым ацидозом), тяжелые нарушения всех видов обмена веществ.