I. Физико-химические и токсические свойства метилового спирта, этиленгликоля, дихлорэтана, тетраэтилсвинца.
По химическому составу ЯТЖ можно разделить на три группы:
спирты одноатомные и двухатомные;
углеводороды ароматические, хлорированные, фторированные;
элементорганические и другие соединения.
К одноатомным спиртам относится метанол, бутиловый, изоамиловый спирты. К двухатомным относится этиленгликоль. Одноатомные и двухатомные спирты используются для приготовления охлаждающий жидкостей (антифризов), антиобледенителей («Арктика») и тормозных жидкостей («Нева», БСК и др.)
К органическим углеводородам относятся: бензол, толуол, ксилол и др.; хлорированные углеводороды – дихлорэтан (ДХЭ), четыреххлористый углерод, трихлорэтилен и др. Хлорированные и ароматические углеводороды обладают местным раздражающим действием.
Элементоорганическими соединениями являются тетраэтилсвинец (ТЭС), трикрезилфосфат и др. В войсках используется этиловая жидкость, содержащая более 50% ТЭС (жидкость используется для приготовления этилированного бензина).
В соответствии с особенностями этиологического действия вышеперечисленные вещества можно причислить к одной из следующих групп:
Неэлектролиты: предельные углеводороды (бензин, керосин и др.); спирты (этиловый, метиловый, этиленгликоль и др.); галогенированные углеводороды (ДХЭ, четыреххлористый углерод, фреоны и др.); некоторые ароматические соединения (бензол, толуол и др.).
Вещества прижигающего действия: кислоты (азотная, уксусная и др.); щелочи (едкий натр, нашатырный спирт, гидразин и др.); окислители (фтор, перекись водороды и др.).
Вещества с преобладающим специфическим действием на организм: ТЭС, трикрезилфосфат и др.
Поражения соединениями, относящимися к первой и второй группам, в значительной степени определяются физико-химическими свойствами веществ, в связи с этим клиническая картина интоксикации любым из них имеет много общих «групповых» черт. В ряде случаев особенности химического строения обусловливают появление специфических для данного яда эффектов. Отравление веществами третьей группы полностью определяется избирательным действием их на биосубстрат с развитием характерной клиники поражения.
Метиловый спирт, (метанол, карбинол, древесный спирт)- впервые обнаружен в 1661 году в продуктах сухой перегонки дерева. В настоящее время метиловый спирт получен синтетическим путем. из окиси углерода и водорода
(СО + 2Н2 СН3ОН).
Это бесцветная, прозрачная малолетучая жидкость, обладает винным запахом и вкусом. Удельный вес 0,79, температура кипения +64,7оС. Хорошо растворяется в воде, смешивается с другими спиртами. Используется в качестве растворителя, составной частью антифризов, компонентов топлив для двигателей и т.д.
Наиболее часто отравление наступает при приеме внутрь по ошибке или в качестве суррогата в целях опьянения, а так же при вдыхании его паров или попадании метанола или жидкостей на его основе на кожные покровы.
Метанол быстро всасывается в желудке и тонком кишечнике и относительно долго циркулирует в организме.
Метаболизируется в основном в печени с помощью фермента алкогольдегидрогеназы до образования формальдегида и муравьиной кислоты, которые обуславливают высокую токсичность метанола. Окисление метанола протекает значительно медленнее окисления этилового спирта. Скорость выведения и детоксикации примерно в 5-7 раз ниже, чем этилового спирта. Метанол и его метаболиты выводятся почками, а часть (15%)- неизменном виде через легкие. Механизм выведения муравьиной кислоты отмечается через двое суток после отравления метанолом, часть муравьиной кислоты подвергается окислению до двуокиси углерода и воды.
Токсичное действие связано с угнетением ЦНС, развитием токсического метаболического ацидоза, поражением сетчатки глаза и развитием дистрофии зрительного нерва. Отмечается различная индивидуальная чувствительность человека к метиловому спирту.
Смертельная доза при приме внутрь колеблется от 30 до 500 мл (в среднем 100мл, без предварительного приема этанола). Токсическая концентрация в крови –300 мг/л, смертельная более 800 мг/л. ПДК паров метанола в воздухе рабочей зоны 5 мг/м3.
Этиленгликоль входит в состав различный рецептур антифризов, гидротормозных жидкостей и антиобледенителей. Первые случая отравления отмечены в нашей стране в период Великой отечественной Войны в 1943-1944 г.г., когда этиленгликоль стал применятся для технического обслуживания боевой техники в авиации и танковых войсках. Основная причина отравлений – использование в качестве суррогатов алкоголя.
Этиленгликоль - это бесцветная, сиропообразная, сладковатая на вкус жидкость с запахом, близким к алкогольному. Удельный вес 1,1, температура кипения +197оС, плавления –15,6оС. Хорошо растворяется в воде, спиртах, ацетоне; плохо – в эфире, хлороформе, бензоле. Обладает незначительной летучестью.
Этиленгликоль очень быстро всасывается в желудке, кишечнике и распределяется в тканях организма. Наибольшее количество накапливается в печени и почах. Около 60% окисляется в печени под воздействием алкогольдегидрогеназы с образование гликолевого альдегида, щавелево-уксусной кислоты и тд. Эти продукты медленно выводятся через почки. Так 20-30% этиленгликоля выделяются через почки в неизменном виде, а с выдыхаемым воздухом не выделяются вообще. Период полудетоксикации этиленгликоля составляет 3 часа. Абсолютно смертельная доза для человека 90-100мл., хотя отмечается значительные различия в индивидуальной чувствительности к этиленгликолю.
Дихлорэтан относится к хлорированным углеводородам, химическая формула которого была установлена русским ученым А.М.Бушлеровым в 1869 году. ДХЭ широко используется в качестве органического растворителя. В промышленности применяется для экстракции жиров, масел, смол, восков и т.д., для химической чистки, для обработки кожи перед дублением, для получения алкалоидов из растительного сырья и т.д.. В сельском хозяйстве поменяется в качестве фумиганта для обработки почвы, зернохранилищ. В быту получил распространение как составная часть клея для пластмассовых изделий.
Это бесцветная жидкость с запахом напоминающим хлороформ, при длительном хранении появляется зеленоватая или желтоватая окраска. Плотность 1,25, температура кипения +83,7оС, замерзания 35,3оС. Обладает достаточно высокой летучестью, пары в 3,5 раза тяжелее воздуха. растворимость в воде составляет 0,87%, хорошо в ацетоне, спирте, иприте. Гидролизуется щелочами лишь при высокой температуре. Хорошо сорбируется тканями одежды; наибольшей сорбционной емкостью обладает сукно.
Токсическое действие ДХЭ обусловлено наркотическим влиянием на ЦНС, поражением паренхиматозных органов, выраженным воздействием на сердечно-сосудистую систему.
Основными причинами поступления в организм является пищеварительный тракт, дыхательные пути, а также кожные покровы. В нашей стране отравления этими веществами составляют около 5% общего числа отравлений, причем только 3% из них ингаляционно. Отравление ДХЭ является одним из наиболее тяжелых, больничная летальность составляет около 50%.
При пероральном поступлении этого вещества в желудке начинается быстрая резорбция, причем быстрота всасывания повышается при совместном приеме с алкоголем и жирами. Максимальная резорбция в течение 3-4 часов с момента принятия яда, поступая в кровь распределяется путем свободной диффузии и накапливается в тканях, богатых липидами: ЦНС, печени, надпочечниках, сальнике. Метаболизм веществ проходит в основном в печени. Через 6 часов после поступления, около 70% ДХЭ фиксируется в печени. В процессе метаболизма образуются такие токсические вещества, как хлорэтанол и монохлоруксусная кислота.
Основную роль в выведении ДХЭ и его метаболитов играют легкие и почки. С выдыхаемым воздухом выделяется 10-42%, 51-73% выделяется с мочой, незначительная часть выводится через кишечник.
Смертельная доза при приеме внутрь 10-30 мл. При вдыхании паров в концентрации до 0,1 мг/л – легкие отравления. Отравления средней и тяжелой степени тяжести возникают при 2 –3 часовом вдыхании концентрации 0,3 – 0,6 мг/л. ПДК – 10мг/м3.
Тетраэтилсвинец относится к весьма распространенным ядовитым веществам и используется в качестве антидетонатора. Это маслянистая, желтоватая, горючая, летучая жидкость с фруктовым запахом. Температура кипения +200оС. С водой практически не смешивается (0,005%), тяжелее воды, хорошо растворяется в органических растворителях и жирах. Пары в 11,2 раза тяжелее воздуха. Хорошо разрушается растворами хлорактивных дегазаторов и других окислителей. Вспыхивает при смешивании с сухой хлорной известью, образуется густой оранжевый дым.
ТЭС является опасным ядом, может поступать в организм ингаляционным путем, легко через неповрежленую кожу, слизистые и через ЖКТ. При интоксикации неорганическими производными свинца в легких адсорбируется до 30% ингалированного соединения, в ЖКТ всасывается до 10% поступившего яда. В организме металл распределяется неравномерно, до 90% вещества накапливается в костях (период полувыведения около 20 лет), 10% в крови, мягких тканях (период полувыведения 20 дней). Под влиянием ферментов печени ТЭС разрушается с образованием триэтилсвинца, который во многом обуславливает токсическое действие, длительно 20 суток циркулирует в крови, накапливаясь главным образом, в печени, а также в тканях богатых липидами (чаще всего в ЦНС).
Смертельной дозой для человека при энтеральном отравлении является 1,5 мг/кг, крысы погибают при нанесении на кожу в дозе 8 мг/100г. ПДК – 0,005мл/м3.