Ядовитые технические жидкости

Химические вещества, применяемые с техническими целями, могут использоваться в качестве растворителей, антифризов. Тормозных жидкостей, топлив, технических масел, присадок к маслам и топлив, с другими целями. Все эти вещества, с учетом их преимущественного биологического действия, можно причислить к одной из следующих групп:

- неэлектролиты; предельные углеводороды, спирты, галогенированные углеводороды, ароматические соединения и т.п.;

- вещества прижигающего действия: кислоты, щелочи, окислители;

вещества, обладающие специфическим действием на организм: тетраэтилсвинец, три-орто-крезилфосфат.

Неэлектролиты

Представители группы "неэлектролитов" - многочисленные соединения разного химического строения, но с близкими физико-химическими свойствами. Это неполярные, хорошо растворимые в липидах вещества, инертные в химическом отношении, недиссоциирующие в воде с образованием ионов, при нормальных условиях представляющие собой летучие жидкости или газы. Чаще это вещества инертные, выделяющиеся в неизменном виде или претерпевающие медленные превращения в организма, оказывающие неспецифическое действие, результатом которого в основном является угнетение функций, присущих здоровому организма. Такой вид действия имеет различные названия — наркотическое, физическое. Характерным для неэлектролитов является:

1.неэлектропроводность;

2. в воде не растворяются или образуют водные растворы, не проводящие электрический ток;

3. на организм действуют как наркотик;

4. метаболизируют с образование более токсичных производных, характерен летальный синтез, приводящие к изменению токсичности.

Некоторые представители группы широко используются в клинической практике, как общие ингаляционные анестетики (галотан, энфлуран, метоксифлуран и др). Подавляющее же большинство "неэлектролитов" применяются в промышленности (многочисленные органические растворители и т.д.), сельском хозяйстве.

В классических исследованиях Н. Меуега (1899), Overtona (1896), К. Меуега (1937), Н.В. Лазарева (1938) было установлено, что наркотическая активность веществ прямо пропорциональна величине их коэффициента распределения в среде масло/вода (степень гидрофобности молекулы). Это дало основание сформулировать правило Овеутона-Мейера: "Наркоз развивается, когда любое химически инертное вещество накапливается в липидной клеточной мембране в определенной молярной концентрации". В существующий систематике неэлекторлиты располагаются по возрастающим значениям коэффициента распределения масло\вода (Овертона-Мейера). Условно разделяются на группы: Г руппа рКм/в Соединения I-III М О О спирты IV-V 10 - 1(Г эфиры VI-IX 10 (5) Карбо-, гетероциклические у\в, галогенированные у\в

Из положений общей токсикологии известно, что механизм токсического действия неэлектролитов носит неспецифический характер и обусловлен физико­химическими реакциями, присущими данному ядовитому веществу: обусловлен растворением токсиканта в определенных средах (водной, липидной) клеток и тканей организма, что приводит к изменению физико-химических свойств (pH среды, вязкости, электропроводности, силы межмолекулярных взаимодействий) внутренней среды и мембран клеток. Отсутствует строгая зависимость качества развивающегося эффекта от химических свойств молекулы токсиканта. Проявление токсического процесса при этом - неспецифическое.

Отравление "неэлектролитами" любого строения сопровождается быстрым развитием практически одинаковых эффектов. Это состояние, напоминающее опьянение, анальгезия, потеря сознания, подавление сенсорных и автономных рефлексов, кома, миорелаксация, угнетение дыхания и сердечной деятельности. Если интоксикация не приводит к гибели пострадавшего, практически все эффекты исчезают через непродолжительное время (часы) после прекращения действия токсикантов (особенно это справедливо при ингаляционном воздействии высоко летучих веществ). По выходе из тяжелого состояния наблюдается амнезия. Для неэлектролитов характерно наличие по крайней мере двух типов механизмов токсического действия: неспецифического (наркотического действия) целой молекулы и специфического действия токсических продуктов их метаболизма.

По характеру специфического токсического эффекта, вызываемого метаболитами токсикантов, их можно разделить на группы:

1) вещества, вызывающие стойкие изменения в нервной системе (нейротоксиканты);

2) вещества, оказывающие токсическое действие на кровь и кроветворные органы (гематотоксиканты);

3) оказывающие токсическое действие на клетки печени (гепатотоксиканты);

4) оказывающие действие на структурные элементы почек (нефротоксиканты);

5) оказывающие действие на элементы легких (пульмонотоксиканты).

Эти эффекты развиваются вслед за периодом неэлектролитного действия и составляют вторую, отсроченную, порой длительно текущую, фазу интоксикации.

Гепатотоксичностъ

Гепатотоксичность — это свойство химических веществ, действуя на организм немеханическим путем, вызывать структурно-функциональные нару­шения печени.

Известен широкий круг веществ, обладающих гепатотоксичностью. К их числу относятся природные соединения, продуцируемые растениями, грибами, микроорганизмами, минералы, продукты химической и фармацевтической промышленности, отходы этих видов производственной деятельности. Однако из числа представленных на таблице лишь некоторые, у которых порог чувствительности печени существенно ниже, чем других органов и систем, условно могут быть названы гепатотоксикантами.

Вещества, обладающие гепатотоксичностью

I. Производственные токсиканты

1) Алифатические углеводороды: гептан

2) Алкоголи: алиловый спирт, этиловый спирт, этиленхлоргидрин, гептиловый спирт, этилен гликоль и его производные

3) Эфиры и эпокси соединения: диоксан, эпихлоргидрин, этиленоксид, тиоловый

эфир

4) Ацетаты алифатических и ароматических спиртов и кислот (метилацетат, этилацетат, пропилацетат, изопропилацетат, бутил-ацетат, амилацетат, этилсалицилаты)

5) Алифатические галогенированные углеводороды: четыреххлористый углерод, хлороформ, дибромхлорпропан, дихлорэтан, дибромэтан, этилендибромид. Этилендихлорид, метилбромид, метилхлорид, пропилен хлорид, тетрахлорэтан, тетрахлорэтилен, трихлорэтан, винилхлорид

6) Карболовые кислоты и их ангидриды: фталиевый ангидрид

7) Алифатические амины: этамоламин, этилендиамин

8) Цианиды и нитрилы: ацетонитрил, акрилоннтрил

9) Ароматические углеводороды: бензол, дифенил, нафтален, стирол, толуол, ксилол

10) Фенол и его производные: фенол, крезол

11) Ароматические галогенированные углеводороды: бензилхлорид, хлорированные дифенилы, хлорированный бензол, хлорированные нафталины, полигнорированные бифенилы, полибромиронанные бифенилы

12) Ароматические амины: 2-ацетаминофлюоран, 3,3-дихлорбенхилидин, 4- диметиламиноазобензол, 4,4-метиленбис(2-хлорамилии).

13) Нитросоединения: динитробензол, динитротолуол, динитрофенол, нитробензол, нитропарафины, нитрофенол, пикриновая кислота, нитрометан, тринитротолуол, 2- нитропропан.

14) Другие нитросоединения: диметилнитрозамин, диметилформамид, этилдиамин, гидразин и его производные, пиридин, диметилацетамид

Различные органические соединения: (З-пропиолактон, сероуглерод, диметилсульфат, меркаптаны, тетраметилтиурам дисульфид

15) Галогены: бром

16) Металлы: мышьяк, берилий, висмут, бор, кадмий, хром, медь, германий, железо, никель, фосфин, фосфор, пирогаллол, селен, таллий, олово

17) Пестициды: дипиридилы (паракват, дикват), ДЦТ

II, Природные соединения

1) Растительного происхождения: альбитоцин, циказин, иктерогении, сафрал, танниновая кислота

2) Микотоксины: афлатоксипы, охратоксины, рубратоксины, стеригматоцистины, алманитин, фаллоидип и др.

Бактериальные токсины: экзотоксины группы клостридиум, гемолитического стрептококка, этиопипы

III Медикаментозные средства

1) Антибиотики: хлорамфеникол, рифампицин, тетрациклин, нитрофураны, сульфниламидные препараты и др.

2) Фунгициды: гризеофульвин, амфотерицин, 5-флюороцитозин и др. 3) Протозооциды: эметин, метронидазол и др.

4) Протинотуберкулезпые средства: циклосерин, изониазид, рифампицип, р- аминосалициловая кислота

5) Противовирусные средства: циторабин, видарабин

6) Эндокринные препараты: антитиреоидиые средства, стероидные препараты

7) Анестетики: гапотап, метоксифлюран, эфиры, хлороформ, циклопропан

8) Психотропные препараты: фенотиазины, тиоксантены, бутирофеноны, бензодиазепины, ингибиторы МАО, трициклические антидепрессанты

9) Антиконвульсанты: фенитоин, фенобарбитал, метадион

10) Анальгетики и нестероидные противовоспалительные средства: ацетаминофеи, салицилаты, индометацин, фенилбутазон, ибупрофен,

11) Сердечно-сосудистые средства: антикоагулянты, хинидин, прокаинамид, веропамил, нифедипин, метилдофа, каптоприл, диуретики, антиангинальные средства и др.

12) Протипоопухолевые препараты

13) Разные: колхицин, аллопуринол, циметидип, днеульфирам, витамин А БАЛ, и др.

Острая гепатопатия химической этиологии

При остром поражении некоторыми хорошо известными гепатотоксикантами (четыреххлористый углерод, желтый фосфор, токсины бледной поганки, ацетаминофен) отчетливо прослеживаются три периода течения интоксикации: острых гастроинтестинальных и неврологических проявлений; мнимого благополучия; выраженного поражения печени, часто сопровождающегося поражением почек. При решении экспертных вопросов следует иметь в виду, что чаше причинами поражения печени являются факторы нехимической природы (вирусной, бактериальной, грибковой, паразитарной), а также заболевания желчных путей, новообразования и др. В этой связи сбор анамнеза и выявление химического фактора как причины патологии требуют особого внимания, поскольку профиль определяемых биохимических изменений, как правило, отражает лишь картину морфологических процессов, проходящих в органе. Гепатоцеллюлярные нарушения, сопровождающиеся некрозом ткани, напоминают вирусный гепатит как в клиническом, так и лабораторно­диагностическом отношении. Этот тип поражения органа проявляется

недомоганием, ТОШНОТОЙ, рвотой, желтухой. Биохимическими методами выявляются повышение активности в плазме крови аминотрансфераз (ACT, АЛТ), понижение в крови уровня плазменных факторов свертывания крови. Важными диагностическими тестами являются определение содержания билирубина в плазме крови и протромбинового времени.

Нефротоксичность

Нефротоксичность — это свойство химических веществ, действуя на ор­ганизм немеханическим путем, вызывать структурно-функциональные нарушения почек. Нефротоксичность может проявляться как вследствие прямого действия химических веществ (или их метаболитов) на паренхиму почек, так и опосредованного, главным образом через изменения гемодинамики, кислотно- основного равновесия внутренней среды, массивное образование в организме продуктов токсического разрушения клеточных элементов, подлежащих выведению через почки (гемолиз, рабдомиолиз).

В строгом смысле, нефротоксикангамн могчт быть названы лишь те непосредственно действующие на почки вещества.

Перечень известных веществ, оказывающих опосредованное токсическое действие на почки, значительно шире и включает более 300 наименований.

Вещества, вызывающие острые и хронические формы повреждения почек Металлы Технические жидкости Разные Мышьяк Четыреххлористый углерод Паракнат Висмут Дихлорэтан Микотоксины (в том чясле токсины бледной поганки Ь Кадмий Т рихлорэтилен , С иликон Медь Хлороформ Кантариллн Золото Толуол Рицин Свиней Стирол >Пенициллнн Литий Метанол Производные адетлсатнтщювой кислоты Ртуть Этилентликоль Цефалоридин Платина Диэтиленгликоль П у ром и пин Серебро Эпихлоргидрин : Аминоеуклеозил Таллий Эфиры этиленгликоля   Хром Г ексахлор-1,3-бутадиен     Дихлорацетилен     Сероуглерод     Диоксан

Нарушения гемодинамики являются частой причиной развития токсических нефропатии. При остром поражении токсикантом почечных канальцев, функция органа могут нарушаться вследствие закупорки просвета канальцев продуктами распада клеток эпителия,

Проявление токсического действш

Основными проявлениями поражения почек токсикантами являются:

1) Появление крови в моче (гематурия) вследствие повреждения стенки капилляров клубочков.

2) Появление белка в моче более 0,5 г в с\точной пробе (протеннурня).

3) Уменьшение количества отделяемой мочи — менее 600 мл в сутки (олигурия).

4) Повышение в плазме крови содержания азотсодержащих низкомолекулярных веществ, таких как мочевина, (азотемия).

5) Общий отек, что в отсутствие сердечной недостаточности или цирроза печени

указывает на резкое снижение содержания белка в крови (гипоальбуминемия).

Целый ряд технических жидкостей, и среди них, прежде всего органические растворители, широко используемые в быгу и на производстве, являются потенциальными нефротоксикантами. В зависимости от дозы вещества развиваются легкие, сопровождающиеся умеренной протеинурией.

Хлорированные углеводороды

Отравления составляют около 7% от общего числа отравлений, встречающиеся в быту и на производстве. Характерно тяжелое течение с высокой летальностью (50-90%). Чаще всего отравления в качестве суррогатов алкоголя, редки - с суицидной целью, возможны случаи массового отравления при ликвидации аварий или ремонте и чистке техники. Ингаляционные и перкутанные отравления составляют не более 5%. Способны вызывать внезапные острые ингаляционные отравления, т.к. имея низкий коэффициент кровь\воздух они плохо растворяются в плазме крови и насыщение ими достигается очень быстро.

В обычных условиях это бесцветные жидкости с характерным запахом, сладковатого вкуса, плотность выше плотности воды, пары в 3-4 раза тяжелея воздуха. Что приводит к накоплению паров в закрытых и плохо вентилируемых помещениях. При контакте с открытым пламенем и нагретыми поверхностями ХУВ термически разлагаются с выделением фосгена.

Токсичность возрастает с увеличением числа атомов хлора в молекуле, в ряду моногалогенированных производных токсичность возрастает от фтора к хлору и брому.

ХУВ быстро всасываются в кровь при любых путях введения, совместный прием с жирами или алкоголем ускоряет резорбцию. Распределяются неравномерно, преимущественно накапливаются в печени, почках, надпочечнике, подкожной жировой клетчатке, сальнике.

Метаболизм протекает в печени с участием энзимов эндоплазматической сети и ряда цитозольных ферментативных систем, по типу токсификации.

Реакции первой фазы метаболизма: восстановительное дегалогенирование с последующей конъюгацией при участии глутатион-S- трансфераз, окисление монооксидазной системой гепатоцитов. Метаболитами первой фазы являются свободные радикалы, хлорированные спирты и альдегиды, фосген, оксид углерода, эпоксиды. Свободные радикалы инициируют перекисное окисление липидов, провоцируют образование вторичных и третичных радикалов.

Реакции второй фазы: взаимодействие с восстановленным глутатионом, что приводит к его токсификации, образуется 8-(2-галогеналкан), который далее превращается в более активный циклический эписульфониум-ион.

Выделение - до 25-30 % в неизменном виде через легкие, водорастворимые метаболиты - с мочой.

Для ХУВ характерно наркозоподобное действие для неметаболизированной молекулы и гепатотоксическое для продуктов

метаболизма. Гепатотоксичность проявляется цитотоксическим (некроз, стеатоз, фиброз, канцерогенез) и холестатическими повреждениями, при этом наблюдается снижение специфической функции гепатоцитов, расстройства регионарной микроциркуляции и нарушение желчеотделения. Метаболиты обладают еще нейро- и нефротоксическим действием, но оно по своему происхождению вторично.