Механизм токсического действия и патогенез интоксикации

Пары синильной кислоты, поступая в организм с вдыхаемым воздухом, преодолевают легочные мембраны, попадают в кровь и кровью разносятся по органам и тканям. При этом происходит частичная детоксикация яда, путем об­разования роданистых соединений и циангидринов, а также аммиака и углеки­слоты. Кроме того, часть синильной кислоты выделяется легкими в неизменном виде. В раскрытии механизма токсического действия цианидов сыграло обна­ружение факта снижения артерио-венозной разницы в содержании кислорода крови. В норме эта разница составляет 4-6%. Чем тяжелее отравление, тем артерио-венозная разница меньше. Установлено, что цианиды вмешиваются в окислительно-восстановительные процессы в тканях, нарушая активацию ки­слорода цитохромоксидазой.

Электроны и протоны, полученные в клетках при окислении глюкозы, аминокислот и жиров, передаются на дыхательную цепь. Первым ферментом, находящимся в митохондриях, на который попадают электроны и протоны, об­разованными при гликолизе и в цикле Кребсе является дегидрогеназа, кофер-ментом которой служит НАД (никотинамидадениндинуклеотид). В дальнейшем восстановленная дегидрогеназа передает электроны флавиновому ферменту, коферментом которого является ФАД (флавинадениндинуклеотид). Следующая стадия транспорта протонов и электронов осуществляется с помощью фермента Q (убихинон). При окислении фермента электроны передаются на цепь цитохромов ( В, C_1,A и Аз). А и Аз представляют собой цитохромоксидазу. В на­стоящее время установлено, что цитохромоксидаза состоит из 4 единиц гема А, 2 единиц гема Аз и содержит 6 атомов меди. Последовательная передача элек­тронов от одного цитохрома к другому приводит к окислению и восстановле­нию в них железа (Fe³⁺ и Fe²⁺).

С цитохромоксидазы электроны передаются кислороду, доставляемому к тканям кровью, активируя его. Активированный таким образом кислород со­единяется с протоном, образуя конечный продукт окисления - воду.

Передача электронов в цитохромной цепи:

___________________2H⁺_______________

| |

| |

SH₂ НАД ФАДН₂ Fe³⁺ Fe²⁺ Fe³⁺ О² |

\ / \ / \ / \ / \ / \ / \ |

)( )( )( )( )( )( \ |

)( )( )(е Цит.Ь )(е Цит.с )(е Цит а,аЗ )(е Н₂О

/ \ / \ / \ / \ / \ / \

S НАДН₂ ФАД Fе²⁺ Fе³⁺ Fe²⁺

Синильная кислота и ее соли, растворенные в крови, достигают тканей, где вступают во взаимодействие с трехвалентной формой железа цитохромокеидазы. Соединившись с цианидом, цитохромоксидаза утрачивает способность пе­реносить электроны на молекулярный кислород. Установлено, что цианиды взаимодействуют только с цитохромом Аз. Поэтому стало возможным объяс­нить тот факт, что при отравлении цианидами не наблюдается 100% угнетения тканевого дыхания. Ткани сохраняют способность потреблять 5-7% кислорода, однако это не может обеспечить потребность организма в энергии. Вследствие выхода из строя конечного звена окисления, блокируется вся дыхательная цепь и развивается тканевая гипоксия. Кислород доставляется к тканям в достаточ­ном количестве с артериальной кровью, но ими не усваивается и переходит о неизменном виде в венозное русло. Одновременно нарушается процесс образо­вания макроэргов /АТФ/, необходимых для нормальной деятельности различ­ных органов и систем.

Окись углерода при вдыхании зараженного воздуха легко преодоление! легочно-капиллярную мембрану альвеол и проникает в кровь. Скорость насы­щения крови СО зависит от парциального давления во вдыхаемом воздухе и состояния легочного кровообращения. По мере увеличения количества окиси углерода в крови скорость проникновения его замедляется. Окись углерода вступает во взаимодействие с гемоглобином эритроцитов и образует карбоксигемоглобин. СО связывается как с окисленной, так и с восстановленной формой гемоглобина:

НЬОз + СО <=> НЬСО + О₂ НЬ + СО <=> НЬСО

Сродство окиси углерода к гемоглобину в 250-360 раз больше, чем у ки­слорода. Карбоксигемоглобин не может присоединять кислород и служить пе­реносчиком в организме. Содержание кислорода в крови резко уменьшается, развивается гемическая гипоксия.

В настоящее время получены данные о взаимодействии СО с миоглобином. Миоглобин в организме выполняет функцию депо кислорода, который пе­редается работающим мышцам. Взаимодействие окиси углерода с миоглобином происходит также, как и с гемоглобином, в результате этого нарушается обес­печение работающих мышц кислородом. Этим объясняется развитие у отрав­ленных СО сильной мышечной слабости, особенно п мышцах нижних конечно­стей.

Установлено также способность окиси углерода нарушать функцию цитохромоксидачной системы, подавлять активность аденозинтрифосфатазы, каталазы и ряда других ферментов.

Таким обратом, наряду с гемичсской гипоксией развивается гистотоксическая или тканевая гипоксия.

Нитробензол - механизм действия связан с образованием метгемоглобина через промежуточные продукты, такие, как нитрозные соединения и фенилгилроксиламин. При поступлении в организм больших доз яда отмечается прямое (фенолоподобное)действие наряду с обусловленным гипоксией значи­тельным воздействием на ЦНС.

Сероводород - является высокотоксичным нервным ядом с сильно выра­женным раздражающим действием на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Вызывает тканевую гипоксию в результате угнетающего действия на ферменты тканевого дыхания (связывание железа в цитохромах). Тормозится промежуточное образование перекиси и тем самым подавляется синтез глице-ральдегид-3-фосфат-дегидрогеназы, что влияет на процесс гликолиза.

Акрилонитрил (СН2== СНСМ) - вместе с угнетением тканевого дыхания (воздействие цианогруппы на цитохромоксидазу), оказывает блокирующее действие целой молекулой на SH-содержащие ферменты, а также местное раздражающее дей­ствие на кожу и слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.

Дпнитроортокрезол - обладает политропным действием, характерным для нитро- и амннопроизводных ароматического ряда, но не вызывает метгемоглобинемню, а влияет на обмен веществ через разобщение процессов окислитель­ного фосфорилирования. В результате резко усиливаются процессы окисления, что сопровождается увеличением образования энергии посредством гликолиза и сильным повышением температуры тела. Чрезмерное усиление тканевого ды­хания приводит к возрастанию потребности в кислороде и уменьшению резервов гликогена и печени и мышцах с последующим развитием гипоксемии.