Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ВОЕННАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ.doc
Скачиваний:
352
Добавлен:
13.02.2016
Размер:
4.19 Mб
Скачать

i ЛаВа 1U. UI Г MBJ тМЩИС Vl ОИУАЛЦЛЩУОтпПС ОСЩСО I ОП иоЩ^Л/ЦШП i ui и /J^riV i OYin

Энергия, запасенная в субстратах, образуемых в цикле Кребса, при их окислении (движение электронов и протонов по цепи дыхательных фер­ментов к кислороду) обеспечивает работу сопряженного механизма синтеза макроэргов путем фосфорилирования их предшественников (в частности, превращение аденозиндифосфорной кислоты в аденозинтрифосфорную).

Практически любой токсикант, вызывая тяжелую, острую интоксика­цию, в той или иной степени нарушает энергетический обмен, т. е. ока­зывает общеядовитое действие. Однако в большинстве случаев наруше­ние биоэнергетики является лишь звеном в патогенезе токсического процесса, инициированного за счет иных механизмов. Вместе с тем име­ются вещества, способные первично повреждать систему энергообеспе­чения клеток, нарушая:

  • механизмы транспорта кислорода кровью;

  • механизмы биологического окисления;

  • механизмы сопряжения биологического окисления и синтеза макроэргов (фосфорилирования) (рис. 25).

Глава 10. Отравляющие

И ВЫСОКОТОКСИЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА

ОБЩЕЯДОВИТОГО ДЕЙСТВИЯ

Общеядовитым называется действие химических веществ на организм, со­провождающееся повреждением биологических механизмов энергетического обеспечения процессов жизнедеятельности.

Как указывалось ранее (см. раздел «Общая токсикология»), основным содержанием биоэнергетических процессов в организме является непре­рывный синтез в клетках и поддержание на постоянном уровне концент­рации богатых энергией (макроэргических) соединений, в частности, аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Источником, запасаемой в фор­ме АТФ энергии, является биологическое окисление субстратов, образу­ющихся в ходе метаболизма питательных веществ, поступающих из окру­жающей среды (рис. 24).

БЕЛКИ ЖИРЫ УГЛЕВОДЫ

глюкоза (среда)

инсулин

С

глюкозо-6-фосфат " ^ фруктозо-6-фосфат

глюкоза (клетка)

1

фруктозо-1,6-дифосфат

С

с;

фруктозо-6-фосфат 3-фосфоглицерат

моноиодацетат

1,3-дифосфоглицерат

С3-фосфоглицерат 2-фосфоглицерат фосфоенолпруват лактат •* пируаат

АцКоА

на

Ж

НАДН+Н

НАДН

со2+ Н20

Рис. 24. Модель процесса клеточного дыхания

Часть I. Iuitwvmujiui ия

Глава 10. Отравляющие и высокотоксичные вещества общеядовитого действия

10.1. Овтв, нарушающие кислородтранспортные функции крови

10.1.1. Овтв, нарушающие функции гемоглобина

Одна из важнейших функций крови — транспорт кислорода от легких к тканям. Транспорт кислорода осуществляется двумя способами:

  • гемоглобином — в форме соединения;

  • плазмой — в форме раствора.

В растворенном состоянии плазмой крови переносится около 0,2 мл 02 на 100 мл крови. В связанной с гемоглобином форме эритроциты пе­реносят в 100 раз больше кислорода (20 мл на 100 мл крови). 1 г гемогло­бина способен обратимо связать около 1,5 мл Ог, а в 100 мл крови содер­жится около 14—16 г гемоглобина.

В результате взаимодействия кислорода с гемоглобином образуется нестойкое соединение оксигемоглобин (НЬО) (рис. 26).

Токсиканты, основным (первичным) механизмом повреждающего дейст­вия которых на организм является нарушение биоэнергетики, могут быть объединены в группу веществ общеядовитого действия.

Важными особенностями токсического процесса, развивающегося при отравлении такими веществами, являются:

  • быстрота развития острой интоксикации (короткий скрытый пе­риод, бурное течение токсического процесса);

  • функциональный характер нарушений со стороны вовлеченных в токсический процесс органов и систем, отсутствие грубых структурно-морфологических изменений в тканях отравленных;

  • вовлечение в патологический процесс преимущественно органов и систем с интенсивным энергообменом и, прежде всего, цент­ральной нервной системы;

  • закономерный характер развития нарушений со стороны ЦНС: возбуждение, переходящее в состояние гиперактивации, а затем глубокого угнетения (изменение сознания, судороги, кома и т. д.).

Ряд веществ-ингибиторов энергетического обмена при экстремаль­ных ситуациях могут стать причиной групповых и массовых поражений людей и потому представляют интерес для военной медицины.

Классифицировать ОВТВ рассматриваемой группы можно в соответ­ствии с особенностями механизма их токсического действия:

1. ОВТВ, нарушающие кислородтранспортные функции крови:

1.1. Нарушающие функции гемоглобина:

  1. Образующие карбоксигемоглобин (монооксид углерода, карбонилы металлов).

  2. Образующие метгемоглобин (оксиды азота, ароматические нитро- и аминосоединения, нитриты и др.).

1.2. Разрушающие эритроциты (мышьяковистый водород).

2. ОВТВ, нарушающие тканевые процессы биоэнергетики:

  1. Ингибиторы ферментов цикла Кребса (производные фторкарбоновых кислот).

  2. Ингибиторы цепи дыхательных ферментов (синильная кислота и ее соединения).

  3. Разобщители тканевого дыхания и фосфорилирования (динитро-орто-крезол, динитрофенол).

Наряду с общими чертами, патологические процессы, развивающие­ся при острых отравлениях ОВТВ с различными механизмами общеядо­витого действия, имеют и свою специфику.

100 р02 мм рт. ст. (х).

A i

/ С

\/f в

\ I /

Кх"

НЬО

Рис. 26. Кривая насыщения гемоглобина кислородом

При повышении парциального давления кислорода (сатурация крови в легких) содержание НЬО увеличивается и при р02 100 мм рт ст. при­ближается к 100%. При понижении парциального давления 02 (в тканях) НЬО распадается, при этом выделяющийся кислород утилизируется тка­

% НЬО (у) 100

20 Но + О

А — рН 7,4 В — рН 7,0

С — в присутствии СО

во

60

40

20

80

60

40

~ к-1

1 +х" К = К+1/К_,

п — константа Хила, в норме равна 3

нями организма. Процесс насыщения гемоглобина 02 и рассыщения ок-сигемоглобина описывается S-образной кривой (см. рис. 26). Такая форма зависимости между р02 и % НЮ есть следствие явления взаимодействия четырех субъединиц гемоглобина в молекулярном комплексе (гем-гем взаимодействие). Физиологический смысл явления — обеспечение мак­симально возможного выделения кислорода в ткани при незначительном различии парциального давления газа в крови и тканях (при р02 в крови около 40 мм рт. ст. и р02 в тканях около 20 мм рт. ст. гемоглобин высво­бождает около 50% связанного кислорода).

В норме на сродство кислорода к гемоглобину влияют многочислен­ные факторы. Среди основных: рН, рС02 (эффект Бора), биорегуляторы процесса диссоциации оксигемоглобина (2,3-дифосфоглицерат и др.). При повышении рН, рС02 и содержания 2,3-дифосфоглицерата в эрит­роцитах сродство гемоглобина к кислороду снижается — отдача кислоро­да тканям возрастает.

Из сказанного ясно, что вещества, взаимодействующие с гемоглоби­ном и нарушающие его свойства, будут существенно изменять кислород-транспортные свойства крови, вызывая развитие гипоксии гемического типа.

Кислородное голодание плохо переносится человеком и другими млекопитающими и в тяжелых случаях может привести к серьезным на­рушениям со стороны различных органов и систем. Особенно чувствите­льными к гипоксии являются клетки органов с интенсивным энергооб­меном — сердечной мышцы, почек и головного мозга (табл. 27).

Таблица 27

Потребление кислорода различными органами крысы (по Field et al., 1939)

Орган

Скорость потребления кислорода, мл/г ткани а минуту

Скелетная мускулатура

0,875

Кожа

0,416

Кости

0,153

Кровь

0,025

Печень

2,010

Почки

4,120

Мозг

1,840

Легкие

1,250

Сердце

1,930

Функциональная состоятельность мозга целиком зависит от непре­рывного снабжения его кислородом. Так, при полной аноксии «местных» запасов кислорода (7-10 мл) хватает лишь на 10 с. Мозг, составляя по массе 2-3% от массы тела, потребляет около 20% всего потребляемого

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.