4 курс / Общая токсикология (доп.) / Voennaya_toxikologia

ряде случаев с суицидной целью. Ингаляционные и перкутанные отравления составляют всего 5%. Перкутанный путь поступления наиболее значим для четыреххлористого углерода, значительно в меньшей степени для дихлорэтана и трихлорэтилена.

10.1.4.1. Физико-химические свойства и область применения

Дихлорэтан (хлористый этилен, этилендихлорид) — прозрачная бесцветная или слегка желтоватого цвета легкоподвижная жидкость с запахом, напоминающим 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 накапливаться 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, парафинов, 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, каучука, серы, смол, для обезжиривания поверхностей металлических деталей и изделий, в производстве огнетушителей, для специальных целей и как химический 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. Удельный вес при 20°С трихлорэтилена — 1,46, перхлорэтилена — 1,62. Хорошо растворяют 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, желудочнокишечного тракта. При поступлении через дыхательные пути он всасывается чрезвычайно быстро и легко проникает в мозг, вызывая наркоз в течение короткого времени. При устранении источника поступления трихлорэтилена наркоз I стадии заканчивается через 2—3 мин. Даже I стадия наркоза, по сути, является отравлением, поскольку 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-

441

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 ряда и состоит в адсорбции их молекул на поверхности мембран клеток

иорганелл во многих органах, в частности в мозге, что ведет к обратимому торможению спонтанной активности нейронов и проявляется в виде наркоза. При увеличении концентрации происходит глубокая дезорганизация биохимических процессов в клетках и переход к состоянию сначала паранекроза, а затем некроза. Фактически смерть наступает раньше из-за паралича дыхательного центра или острой сердечной недостаточности в результате резко выраженной аритмии

иколлапса.

При приеме внутрь четыреххлористый углерод также быстро всасывается, при этом примерно третья часть его всасывается из желудка, остальное — из тонкой кишки. В крови его максимальная концентрация 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 неизмененном виде через почки и легкие. Дольше всего яд обнаруживается в выдыхаемом воздухе и жировой ткани.

Максимальная резорбция дихлорэтана при приеме внутрь происходит в течение 3—4 ч с момента приема яда, а через 6—8 ч большая его часть (примерно 70%) депонируется в тканях богатых липидами. В крови следовые количества дихлорэтана обнаруживаются до конца первых — начала вторых суток. Основные пути выведения дихлорэтана и его метаболитов — через легкие и почки. С выдыхаемым воздухом выделяется 10—42% дихлорэтана, 51—73% с мочой, незначительная часть выводится через кишечник.

При приеме внутрь смертельная доза дихлорэтана и четыреххлористого 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.

442

Отравление хлорорганическими растворителями может наступить при поступлении ядов ингаляционным путем, через кожные покровы и желудочно-кишечный тракт.

10.1.4.3. Патогенез отравлений хлорорганическими углеводородами

Особенностью хлорированных углеводородов является то, что при любых путях поступления, особенно ингаляционном, хлорированные 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 неравномерно, накопление токсикантов происходит в тканях, богатых липидами (мозг, надпочечники, подкожная жировая клетчатка, сальник, 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 функционирования монооксигеназных систем гладкого эндоплазматического ретикулума и сопряженных с ними реакций конъюгации, в основном с восстановленным глутатионом. При приеме высоких доз хлорированных углеводородов запасы глутатиона быстро истощаются.

Общей закономерностью является образование в процессе биотрансформации водорастворимых продуктов, которые в дальнейшем выделяются с мочой. Неизмененные фракции ксенобиотиков экскретируются преимущественно через легкие и желудочно-кишечный тракт.

Хлорированные углеводороды реализуют свой токсический потенциал различными механизмами в различных органах-мишенях. Упрощенно эти механизмы могут подразделяться на непосредственное действие исходного вещества на органы-мишени (неспецифическое, неэлектролитное действие) и действие молекул, возникших в ходе биотрансформации (специфическое действие).

Неспецифическое действие свойственно всем представителям этой группы и обусловлено действием целой молекулы вещества, которое реализуется благодаря липофильным свойствам ксенобиотиков. Эти свойства определяют наркотическое действие яда, снижение сократительной способности миокарда, гемолиз. Причиной расстройства сердечной деятельности может быть не только прямое токсиче-

443

ское действие, но и повышение чувствительности к адреналину и норадреналину. При отравлении веществами с преимущественно неэлектролитным действием (из рассматриваемых здесь к ним относится трихлорэтилен) на первое место в патогенезе и клинической картине интоксикации выходят нарушения функции ЦНС, сердечнососудистой 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 водорастворимых продуктов. Так, четыреххлористый углерод в клетках печени под действием ферментативных систем эндоплазматического ретикулума (при участии цитохрома Р-450) подвергается восстановительному дехлорированию с образованием свободных радикалов, из которых самой высокой активностью обладает трихлорметильный радикал. Последний обладает не только прямым повреждающим свойством, но и стимулирует перекисное окисление липидов, нарушая тем самым структуру и функцию мембран. Кроме того, при окислительном распаде ЧХУ образуется фосген, обладающий алкилирующими свойствами.

При биотрансформации трихлорэтилена также образуются продукты, обладающие более высокой токсичностью — три- и дихлоруксусные кислоты, оксиацетилэтаноламин, а возможно, и трихлорэтиленоксид, 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. Естественный путь детоксикации дихлорэтана в организме, как и других рассматриваемых углеводородов, — это реакция с восстановленным глутатионом в печени; в результате образуются малотоксичные меркаптуровые кислоты, однако один из промежуточных продуктов

— полуиприт — способен оказывать алкилирующее действие. Метаболиты дихлорэтана обладают высокой активностью и, вступая во взаимодействие с сульфгидрильными группами ферментов, нарушают их структуру и функцию. Наибольшей токсичностью обладает,

444

по-видимому, монохлоруксусная кислота, которая, блокируя акониттрансферазу, дезорганизует работу цикла трикарбоновых кислот.

Токсичные метаболиты хлорорганических соединений путем алкилирования и (или) стимуляции перекисного окисления липидов повреждают плазматические и внутриклеточные мембраны и запускают, судя по всему, кальциевый механизм гибели клеток. Внутриклеточное накопление кальция блокирует митохондриальное окислительное фосфорилирование, дестабилизирует лизосомальные мембраны, активирует находящиеся в лизосомах эндопротеазы, обладающие аутопротеолитическими свойствами. Следствием этих изменений, а также расстройств липидного обмена (увеличение количества липидов, поступающих в клетку, и угнетение их выведения), являются дистрофические (преимущественно жировая дистрофия) и некротические поражения клеток.

Указанные механизмы (неэлектролитное и электролитное действие токсиканта) являются первичными, реализующимися уже в токсикогенной стадии интоксикации. Они вызывают изменения в различных органах и тканях, приводят к серьезным расстройствам гомеостаза (метаболическому ацидозу, водно-электролитным, гемокоагуляционным сдвигам и т.д.), формированию ряда вторичных синдромов (центральных и аспирационно-обтурационных нарушений дыхания, острой недостаточности паренхиматозных органов и т.д.).

Важное место в патогенезе интоксикации хлорорганическими соединениями занимают расстройства гемодинамики, особенно экзотоксический 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 микроциркуляции, углубляющими гипоксию тканей и нарушения гомеостаза.

Описанные выше нарушения на определенном этапе формирования экзотоксического шока приводят к выраженным изменениям реологических свойств крови с развитием в дальнейшем коагулопатии потребления (ДВС-синдрома).

В соматогенной стадии интоксикации главное место занимают поражения паренхиматозных органов — печени и почек. Дистрофические и некротические изменения в клетках этих органов сопровождаются нарушением всех основных функций печени — синтетической, детоксикационной, регулирующей все основные виды межу-

445

точного обмена, и почек — выделения воды, электролитов, азотистых шлаков, регуляции гемопоэза, артериального давления. Эти метаболические нарушения, а также продукты деструкции собственно паренхиматозных 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 развитию 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 следующие основные синдромы: токсической энцефалопатии, нарушений 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, исходного состояния отравленного. Так, например, острые ингаляционные (и ингаляционно-перкутанные) отравления хлорированными углеводородами протекают несколько легче, чем пероральные. Для них характерно более выраженное наркотическое действие и менее тяжелые поражения печени, желудочно-кишечного тракта, реже развивается экзотоксический шок и коагулопатия.

В клиническом течении острых пероральных отравлений хлорированными углеводородами различают периоды: начальных проявлений (преимущественно мозговых и гастроинтестинальных расстройств), относительного клинического улучшения, поражения паренхиматозных органов и выздоровления.

Клиническая картина начальной стадии интоксикации хлорированными углеводородами связана с явлениями острого гастроэнтероколита и наркотическим действием токсиканта.

При приеме яда per os у пострадавших уже после короткого латентного периода, длящегося в зависимости от тяжести интоксикации от нескольких минут до 1—2 ч, появляются слюнотечение, тошнота, рвота, боли в эпигастральной области, головокружение. Через несколько часов присоединяются симптомы острого энтерита (энтеро-

446

колита), характеризующиеся болями в мезо- и гипогастрии, повторным или многократным жидким хлопьевидным стулом, нередко с примесью крови (а при сочетании с синдромом ДВС — кровотечениями), явлениями обезвоживания.

Проявления токсической энцефалопатии развиваются у всех отравленных хлорированными углеводородами и начинают прогрессировать практически одновременно с симптомами повреждения органов желудочно-кишечного тракта. Наиболее ярко в клинической картине интоксикаций проявляются нарушения сознания и психических функций, которые характеризуются как симптомами возбуждения ЦНС (психомоторным возбуждением с эйфорией, бредом, галлюцинациями, делирием), так и угнетения (оглушенностью, вплоть до сопора и комы при тяжелых отравлениях). Одним из частых осложнений тяжелых интоксикаций является судорожный синдром.

В начальном периоде отравления хлорорганическими соединениями выделяют первичную кому, обусловленную наркотическим действием яда (в первые минуты и часы), и вторичную, развивающуюся на высоте экзотоксического шока. Продолжительность первичной комы обычно не превышает нескольких часов. Для нее характерны расширение зрачков, отсутствие болевой чувствительности при сохраненных рефлексах, гипертонус мышц, нарушение дыхания и кровообращения, запах яда в выдыхаемом воздухе.

Наркотическое действие хлорированных углеводородов, приводящее к угнетению сознания, является причиной расстройств дыхания в начальном периоде интоксикации, в тяжелых случаях проявляющегося острой дыхательной недостаточностью по центральному типу вследствие угнетения дыхательного центра (редкое дыхание, патологические ритмы, апноэ). Кроме этого, причиной нарушения дыхания могут быть аспирационно-обтурационные процессы (западение корня языка, аспирация рвотных масс, носоглоточной слизи и т.д.). На фоне экзотоксического шока возможно формирование респираторного дистресс-синдрома взрослых с клинической картиной отека легких и типичной рентгенологической картиной.

Экзотоксический шок, первичный токсикогенный коллапс являются наиболее частыми нарушениями кровообращения при отравлениях хлорорганическими соединениями тяжелой степени в начальном периоде интоксикации. При выраженном психомоторном возбуждении вначале может наблюдаться гипертензивный синдром.

Первичный токсикогенный коллапс развивается в первые часы интоксикации при приеме сверхлетальных доз токсиканта вследствие

447

нарушения регуляции сосудодвигательного центра, проявляется резким падением артериального давления и плохо поддается терапии.

Хлорированные углеводороды также обладают непосредственным кардиотоксическим действием, что может стать причиной внезапной смерти вследствие фибрилляции желудочков.

Развитие экзотоксического шока может сопровождаться ДВС-

синдромом. Его первая, гиперкоагуляционная фаза, характерная для начального периода интоксикации, обычно кратковременна, маскируется картиной шока и нередко не диагностируется. О развитии этой фазы свидетельствует быстрое тромбирование сосудистых катетеров, игл, крови в пробирке, гиперкоагуляция, выявляемая с помощью коагуляционных тестов, снижение уровня тромбоцитов, а паракоагуляционные тесты (этаноловый, протаминсульфатный и др.) слабо положительны.

При благоприятном течении интоксикации наркотическое действие яда со временем уменьшается, что проявляется в восстановлении сознания, как правило, через фазу выраженного психомоторного возбуждения с клонико-тоническими судорогами или ознобоподобным 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 прогноз.

Однако и в этой фазе сохраняются явления токсического гастрита (тошнота, повторная или многократная рвота, боли в эпигастрии) и энтерита (частый жидкий, зловонный стул). На этом фоне прогрессируют 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 исследований выявляют разнонаправленные изменения, характерные как для гипо-, так и для гиперкоагуляции. Тромбоцитопения более выражена. Показатели паракоагуляционных тестов отчетливо положительны, содержание фибриногена снижено, фибринолиз активирован.

В третьей стадии (выраженной гипокоагуляции) имеются симптомы геморрагического диатеза (просачивание крови вокруг сосудистых катетеров, гематомы в местах инъекций, кровотечения раз-

448

личной локализации). Прогрессивно снижаются количество тромбоцитов, уровень фибриногена, показатели протромбинового комплекса, уровень антитромбина III; фибринолиз выражен, повышена концентрация продуктов деградации фибриногена (ПДФ). Паракоагуляционные 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 недостаточности, миокардиодистрофии, желудочно-кишечные расстройства, инфекционные осложнения.

Тяжесть состояния в соматогенном периоде интоксикации определяется повреждением паренхиматозных органов — печени и почек. Токсическая гепатопатия — типичное проявление интоксикации хлорированными углеводородами — развивается обычно на 2—3-и сутки после воздействия яда (в ранний соматогенный период) и является следствием гепатотоксического действия продуктов метаболизма исходных токсикантов.

По способности вызывать повреждение печени хлорированные углеводороды можно расположить в ряд в порядке уменьшения их гепатотоксического потенциала: четыреххлористый углерод → дихлорэтан → трихлорэтилен. Морфологическим субстратом токсической гепатопатии является жировая дистрофия с центролобулярными некрозами, которые в дальнейшем распространяются на всю дольку.

Гепатопатия в результате воздействия хлорированных углеводородов характеризуется развитием синдромов цитолиза, холестаза и острой печеночно-клеточной недостаточности. Клинически повреждение печени проявляется ее увеличением и болезненностью, иктеричностью склер, желтухой, явлениями общей интоксикации, лихорадкой, геморрагическим синдромом и в далеко зашедших случаях — асцитом, печеночным запахом и печеночной энцефалопатией. Указанные выше клинические изменения не являются специфичными для печеночно-клеточной недостаточности, холестаза или цитолиза и оценивать их можно только во взаимосвязи с биохимическими нарушениями.

Острая печеночно-клеточная недостаточность характеризуется нарушением синтетической и детоксикационной функции печени.

449

Биохимическими показателями, свидетельствующими о нарушении синтетической функции, являются снижение концентрации альбумина, холестерина, факторов свертывающей системы (особенно протромбина), активности холинэстеразы плазмы.

О нарушении метаболических, детоксикационных процессов при повреждении ткани печени свидетельствует увеличение концентрации 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 активности щелочной фосфатазы, концентрации билирубина и отмечается приблизительно в 50% случаев отравления.

Желтуха по механизму своего образования является печеночноклеточной и развивается быстро. Скорость нарастания билирубинемии (за счет его прямой фракции) обычно отражает как скорость прогрессирования повреждения печени, так и снижение желчевыделительной функции.

Для цитолитического синдрома характерно увеличение активности аминотрансфераз — аспартатаминотрансферазы (ACT), аланинаминотрансферазы (АЛТ), фруктозо-1-фосфатальдолазы, 4-й и 5-й фракций лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Показатели цитолиза могут значительно опережать клинические проявления гепатопатии, изменяясь 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 появление цитолитического синдрома, желтухи и клинических признаков повреждения печени (гепатомегалия, болезненность в правом подреберье), а для второй (48—72 ч) — печеночной недостаточности, выраженной желтухи, геморрагических проявлений и присоединение почечной недостаточности.

Токсическая нефропатия при отравлении хлорированными углеводородами развивается одновременно с поражением печени или через несколько дней, что приводит к развитию гепаторенального синдрома (печеночно-почечной недостаточности) и значительно утяжеляет течение интоксикации. Нарушения функции почек развивают-

450