Перечень и классификация веществ, обладающих пульмонотоксическим действием

Ставропольская государственная медицинская академия

Кафедра мобилизационной подготовки здравоохранения

и медицины катастроф

 

 

«Утверждаю»

Заведующий кафедрой

мобилизационной подготовки

и медицины катастроф

доцент к. м. н. А. Д. Калоев

 

«_____»___________2008 год.

 

 

Методическая разработка

 

к практическому занятию для студентов

по учебной дисциплине: токсикология и медицинская защита

студентов 3, 4, 5 курсов лечебного, педиатрического и стоматологического факультетов.

Тема № 3. Токсичные химические вещества пульмонотоксического действия.

 

 

Обсуждена на заседании кафедры

«_____»_____________2008 года

протокол №__________________

Ставрополь, 2008 г.

Методическая разработка составлена

старшим преподавателем Рой О. В.

____________________2008 год

1. Тема. Токсичные химические вещества пульмонотоксического действия.

Актуальность темы.

Одной из наиболее актуальных проблем неотложной медицины является острая дыхательная недостаточность, которая встречается при различных патологических состояниях, определяя прогноз для жизни больного. Среди многих форм острой дыхательной недостаточности наименее изученным и недостаточно известным широкому кругу врачей является так называемый респираторный дистресс - синдром взрослых (РДСВ), возникающий при повреждении альвеолярно- капиллярной мембраны в результате воздействия на нее различных экзогенных веществ (ядовитые газообразные вещества, героин, аллергены и др.) и эндотоксинов. В литературе этот синдром еще имеет название «шоковое легкое», некардиогенный отек легких. Среди других причин, вызывающих РДСВ, можно назвать аспирацию содержимого желудка, утопление, острые аллергические реакции, обширные ожоги, травматическая болезнь.

В предлагаемом материале рассматриваются механизмы развития РДСВ при поражениях различными пульмонотоксикантами, а также клиника и основные направления комплексной терапии данной патологии.

Эти знания помогут вам в дальнейшем в изучении других тяжелых патологий, приводящих РДСВ.

Другая сторона актуальности темы заключается в том, что вещества из группы пульмонотоксикантов занимают лидирующее положение среди всех химических аварий, как по частоте, так и по числу пораженных и погибших.

Так 25% всех химических аварий приходится на аммиак, 20% - на хлор, около 17% - на азотную кислоту. Это связано с очень широким применением данных веществ в химической промышленности, сельском хозяйстве. Быстрый рост объема производства, использования, хранения и перевозок опасных химических веществ создают потенциальную угрозу утечки АОХВ, возникновения химических очагов и поражения людей.

Наибольшей опасности подвергается население, проживающее около железнодорожных магистралей, грузовых железнодорожных станций и узлов, возле химических заводов.

Список химических аварий огромен, они происходят везде, где есть химическая промышленность и используются ее достижения. Наиболее крупная авария произошла в 1984 году в г. Бхопале (Индия), когда произошел выброс в атмосферу 43 т метилизоцианата, в результате чего погибло более 3500 человек, 20 тыс. стали инвалидами, а легкие поражения составили более 170 000 человек.

Следующая сторона актуальности темы заключается в том, что эти вещества гораздо шире применялись в качестве ОВ на войнах, чем ОВ других групп. Сама история химических войн начинается с ОВ удушающего действия. Газобаллонные пуски хлора, предпринятые немецкими войсками против англичан 22 апреля 1915 г., вызвали массовое поражение токсическим отеком легким. Фосген был впервые применен германскими войсками 19 декабря 1915 г., против английских войск. Из 100 000 человек, погибших в Первую мировую войну от химического оружия, 80 000 человек погибли от фосгена и дифосгена. В настоящее время фосген и дифосген не стоят на вооружении армий мира, но они находят широкое применение как полупродукты во многих химических производствах и, по мнению военных специалистов, при перестройке промышленности на военное время, фосген и дифосген могут быть получены в неограниченных количествах. Их производство не только доступно, но и относительно дешево. Последний раз ОВ удушающего действия применялись при ведении Ираком войны против

Ирана и курдов в 1987-88 гг. (использовалось вещество PFIB, которое не задерживается фильтрующими противогазами).

Врачу любой специальности нужно быть готовым к оказанию помощи больным с токсичным отеком легких, как в мирное, так и в мирное время.

 

3. Учебные и воспитательные цели:

3.1. ОБЩИЕ ЦЕЛИ:

- расширение и углубление у студентов общего и медицинского кругозора знаний, развитие умений клинически мыслить, продолжение формирования личности врача;

- подготовка медицинских специалистов к работе в условиях чрезвычайных ситуаций.

3.2. ЧАСТНЫЕ ЦЕЛИ:

в результате изучения дисциплины студент должен:

ЗНАТЬ:

- характеристику очагов создаваемых токсическими веществами пульмонотоксического действия в военное время и в районах чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;

- патологию, клинику и лечение поражений токсическими веществами пульмонотоксического действия;

- медицинские средства профилактики, оказания медицинской помощи и лечения поражений пульмонотоксикантами.

УМЕТЬ:

- практически осуществлять основные мероприятия по защите населения, больных, медицинского персонала от поражающих факторов пульмонотоксикантов;

- оценивать химическую обстановку;

- квалифицированно использовать медицинские средства защиты.

ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ:

- о содержании мероприятий, проводимых по защите населения, больных, персонала и имущества медицинских учреждений в военное время.

ВЛАДЕТЬ:

- способами логического анализа обстановки;

- навыками планирования деятельности по защите людей в условиях возникновения очагов химического заражения.

ОБЛАДАТЬ НАБОРОМ КОМПЕТЕНЦИЙ:

- в организации химического контроля за обстановкой, принятием быстрых и правильных решений при её изменении и реализации.

 

4. Схема интегративных связей:

А) Для изучения темы необходимы базовые знания по анатомии, физиологии, патофизиологии, патологической анатомии, касающихся строения, функционирования органов дыхания в норме и патологии.

Требуются знания по ответным реакциям на повреждающее действие со стороны органов дыхания и, прежде всего, механизмов и проявлений воспаления.

Изучение лечения требует знаний по многим разделам фармакологии, но главное место занимают препараты, действующие на механизм воспаления.

Б) Полученные знания по данной теме необходимы для изучения медицинской службы гражданской обороны, занятия № 2 цикла «Медицинское обеспечение мероприятий гражданской обороны».

5. Вопросы для самостоятельной работы студентов во внеурочное время:

5.1. Повторите:из пройденного курса физиологии раздел «Физиология дыхания»; гистологии раздел, касающийся строения легочной ткани; по патологической анатомии тему «Воспаление»; по фармакологии главу «Противовоспалительные средства».

5.2. Перечень и классификация химических веществ пульмонотоксического действия.

Обратите внимание на критерии отнесения химических соединений к группе пульмонотоксикантов.

5.3. Оцените особенности механизма действия, патогенеза и проявлений токсического процесса при острых ингаляционных поражениях аммиаком, хлором, оксидами азота, фторидами хлора и серы, фосгеном, перфторизобутиленом, изоцианатами.

5.4. Оцените особенности механизма действия, патогенеза и проявлений токсического процесса при отравлении соединениями, вызывающими токсическую пневмонию и отёк лёгких при пероральном попадании в организм (паракват, малатион и др.)

5.5. Профилактика поражений, оказание медицинской помощи в очаге и на этапах медицинской эвакуации.

Составьте схему этапов эвакуации при поражении пульмонотоксикантами.

5.7. Оказание медицинской помощи в очаге и на этапах медицинской эвакуации.

 

6. Рекомендуемая литература.

 

Обязательная:

6.1 «Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита» под ред. С. А. Куценко. С. П-г., «Фолиант» 2004. Глава 9.

6.2. Методическая разработка кафедры мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф Ст ГМА.

Дополнительная:

6.2. Лужников Е. А. «Клиническая токсикология». М., «Медицина», 1999. Глава 7.

6.3. Лужников Е. А., Остапенко Ю. Н., Суходолова Г. Н. «Неотложные состояния при острых отравлениях (диагностика, клиника, лечение)». М.: Медпрактика – М, 2001

6.5. «Общая токсикология» под ред. Б. А. Курляндского, В. А. Филова. М., «Медицина», 2002

6.6. Э. П. Петренко «Военная токсикология, радиобиология и медицинская защита». М.: Медицина, 2004

6.7. Лужников Е. А., Костомарова Л. Г. «Острые отравления: руководство для врачей». М.: Медицина, 2000

6.8. «Военная токсикология, радиология и защита от оружия массового поражения» под ред. И. С. Бадюгина. Москва. Военное издательство, 1992

6.9. «Фармакотерапия боевой терапевтической патологии». В. Г. Новоженов, С. А. Белков, А. К. Стародубцев

 

Аннотация по теме занятия.

 

Перечень и классификация веществ, обладающих пульмонотоксическим действием.

1. Группы пульмонотоксикантов, их представители.

Наибольшую опасность (в силу либо высокой токсичности, либо

масштабности использования в хозяйственной деятельности) представляют химические соединения следующих групп:

1. Галогены (хлор, фтор).

2. Ангидриды кислот (оксиды азота, оксиды серы).

3. Аммиак.

4. Галогенпроизводные угольной кислоты (фосген, дифосген).

5. Галогенированные нитроалканы (хлорпикрин, тетрахлординитроэтан).

6. Галогенфториды (трехфтористый хлор).

7. Галогенсульфиды (пятифтористая сера).

8. Галогенпроизводные непредельных углеводородов (перфтризобутилен).

9. Изоцианаты (метилизоцианат).

Свойства пульмонотоксикантов проявляют также вещества раздражающего действия в высоких концентрациях и боевые токсичные вещества цитотоксического действия (иприт, люизит) при ингаляционном воздействии в форме пара или аэрозоля.

2. Характеристики отдельных представителей пульмонотоксикантов.

Особенности патогенеза и клиники поражения.

Аммиак(NH₃) - едкий бесцветный газ с резким запахом. Легче воздуха в 2 раза. Широко распространен как хладагент, в синтезе органических удобрений, веществ, в производстве пластмасс, взрывчатых веществ. При взаимодействии с влагой воздуха образует гидроокись аммония (нашатырный спирт). Очень летуч. При обычной температуре устойчив, образует взрывчатую смесь с кислородом. Применяется для получения азотной кислоты, синтетических волокон, удобрений, взрывчатых веществ. Обладает выраженным раздражающим действием на дыхательные пути, в малых дозах вызывая поражение преимущественно верхних дыхательных путей и рефлекторное воздействие на дыхательный, сосудодвигательный центр. При средних концентрациях - сильное раздражение слизистых глаз и носоглотки, тахипноэ, гиперсаливация, головная боль, гиперемия кожи лица, загрудинная боль. При высоких концентрациях - сильное раздражение дыхательных путей, помутнение роговицы, чувство удушья, беспокойство, диспептические расстройства. При очень высоких концентрациях-мышечная слабость, тетанические судороги, резко снижается слух, возникают галлюцинации, бред. Смерть наступает от сердечной или дыхательной недостаточности (ТОЛ).

 

Хлор - газ жёлто-зеленого цвета, раздражающего запаха, тяжелее воздуха в 2,5 раза. Хорошо растворим в воде, частично гидролизуется; на воздухе с водяными парами образует белый туман, состоящий из молекул соляной и хлорноватистой кислот и других нестабильных окисляющих веществ. Не горюч. На свету и при высокой температуре образует фосген. Широко применяется в органическом синтезе, для дезинфекции, хлорировании воды, в сельском хозяйстве.

Уже в минимальных концентрациях хлор раздражает дыхательные пути. Действуя в более высоких концентрациях, вызывает тяжелое поражение, которое проявляется быстрым (через 2-4 часа) развитием отека легких. В редких случаях (при ингаляции чрезвычайно высоких концентраций) смерть может наступить уже при первых вдохах зараженного воздуха. Причина смерти - рефлекторная остановка дыхания и сердечной деятельности. Другой причиной быстрой гибели пострадавших (в течение 20 - 30 минут после вдыхания вещества), является ожог легких. В этих случаях окраска кожных покровов пострадавшего приобретает зеленоватый оттенок, наблюдается помутнение роговицы.

Чаще в случаях тяжелого отравления в момент воздействия пострадавшие ощущают резкое жжение в области глаз и верхних дыхательных путей, стеснение дыхания. Отравленный стремится облегчить дыхание, разрывая ворот одежды. Одновременно отмечается крайняя слабость, отравленные падают и лишаются возможности покинуть поражённую зону.

Практически с начала воздействия появляется надрывный, мучительный кашель, затем появляется одышка, причём в дыхании участвуют добавочные дыхательные мышцы. Поражённый старается занять положение, облегчающее дыхание. Речь невозможна. Иногда наблюдается рвота.

Через некоторое время после выхода из зоны поражения может наступить некоторое облегчение состояния (скрытый период), однако чаще (в отличие от поражения фосгеном), полная ремиссия не наступает: сохраняется кашель, болезненные ощущения по ходу трахеи и в области диафрагмы.

Через некоторое время (от нескольких часов до суток) состояние вновь ухудшается, усиливаются кашель и одышка, лицо приобретает синюшную (синий тип гипоксии), а в крайне тяжелых случаях пепельную (серый тип гипоксии), окраску. Над легкими прослушиваются хрипы. Пострадавший постоянно отхаркивает пенистую желтоватую или красноватую мокроту (более 1 л за сутки). Наблюдаются сильнейшие головные боли, температура тела понижается. Пульс замедлен. Артериальное давление падает. Пострадавший теряет сознание и погибает при явлениях острой дыхательной недостаточности. Если отек легких не приводит к гибели, то через сутки - двое состояние начинает улучшаться, отечная жидкость рассасывается. Однако заболевание постепенно переходит в следующий период - осложнений, во время которого обычно развиваются явления бронхопневмонии.

Как правило, отравленные, не погибшие в первые 24 часа после воздействия, выживают. Явления бронхита и пневмонии могут наблюдаться в течение нескольких недель, а легочная эмфизема оказывается стойким последствием интоксикации.

 

Азотная кислота (HNO₃ ) представляет собой дымящуюся на воздухе жидкость желтого цвета с характерным раздражающим запахом. Хорошо растворяется в воде, является сильным окислителем, разъедает металлы, окисляя, разрушает органические вещества, часто с воспламенением. Широко применяется в синтезе красителей, в металлургии, при производстве удобрений.

 

Оксиды азота входят в состав так называемых взрывных и пороховых

газов, образующихся при стрельбе, взрывах, запуске ракет на твердом

топливе. Наиболее опасны для человека монооксид и диоксид азота.

Поражение азотной кислотой и оксидами азота. Наиболее типичным для

них является удушающее действие, приводящее к развитию отека легких.

Активируется перекисное окисление липидов и повреждаются

биологические мембраны клеток, формирующих альвеолярно-капиллярный барьер.

Клиника отека легких во многом похожа на клинику фосгенного отека.

Отличается от него явлениями раздражения дыхательных путей, более коротким скрытым периодом возникновения отека (30 - 60 мин), мокрота отличается лимонно - желтым или розоватым цветом.

Важное отличие клиники поражения этими веществами - наличие симптомов резорбтивного действия.

Вдыхание диоксида азота в очень высоких концентрациях приводит

к быстрому развитию так называемого нитритного шока, часто заканчивающегося гибелью пострадавших. В основе нитритного шока лежит массированное образование в крови метгемоглобина и химический ожог легких. При ингаляции монооксида азота происходит образование

нитрозилгемоглобина с последующим превращением его также в метгемоглобин. В случае преобладания в газовой смеси монооксида азота

развивается так называемая обратимая форма интоксикации. Поражение

сопровождается одышкой, рвотой, падением артериального давления за счет сосудорасширяющего действия NO. Эти явления быстро проходят после удаления пораженного из зараженной атмосферы.

Таким образом, интоксикация оксидами азота, в зависимости от

условий (концентрация и соотношение веществ во вдыхаемом воздухе),

может развиваться либо по удушающему (токсический отек легких), либо по шокоподобному (метгемоглобинообразование, ожог легких), либо по обратимому (падение АД) типу.

 

Фосген (фосген - значит «светорожденный»), представляет собой бесцветный газ с запахом гнилых яблок или прелого сена, при 0° С -жидкость. Температура кипения +8,2 С, пары в 3,5 раза тяжелее воздуха. Вещество нестойкое: летом сохраняется на местности 15-20 минут, в лесу 2-3 часа. Фосген широко применяется в химической промышленности как полуфабрикат для синтеза красок, производится в большом количестве. Действует только ингаляционно, во внутренние среды организма не попадает. В тяжелых случаях течение отравления условно может быть разделено на четыре периода: воздействия ОВ, скрытый, развития токсического отека легких, разрешения отека.

В период воздействия при небольшой концентрации фосгена явлений раздражения обычно не вызывает. С увеличением концентрации появляются неприятные ощущения в носоглотке и за грудиной, затруднение дыхания, слюнотечение, кашель. Эти явления исчезают при прекращении контакта с ОВ.

Скрытый период характеризуется субъективным ощущением благополучия. Продолжительность его в среднем составляет 4-6 ч, но определяется тяжестью интоксикации и зависит от общего состояния организма в момент отравления, поэтому возможны отклонения в обе стороны (1-24 ч).

Основные проявления интоксикации отмечаются в третьем периоде - токсического отека легких, когда отечная жидкость выходит в альвеолы.

Начальные проявленияинтоксикации включают головокружение, слабость, кашель, чувство сдавления в груди и диспное. Возможно развитиеслезотечения, тошноты, головной боли.Усиливается одышка (до 50 – 60 дыханий в минуту), носящая инспираторный характер, появляется кашель, постепенно усиливающийся и сопровождающийся выделением изо рта и носа большого количества пенистой мокроты. Выслушиваются влажные хрипы разных калибров. По мере нарастания отека жидкость заполняет не только альвеолы, но также бронхиолы и бронхи. Максимального развития отек достигает к концу первых суток.

При благоприятном течении интоксикации с 3-4-го дня наступает период разрешения отека. Однако на этом фоне возможно присоединение вторичнойинфекции и развитие пневмонии, что и может явиться причиной смерти в более поздние сроки (8-15-е сутки).

При вдыхании ОВ в малых концентрациях отек легких не развивается. Эти явления исчезают в течение короткого времени после воздействия.

 

Изоцианаты - находят широкое применение в производстве пластмасс, синтетических волокон, полиуретанов, лаков, клеев, некоторых гербицидов и пестицидов. Изоцианаты обладают высокой токсичностью, обладают раздражающим действием на слизистые оболочки глаз и кожу, вызывая различной степени конъюнктивиты, изъявления роговицы с потерей зрения, дерматиты, ожоги с явлениями некроза. При вдыхании паров поражается бронхолегочный аппарат, в тяжелых случаях развивается отек легких с астматическим синдромом.

Общетоксическое действие изоцианатов состоит в поражении ЦНС (возбуждение, судороги), нарушении обмена веществ, развитии дистрофических изменений в сердце, печени, почках.

 

Паракват - кристаллическое вещество белого цвета, без запаха. Хорошо растворим в воде, спиртах. Применяется в сельском хозяйстве виде аэрозоля как гербицид. В природе паракват быстро разлагается и не накапливается. Наиболее частой причиной отравления людей является поступление параквата через рот. Смертельная доза составляет 3 -5 граммов. После приема вещество всасывается в тонком кишечнике и распределяется в организме. Легкие активно захватывают паракват через механизм аккумуляции биогенных аминов, метаболизм которых в основном проходит в легочной ткани.

Действуя в дозах выше среднелетальных, вещество поражает все жизненно важные органы (печень, почки, легкие). Развиваются: ожог слизистой желудочно-кишечного тракта, диаррея, повреждение паренхиматозных органов и острый токсический альвеолит. Характерна отсроченная гибель отравленных паракватом через несколько дней или недель от нарастающего фиброза легких. Поражение легких при интоксикации паракватом протекает в две фазы. В первую - деструктивную (1-3 сутки) - наблюдается гибель и десквамация альвеолоцитов, что становится причиной острого альвеолита, токсического отека легких. Во второй фазе - пролиферативной - происходит замещение альвеолоцитов кубовидными клетками, постепенное разрастание фиброзной ткани. Предотвратить накопление параквата в легких после его приема на практике не удается. При отравлениях паракватом абсолютно противопоказана оксигенотерапия. Данное мероприятие достоверно ускоряет гибель отравленных.

 

Фториды хлора и серы. Обладают сильными окисляющими свойствами. Уже незначительные концентрации паров соединений фтора вызывают резкое раздражение и отек коньюктивы и роговицы глаз. При более высоких концентрациях - их поверхностный или глубокий некроз с образованием медленно заживающих язв. Аналогично действие на дыхательные пути: сильная болезненность и жжение в носу, носоглотке, за грудиной, кашель, хрипота, ларингоспазм. Объективно наблюдается катаральное воспаление слизистых, а при более высоких концентрациях образуются желтые некротические корки, язвы на слизистых. Часто развивается ТОЛ (без скрытого периода), быстро приводящий к гибели пострадавшего. Резорбтивное действие проявляется преимущественно симптомами поражения нервной системы - беспокойство, возбуждение, миастения, судороги, кома.