Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Кафедра безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф Заведующий кафедрой Доцент, к.м.н Калоев А.Д. РЕФЕРАТ на тему: «Характеристика действия ядов. Токсикокинетика» Выполнил: студент 223 группы педиатрического факультета Лапша Николай Николаевич Преподаватель: Доцент, к.м.н Лобозова Оксана Васильевна Ставрополь 2022 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЯДОВ 7 ПРАКТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЯДЫ 7 7 ХАРАКТЕРИСТИКА ОТРАВЛЯЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ И ТОКСИКОКИНЕТИКА ДИХЛОРЭТАНА 7 ХАРАКТЕРИСТИКА ОТРАВЛЯЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ И ТОКСИКОКИНЕТИКА АНИЛИНА 8 ЯДОХИМИКАТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ БОРЬБЫ С СОРНЯКАМИ И ВРЕДИТЕЛЯМИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 10 ХАРАКТЕРИСТИКА ОТРАВЛЯЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ И ТОКСИКОКИНЕТИКА ГЕКСАХЛОРАНА 10 ЛЕКАРСТВЕННЫЕ СРЕДСТВА КАК ОТРАВЛЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА «ТАЛАДОМИДОВАЯ КАТАСТРОФА» 13 13 БЫТОВЫЕ ХИМИКАТЫ КАК ОТРАВЛЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА ХАРАКТЕРИСТИКА ОТРАВЛЯЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ И ТОКСИКОКИНЕТИКА УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ 14 14 БИОЛОГИЧЕСКИЕ РАСТИТЕЛЬНЫЕ И ЖИВОТНЫЕ ЯДЫ 17 ХАРАКТЕРИСТИКА ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ И ТОКСИКОКИНЕТИКА ЯДОВ АКОНИТА БОЕВЫЕ ОТРАВЛЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА ХАРАКТЕРИСТИКА ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ И ТОКСИКОКИНЕТИКА ИПРИТА 2 17 18 18 ГИГИЕНИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ 19 КЛАССИФИКАЦИЯ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ ПО «ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ ТОКСИЧНОСТИ» 20 КЛАССИФИКАЦИЯ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ ПО ТОКСИЧЕСКОМУ ЭФФЕКТУ 21 КЛАССИФИКАЦИЯ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ ПО ТИПУ РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ ГИПОКСИИ 22 ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ 22 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 24 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСОВ 25 3 ВВЕДЕНИЕ АКТУАЛЬНОСТЬ. Тема ядов и ядовитости сопровождает человечество на всём протяжении его развития. Ещё с древних времён были известны данные о ядовитости некоторых растений, животных, а позже и минеральных веществ. Многие основные исторические данные касательно данного вопроса освещены в найденном источнике [1] и частично изложены ниже во введении. Первое исторически зафиксированное дело об отравлениях произошло в Риме в 331 г. до нашей эры. Там внезапно начали умирать знатные патриции. Всё изначально списали на эпидемию, но позже по доносу одной рабыни стало известно, что во всём виноваты две патрицианки - Корнелия и Сергия. У дамочек нашли целый набор разнообразных баночек и скляночек. Пытаясь убедить сенат в том, что это лекарства, подозреваемые приняли содержимое флакончиков и умерли. Можно сказать, что Древний Рим стал своеобразной колыбелью отравлений. В период кровавых междуусобиц и гражданских войн самоубийство вошло в обычай, и, в случае уважительной причины, можно было от властей получить отвар болиголова или аконита. Отравления приобрели настолько массовый характер, что дегустаторы объединяются в особую гильдию, как прочие ремесленники. Обычай чокаться кубками с вином также растёт из тех мест и времён - вино выплёскивалось из одного кубка в другой. Этим хозяин показывал, что в вине нет яда. Известный римский оратор Марк Фабий Квинтилиан говорил: Труднее узнать яд, нежели врага. Примерно ту же мысль встречаем мы у Диоскорида, писавшего в начале нашей эры: Предохраниться от яда трудно, так как его незаметно дают, делают это так, что ошибаются даже знающие. Горечь они снимают, прибавляя сладкое, скверный запах устраняют, добавляя пахучие вещества. Смешивают яд с лекарством, которое, как они знают, дают больному. Прибавляют его в питье, пиво, вино, суп, мед, чечевичные блюда, во все, что съедобно. Древние римляне пользовались в основном растительными ядами: вытяжками из аконита, болиголова и цикуты. Однако титул "яда ядов" принадлежит вовсе не им. И даже не смертельному цианиду, речь о котором пойдёт дальше. Сейчас мы поговорим о мышьяке. Окись мышьяка, белый мышьяк (As2O3) как нельзя более подходит для преступлений: при растворении в воде и обычных жидкостях он не дает окраски и запаха. Симптомы отравления сходны с признаками заболевания холерой. При периодическом или длительном применении малых доз картина отравления может быть настолько разной, что встарь ее путали с различными заболеваниями, вплоть до венерических. 4 Это и неудивительно, так как мышьяк кроме желудочно-кишечного тракта поражает нервную систему, кровь и вызывает заболевания слизистых оболочек и кожи. В связи с тем, что отравление напоминает различные болезни, мышьяк как орудие преступлений со временем почти вытеснил растительные яды древнего мира. Первые сведения о применении мышьяка относятся к походам Александра Македонского в Азию. Аристотель пишет: Сандарак (древнее наименование минерала реальгара, As4S4) убивает лошадей и скот. Его разводят водой и дают им выпить. В Европе мышьяк быстро вытеснил растительные яды. В средние века свойства белого мышьяка были уже хорошо известны и характеризовались словами: Если кто съест хотя бы горошину этого вещества или даже меньше, – погибнет. Способов лечения не существует. Со времен древнего Рима и вплоть до начала XIX в. в попытках опознать отравление, сохранилось много предрассудков и суеверий. Даже опытные врачи трупные изменения пытались квалифицировать как признаки отравления. Так, считалось, что отравление имело место, если «тело плохо пахло», или было покрыто пятнами, или имело сине-черный оттенок. Вспомним, что Нерон после отравления Британника велел закрасить его лицо. Суеверно было также предположение, что сердце отравленного не горит в огне. В связи с этим стали разрабатываться методы обнаружения яда в телах, в пище, а также методы защиты от ядов. Начало эпохи судебной токсикологии было положено во Франции и связано с именем Матьё Жозефа Бонавонтюра Орфилы. Орфила родился в 1787 г. на острове Минорка (Испания), учился химии и медицине в Валенсии, Барселоне, самостоятельно изучал труды Лавуазье в Бертоле. В 1811 г. Орфила переехал в Париж, организовал у себя дома лабораторию, где занимался изучением действия ядов на животных, более всего интересуясь мышьяком. В 26 лет он опубликовал первую книгу по токсикологии и постепенно завоевал славу главного токсиколога Франции. Открытие методов выделения мышьяка из тел возродило растительные яды. Первые открытия сделал Сертюнер, выделивший в 1803 г. из опия морфий, в 1818 г. Ковант и Пелетье обнаружили в рвотном орехе стрихнин, в 1820 г. Десоссе нашел в хинном дереве хинин, а Рунге в кофе – кофеин, в 1826 г. Гизекке открыл кониин в болиголове, а через два года Поссель и Райман из табака выделили никотин, Майн в 1831 г. получил из красавки атропин. Так как эти вещества имели общие черты: содержали в молекуле азот и были щелочеподобны, они получили название алкалоидов. Многие алкалоиды очень быстро стали завоевывать славу полезных лекарств, оказывающих лечебное действие в очень маленьких дозах. Первые преступления, вызываемые приемом алкалоидов, были делом рук врачей, ибо они узнали их свойства раньше, чем это стало известно широкой публике. 5 Преступники действовали смело, так как были уверены в успехе: обнаружить яд было невозможно. 15 ноября 1823 г. при разборе дела врача Эдмэ Кастана, обвиняемого в отравлении морфием своих друзей, братьев Ипполита и Огюста Балле, в надежде получить их состояние, генеральный прокурор Франции де Брое в отчаянии воскликнул: Вы, убийцы, не пользуйтесь мышьяком и другими металлическими ядами. Они оставляют следы. Используйте растительные яды! Травите своих отцов, травите своих матерей, травите всех своих родственников, и наследство будет вашим. Только XX век разрешил сложную определения органических ядов задачу благодаря успехам физики. В наши дни роль ядов упала, причём значительно. В большинстве случаев в качестве ядовитого вещества применяется синильная кислота. Синильная кислота – это яд, который был открыт в начале XX века. Синильную кислоту использовали во время боевых кампаний. Синильная кислота опасна тем, что она просачивается в организм человека самым разнообразным способом. Можно съесть отравленную синильной кислотой пищу или выпить воды, включающей этот яд, чтобы получить серьезное отравление. Синильная кислота проникает в организм и при дыхании, и через кожу. Действует синильная кислота в основном на кровь человека. Яд препятствует способности крови переносить кислород, и органы людей просто отказывают из-за недостатка кислорода. Такой же эффект вызывают и другие цианиды. Кроме синильной кислоты, часто используемыми веществами этой группы являются хлорциан и барбитуровая кислота. Считалось изначально, что этот цианид будет служить в качестве лекарственного препарата, однако очень скоро выяснились токсические свойства вещества. Все цианиды все зависимости от их разновидностей моментально действуют на организм человека. Выделяют цианиды, которые могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. К примеру, цианистый водород проникает внутрь по средствам вдыхания его газов. Цианистый натрий и калий представляют собой кристаллы белого цвета, которые полностью растворяются в воде. Многие соли мышьяковой кислоты, не имеющие промышленного применения, очень красивы и украшают не одну минералогическую коллекцию. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Освещение тематики характеристики действия ядов и токсикокинетики, формирование единой системы на основании найденных ресурсов. 6 ЗАДАЧИ. 1. 2. 3. 4. Поиск источников. Выделение основной информации. Систематизация полученных данных Формирование целостной системы знаний по данной тематике. 7 КЛАССИФИКАЦИЯ ЯДОВ Для рассмотрения характеристики действия ядов в первую очередь необходимо систематизировать их и разделить по установленным категориям, согласно с найденными литературными источниками [1],[2]. Существует множество классификаций ядовитых веществ, но одними из самых основных и применимых практически являются две: 1. Практическая классификация токсических веществ [4]. 2. Классификация по избирательной токсичности [5]. Итак, рассмотрим сначала практическую классификацию ядовитых веществ. Согласно ей, выделяются следующие категории ядов: 1. промышленные вредные вещества (яды), используемые в промышленности (в производственной среде). Среди них органические растворители (дихлорэтан), топливо (метан, пропан, бутан), красители (анилин), хладагенты (фреон), химические реагенты (метиловый спирт), пластификаторы. Рассмотрим отравляющее действие некоторых их перечисленных в данном пункте веществ. Дихлорэтан. Для человека вред дихлорэтана, как и всех хлорированных непредельных углеводородов, не только в его наркотическом, но и нефротоксическом действии [6]. При отравлении этилендихлоридом поражаются и все остальные системы организма – от легких и желудка до головного мозга и ЦНС. Тератогенное и канцерогенное действие 1,2-ДХЭ на животных доказано in vivo. Можно ли умереть от дихлорэтана? Одномоментное попадание в организм порядка 20-30 мл жидкого вещества приводит к острой интоксикации и идентифицируется как летальная доза, при которой смерть может наступить через сутки; 85-125 мл приводят к смертельному исходу через пять часов, а 150 мл и более – через три часа. Смертельно опасное содержание 1,2-ДХЭ в крови – 90 и более мкг/мл (или 500 мг/л.). Как показывает клиническая статистика [6] последних трех десятилетий, даже после очищения крови путем гемодиализа общая выживаемость при острых отравлениях дихлорэтаном не превышала 55-57%. А без гемодиализа уровень летальности при тяжелых отравлениях доходит до 96%. Дихлорэтан – легко воспламеняющаяся и испаряющаяся (летучая) жидкость, прозрачная, имеющая сладковатый вкус и запах хлороформа, плохо растворимая в воде (8,7 г/л при температуре +20°С). 8 Основные причины отравления: вдыхание паров этилендихлорида (то есть попадание в организм через легкие) и проглатывание жидкого вещества или содержащих его жидкостей. Длительный контакт паров с незащищенной кожей или попадание жидкого вещества на большие участки кожных покровов также приводит к негативным последствиям – развитию тяжелого дерматита, а попадание в глаза – к помутнению роговицы. Выясняя механизм действия дихлорэтана, относящегося к категории протоплазматических токсинов (действующих на клеточном уровне), исследователи установили, что после его перорального попадания в ЖКТ системная абсорбция длится не более часа с максимальным плазменными концентрациями в среднем через три-четыре часа. Далее патогенез обусловлен токсическим действием не столько самим дихлорэтаном, сколько его метаболитами, которые с током крови поступают в ткани внутренних органов – непосредственно в клетки. Больше всего при этом страдает печень, поскольку под влиянием ее ферментов – в частности, микросомального цитохрома Р450 – в эндоплазматической сети цитоплазмы гепатоцитов происходит окисление дихлорэтана с отщеплением электронов хлора (дехлорированием). Результатом становится образование токсичного 2хлорацетальдегида и не менее токсичной монохлоруксусной (хлорэтановой) кислоты, которые повреждают протеиновые структуры клеток и полностью дестабилизируют трофику тканей на клеточном уровне. Кроме того, дихлорэтан связывается и с цитозольными глутатион-Sтрансферазами (GSTT1 и GSTM1) [6] – ферментами, метаболизирующими ксенобиотики и канцерогены. Экспериментально установлено, что, связываясь с глутатионом, дихлорэтан трансформируется с образованием S- (2-хлорэтил) глутатиона, который, по сути, является алкилирующим агентом, внедряющим в протеины и нуклеотиды клеток радикалы с положительным зарядом. Таким образом, он становится катализатором реакций, приводящих к нефротоксичным эффектам, а также к повреждению сосудистого эндотелия, в результате чего сокращается объем циркулирующей крови и развивается метаболический ацидоз. Анилин (C6H5NH2), или амидобензол,— маслянистая жидкость, обладающая ароматным запахом. Кипит при 183°, летуч при обыкновенной температуре. Отравления анилином могут наблюдаться на анилинокраоочных заводах, на красильных фабриках. 9 Анилин проникает в кровь, всасываясь через кожу или через дыхательные пути. Выделяется из организма частично через легкие, главным же образом через почки; в последнем случае анилин частично выделяется с мочой, большей частью в виде параа индофенол а. Анилин является ядом нервной системы и крови. Он изменяет пигмент крови, превращая его в метгемоглобин, а также вызывает своеобразные изменения в эритроцитах; в них образуются так называемые тельца Гейнца, обнаруживаемые при витальной окраске. В связи с изменением крови вследствие образования метгемоглобина наступает кислородное голодание и развиваются различные симптомы со стороны нервной системы и внутренних органов. Легкие острые отравления выражаются недомоганием, тяжестью в голове, головной болью, легкой синюшной окраской губ, ушных раковин и ногтей. При отравлениях средней тяжести, помимо усиления указанных явлений, появляется тошнота, иногда рвота, болезненность нервных стволов и учащение пульса. Наблюдается также шатающаяся походка. В тяжелых случаях может наступить потеря сознания, отмечаются подергивания лица, судороги, угасание рефлексов и меняющаяся реакция зрачков, наконец, развивается коматозное состояние. Кровь приобретает темнокоричневый цвет, легко свертывается, содержит в свежих случаях метгемоглобин; в эритроцитах находят тельца Гейнца. Эти явления в крови, а также сине-серая окраска губ и ногтей на 2—>5-й день обычно исчезают. При повторном поступлении в организм небольших доз анилина прежде всего обнаруживаются изменения крови: умеренная анемия с падением содержания гемоглобина на 15—20% ниже нормы, в крови следы метгемоглобина (спектроскопически). Наблюдается слегка желтоватая окраска склер, легкая возбудимость сердечно-сосудистой системы, головные боли, болезненность нервных стволов, иногда изменения со стороны нервно-психической сферы (апатия, потеря памяти). Из явлений хронического отравления анилином него производными наибольшего внимания заслуживают заболевания мочевого пузыря вплоть до лапилломатозных и раковых новообразований в мочевом пузыре у лиц, работающих в контакте с анизидином, бензидином, а- и b-нафтиламином. Профилактика отравлений анилином. Санитарно-технические мероприятия по оздоровлению производства (герметичная аппаратура, местная отсасывающая вентиляция); тщательное соблюдение чистоты, санитарно-просветительная работа; периодические 10 осмотры рабочих с исследованиями крови на метгемоглобин; ежедневные теплые души и мытье с мылом, особенно открытых частей тела; регулярная смена спецодежды; при загрязнении кожи немедленное обмывание (теплой, но не горячей водой) и смена одежды. Согласно инструкции Министерства здравоохранения рабочие и инженернотехнические работники после 3 лет непрерывной работы на производствах бензидина, анизидина, о- и b-нафтиламина подлежат обязательному переводу навсегда на другие работы и в течение последующих 5—8 лет независимо от места новой работы систематическому медицинскому обследованию не реже одного раза в год. Так как наиболее опасным является b-нафтиламин, то производство и применение его в нашей стране прекращено. Предельно допустимая концентрация 0,005 мг/л. 2. Ядохимикаты, применяемые для борьбы с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур: хлорорганические пестициды — гексахлоран, полихлорпинен и т. д.; фосфорорганические инсектициды — карбофос, хлорофос, фосфамид, трихлорметафос-3, метилмеркаптофос и т. д.; ртутьорганические вещества — гранозан; производные карбаминовой кислоты — севин. Рассмотрим гексахлоран как пример данной группы ядов. a. Гексахлорциклогексан (ГХЦГ) Гексахлоран имеет несколько пространственных изомеров, из них у-изомер проявляет инсектицидные свойства и выпускается по названием линдан [8]. ГХЦГ — вещество темно-серого или светло-серого цвета, малорастворимое в воде, при повышенной температуре возгоняется с частичным разложением. Применяется ГХЦГ в виде порошков (дустов), эмульсий, дымовых шашек. Он используется для борьбы с вредителями зерновых культур, садов, лесных насаждений, паразитами животных. Токсическое действие ГХЦГ на человека проявляется в виде гиперемии кожи, отечности, раздражении конъюнктивы глаз [8]. ГХЦГ длительно задерживается в организме (в жировой ткани), медленно выводится через почки, ЖКТ, 11 переходит в молоко кормящей матери. При приеме внутрь ГХЦГ вызывает тошноту, при всасывании в кровь поражается ЦНС, наблюдаются клонические и тонические судороги. Летальная доза составляет 200 мг/кг. Метаболизм гексахлорана в организме проходит по пути дехлорирования, гидрокси- лирования и образования глюкуронидов во второй фазе метаболизма. Объекты исследования: желудок с содержимым, печень, почки, кровь, моча. Для изолирования из желудка с содержимым, печени или почек 100 г объекта измельчают, помещают в круглодонную колбу, смешивают с водой до кашицеобразной массы. Далее проводят перегонку с водяным паром. Собирают 300 мл дистиллята. В ходе перегонки на внутренней стенке холодильника может появиться серовато-белый налет, а в дистилляте белые частицы ГХЦГ. После отгонки холодильник промывают эфиром. Эфирный раствор присоединяют к дистилляту. Дистиллят переносят в делительную воронку и три раза экстрагируют диэтиловым эфиром по 100 мл. Эфирные вытяжки объединяют, промывают водой в делительной воронке. Затем эфир отгоняют до небольшого объема, переносят в выпарительную чашку и осторожно упаривают до сиропообразной массы. Эту массу используют для обнаружения ГХЦГ следующими испытаниями. Реакция дехлорирования с последующим нитрованием. Часть остатка из чашки помещают в колбу с обратным холодильником, добавляют двукратный объем 10% спиртового раствора гидроксида калия и нагревают в течение часа на водяной бане. При кипячении со спиртовой щелочью ГХЦГ отщепляет 3 и более атомов хлора. 12 Затем упаривают эту смесь до 1/3 объема, подкисляют азотной кислотой и прибавляют раствор нитрата серебра. При этом выпадает белый осадок хлорида серебра. NaCI + AgNО3 → AgCI ↓ + NaNО3 Полученный осадок отфильтровывают, фильтрат упаривают до небольшого объема, добавляют к нему 0,1 г нитрата натрия и 2 мл концентрированной серной кислоты. Смесь нагревают на песчаной бане в течение 10 мин при температуре 125-130°С. После охлаждения смесь экстрагируют в делительной воронке диэтиловым эфиром. Эфир осторожно выпаривают. Остаток растворяют в 0,5 мл ацетона и добавляют 2 мл 10% спиртового раствора гидроксида калия — появляется красно-фиолетовая или розовая окраска. Предел обнаружения — 4 мг ГХЦГ в 100 г объекта. При дехлорировании ГХЦГ образуется бензол или хлорбензол, которые при взаимодействии с серной кислотой и нитратом натрия превращаются в п-нитроили м-динитропроизводные, Нитропроизводные с ацетоном и гидроксидом калия образуют окрашенные соединения состава: Реакция с янтарной кислотой и сульфатом железа(Ш). К части сухого остатка [8]из чашки добавляют несколько кристалликов янтарной или фталевой кислоты. Отверстие пробирки закрывают фильтровальной бумагой, смоченной 0,1% раствором сульфата железа(Ш). Пробирку погружают в глицериновую баню, нагретую до 200°С, и температуру бани постепенно повышают до 230°С. При наличии ГХЦГ в пробе на бумаге появляется синее пятно. Можно предположить, что в результате реакции ГХЦГ с янтарной (фталевой) кислотой образуются летучие фенольные соединения, которые дают с сульфатом железа(ПГ) синее окрашивание. Предел обнаружения составляет 30 мг ГХЦГ в пробе. 13 Для изолирования ГХЦГ из крови в пробирку с притертой пробкой вносят 2 мл цельной крови, 10 мл диэтилового эфира, смесь взбалтывают 15 мин и сливают эфирную вытяжку. Экстрагирование повторяют еще 2 раза с 10 мл эфира. Эфирные вытяжки сливают вместе, добавляют к ним 5 г безводного сульфата натрия и взбалтывают в течение 10 мин. Затем эфирную вытяжку отделяют, осторожно упаривают до небольшого остатка (около 1 мл). Для изолирования ГХЦГ из мочи 20 мл мочи экстрагируют трижды эфиром по 20 мл. Далее экстракты обрабатывают безводным сульфатом натрия и после упаривания оставшуюся эфирную вытяжку используют для обнаружения и количественного определения ГХЦГ. Обнаружение ГХЦГ в извлечениях из крови и мочи проводят с помощью тонкослойной хроматографии и описанных выше реакций. Обнаружение ГХЦГ методом ТСХ. На линию старта хроматографической пластинки со слоем силикагеля наносят несколько капель эфирной вытяжки. Рядом наносят каплю «стандарта». Пятна подсушивают и хроматографируют, используя в качестве подвижной фазы н-гексан. После окончания хроматографирования пластинку подсушивают и обрабатывают водноацетоновым аммиачным раствором нитрата серебра, а затем облучают УФлучами в течение 15-20 мин. ГХЦГ проявляется в виде серо-черных пятен Для количественного определения ГХЦГ рекомендованы методы ГЖХ, фотоколориметрии и аргентометрии. При газожидкостной хроматографии используют электронозахватный детектор (ДЭЗ). Определение с помощью детекторов такого типа основано на измерении электропроводности между двумя электродами. В ДЭЗ ионы образуются под воздействием радиоактивного излучения. Его источником могут быть 3Н, 63Ni, 90Sr и др. Детектор состоит из ионизационной камеры с источником радиоактивного излучения и блока питания (2 электрода с определенной разницей потенциалов). Когда в детектор поступает соединение, способное захватывать электроны, происходит изменение электропроводности между электродами. Свойством захватывать электроны обладают молекулы химических соединений, в состав которых входят атомы галогенов, фосфора, серы, азота, кислорода. Обнаружение хлорсодержащих пестицидов проводят по времени удерживания, а количественное определение — по высоте или площади пика. 3. Лекарственные средства. Имеют свою фармакологическую классификацию, которую мы приводить не будем. Но в качестве примера рассмотрим известное лекарственное вещество – талидомид. С ним связано понятие «талидомидовая катастрофа», о котором далее и пойдёт речь. 14 В 20м веке это вещество к огромным жертвам среди населения, так как обладало высокой эмбриотоксичностью и ангиостатичностью. В то время к испытаниям препаратов относились довольно халатно и поэтому данное последствие не было обнаружено. Но даже когда это побочное действие стало общеизвестно [9], компания Chemie Grünenthal, получившая это вещество и сделавшая его лекарственным средством, продолжала отрицать связь эпидемии с выпускаемым ей препаратом. 2 декабря Distillers объявила об отзыве препарата с рынков в открытом письме, опубликованном в английских журналах The Lancet и the British Medical Journal. В декабре 1961 года в журнале The Lancet было опубликовано письмо Уильяма Макбрайда, в котором он также описал свои наблюдения относительно связи талидомида с врождёнными пороками у младенцев [9]. После этого препарат начали убирать с прилавков в остальных странах. Подтверждения словам Ленца и Макбрайда стали поступать из разных стран, ситуация получила широкую огласку в газетах, по радио и на телевидении, однако, несмотря на это, талидомид был доступен для покупки в некоторых аптеках и спустя полгода после первых сообщений. В Италии и Японии он продавался и спустя 9 месяцев после скандала. В начале 1962 года Ленц сделал предположение, что, начиная с 1959 года, в Западной Германии родилось порядка 2000—3000 детей-жертв талидомида. Всего, по различным оценкам, в результате применения талидомида порядка 40 000 человек получили периферический неврит, от 8000 до 12 000 новорождённых родились с физическими уродствами, из них лишь около 5000 не погибли в раннем возрасте, оставшись инвалидами на всю жизнь [9]. В США талидомид успел поучаствовать лишь в клинических испытаниях, и, как потом выяснилось, от этого пострадали 17 детей, но Америка отделалась малой кровью по сравнению с другими странами. 4. бытовые химикалии: пищевые добавки (уксусная кислота); средства санитарии, личной гигиены и косметики; средства ухода за одеждой, мебелью, автомобилем. В качестве примера данной категории ядов мы рассмотрим всем известную и широко применяемую в быту уксусную кислоту. Мало кто может подумать, что такое обычное в нашем быту и в частности в кулинарии вещество может оказаться самым настоящим ядом. При острых отравлениях уксусной кислотой развивается химический вариант ожоговой болезни [10] вследствие ее местного прижигающего эффекта и общего резорбтивного действия. Повреждение тканей при контакте с кислотой обусловлено нарушением клеточных мембран в результате растворения липидов, составляющих их основную структурную единицу. Образование 15 анионов кислотных остатков стимулирует перекисное окисление липидов мембран и усугубляет процесс разрушения клеток. Прижигающее действие в наибольшей степени проявляется в области желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей [10]. Наиболее поражаемыми участками пищеварительного тракта являются полость рта, глотка, пищевод в его грудном отделе и в нижней трети, желудок в области дна, малой кривизны, кардиального и антрального отделов. Анализ тяжелых отравлений [10], закончившихся летальным исходом, показал, что в 53,7 % случаев имеет место поражение пищевода, желудка, тонкой кишки, в 38 % — пищевода и желудка. Некроз может захватывать не только слизистую оболочку, но и всю толщу подслизистого и мышечного слоев. Химический ожог дыхательных путей наиболее часто возникает при ингаляции концентрированных паров, при поперхивании в момент приема или во время рвоты и аспирации кислого содержимого желудка с последующим развитием воспалительных изменений в трахее, бронхах и легочной ткани. Разрушение клеточных мембран слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта и клеточных мембран сосудистой стенки приводит к прогрессирующему уменьшению массы циркулирующей крови за счет потери ее жидкой части и развитию абсолютной гиповолемии, являющейся постоянным звеном в возникновении экзотоксического шока при данной патологии. Резкая гиперемия обожженной слизистой оболочки желудка и кишечника способствует быстрому проникновению уксусной эссенции в кровеносное русло. Скорость резорбции зависит от степени тяжести и площади ожога. При более поверхностных и обширных ожогах резорбтивное действие более длительное. Продолжительность резорбтивной фазы и ее интенсивность можно определить по соотношению рН крови в воротной и одной из периферических вен. В норме эта разница составляет 0,07—0,08, а при отравлениях уксусной эссенцией она может быть в 10 раз больше [10]. Интенсивность всасывания анионов кислотных остатков тем выше, чем больше концентрация уксусной кислоты. Длительность резорбции составляет от 2 до 6 ч, при этом период интенсивной резорбции продолжается до 30 мин. При увеличении концентрации кислоты длительность периода резорбции уменьшается. Всасывание уксусной эссенции вызывает тяжелые нарушения КОС крови по типу суб- или декомпен-сированного метаболического ацидоза, которые обусловлены участием экзогенных факторов — анионов кислотных остатков и эндогенных факторов — недоокисленных продуктов метаболизма, образующихся при химическом ожоге пищеварительного тракта и его различных осложнениях. Следствием резорбции является гемолиз эритроцитов. Недиссоциированная молекула уксусной эссенции является главным гемолитическим агентом. 16 В кинетике гемолиза выделяется три этапа [10]: 1-й этап — контакт поверхности эритроцита и гемолизина, который подавляет избирательную проницаемость и активный транспорт веществ в оболочке и проникает внутрь клетки. 2-й этап — разрушение внутренней структуры эритроцита. При этом низкомолекулярная фракция покидает эритроцит по градиенту осмотической концентрации, а крупные, главным образом белковые, молекулы, высвобождаясь из упорядоченных структур, оказываются задержанными внутри клетки, так как оболочка остается для них непроницаемой. Вследствие этого содержимое клетки становится гипертоничным по отношению к среде и внутрь начинает поступать вода, оболочка растягивается до тех пор, пока не будет преодолено механическое сопротивление оболочки осмотическим давлением изнутри. 3-й этап — разрыв клеточной оболочки (обратимый или необратимый, в зависимости от особенностей воздействия гемолизина на оболочку) и выброс из клетки крупномолекулярной фракции вплоть до уравновешивания осмотического давления между содержимым эритроцита и окружающей его средой. Кислотный гемолиз можно предотвратить помещением клеток в гипертоническую среду. При действии уксусной эссенции 1-й этап процесса гемолиза практически отсутствует, поскольку уксусная кислота представляет собой свободно проникающий гемолитик. В присутствии уксусной кислоты гемоглобин расщепляется на глобин и гем. а последний окисляется до гемина. Гемоглобин, ионы Ре + и особенно геминовые соединения обладают свойством ускорять разложение гидроперекисей с образованием свободных радикалов, способных к активации новых цепей окисления. Гемоглобин в 100 раз активнее в этом отношении ионов Ре +. Гемоглобиновый катализ является бесферментным и не поддается ингибиции. Этот процесс в значительной мере способствует разрушению (разрыву) клеточных мембран. Гемолиз эритроцитов является одним из ведущих пусковых моментов в развитии синдрома токсической коагу-лопатии. При отравлении уксусной эссенцией отчетливо прослеживаются все три периода данного синдрома. Ожоговое разрушение тканей, распад эритроцитов обусловливают выброс большого количества тромбопластического материала и начало I стадии токсической коагулопатии — стадии гиперкоагуляции. Транспорт свободного гемоглобина через почечные ка-нальцы в условиях внутрисосудистого гемолиза, нарушения микроциркуляции и 17 тромбообразование в мелких сосудах почек, а также повреждение базальной мембраны вплоть до разрыва дистальных канальцев вызывают поражение почек, которое имеет патоморфологическую картину острого гемоглобинурийного нефроза. Совместное влияние двух основных патологических процессов — внутрисосудистого гемолиза и экзотоксического шока с выраженными расстройствами микроциркуляции, с явлениями токсической коагулопатии — приводит к развитию поражения печени в виде очаговых некрозов (инфарктов) с нарушением ее основных функций. Таким образом, при приеме уксусной эссенции развивается ожоговая болезнь химической этиологии в результате местного деструктивного воздействия этого вещества на ткани и ее резорбтивного действия как гемолитического яда. 5. биологические растительные и животные яды, которые содержатся в различных растениях и грибах (аконит, цикута и др.), животных и насекомых (змеи, пчелы, скорпионы и др.) и вызывают отравления при попадании в организм человека. Рассмотрим характеристику действия аконита в качестве примера биологического растительного яда [11]. Механизм действия обусловлен воздействием алкалоидов на чувствительные Na+ каналы клеточной мембраны возбудимых тканей, в т.ч. миокарда, нервов и мышц (аconitine и mesaconitine обладают высоким сродством к Na+ каналам, тем самым вызывая их постоянную активацию и возбуждение). Воздействие аконитина сопровождается положительным инотропным эффектом, ввиду продления притока Na+ во время потенциала действия [11]. Электрофизиологический механизм индукции аритмии связан с отсроченной постдеполяризацией и ранней деполяризацией. Аритмогенное свойство аconitine частично связано с его холинолитическим (антихолинергические) эффектом на n.vagus. В то же время, он оказывает гипотензивное действие и брадикардию за счет активации nucleus hypothalamicus ventromedialis. Благодаря своему действию на чувствительные Na+ каналы в аксонах, аconitine блокирует нервномышечную передачу, уменьшая высвобождение ацетилхолина. При этом, Аconitine, mesaconitine и hypaconitine в результате высвобождения ацетилхолина из постганглионарных холинергических нервов может вызывать сильные, болезненные сокращения подвздошной кишки [Chan T.Y., 2009]. Клиническая картина отравления аконитом. Усиление сердцебиения, повышение силы сокращений миокарда, в больших дозах тормозит, а затем останавливает сокращение желудочков [11]. Фибрилляция наступает в 18 результате непосредственного действия на мышечные волокна желудочков. Оказывает гипотензивное действие [11]. Угнетается дыхательный центр, вследствие чего частота дыхания замедляется [11]. При употреблении аконита в большой дозе наступает удушье. Возбуждающе действует на чувствительные нервные окончания ограниченного участка кожного покрова, вызывает зуд и чувство жжения, а затем - паралич и потерю чувствительности. При приеме внутрь алкалоидов корня аконита появляется раздражение слизистой оболочки полости рта, что влечет за собой рефлекторную секрецию слюны, так как связано с возбуждением парасимпатических волокон n.facialis [11]. Угнетающее действие на кору головного мозга выражено очень нечетко. 6. боевые отравляющие вещества (БОВ), которые применяются в качестве токсического оружия для массового уничтожения людей (зарин, иприт, фосген). Рассморим иприт в качестве примера боевого отравляющего вещества. Клиника отравления ипритом [12]. Иприт (в виде паров или жидкости) поражает кожу, глаза, дыхательную систему и пищеварительный тракт, а также оказывает общее воздействие на организм, сопоставимое с эффектом радиоактивного излучения. - Кожа. Кожные эффекты развиваются спустя некоторое время после экспозиции. - Глаза. Проникновение газа в глаза не вызывает симптомов сразу же, но спустя 4—6 ч возможны раздражение конъюнктивы, слезотечение, светобоязнь, сухость, боль, блефароспазм и изъязвление роговицы. Окологлазное пространство краснеет и отекает. В тяжелых случаях не исключена слепота. Выздоровление при легком конъюнктивите может занять 1—2 нед, при тяжелом — от 2 до 5 нед, а при слабом поражении роговицы — от 2 до 3 мес. Спустя несколько недель не исключено развитие поздней кератопатии. - Дыхательная система. Вдыхание газа после латентного периода 24 ч сначала обусловливает хрипоту, которая иногда прогрессирует до потери голоса. Быстро появляется кашель (обостряющийся ночью), позднее становящийся продуктивным. Не исключены лихорадка, одышка и влажные хрипы. Часто возникает бронхопневмония. Симптомы могут сохраняться более года. - Желудочно-кишечный тракт. Потребление пищи или воды, загрязненных жидким ипритом, вызывает 19 тошноту и рвоту, боль, кровавый понос и прострацию, обусловленную обезвоживанием организма. - Системные симптомы. После экспозиции возможны головокружение, анорексия, летаргия и общее недомогание. Хотя уровни гемоглобина, лейкоцитов, тромбоцитов, лактатдегидрогеназы, аспартатаминотрансферазы и креатинина в сыворотке, а также лейкоцитарная формула обычно в норме, при высоких дозах не исключен летальный исход, обусловленный в основном респираторными осложнениями. - Хронические эффекты. Многие месяцы могут сохраняться проблемы с глазами и рецидивирующая бронхопневмония. Экспериментальная экспозиция людей к иприту во время второй мировой войны приводила к ряду долговременных нарушений здоровья, известных Департаменту по делам ветеранов: астме, хроническому бронхиту, эмфиземе, хроническому ларингиту, помутнению роговицы, хроническому конъюнктивиту и кератиту. Институт медицины называет другие патологии, для которых установлена причинно-следственная связь с воздействием иприта или азотистых ипритов, включая рак органов дыхания (прежде всего носоглотки, гортани и легких), рак кожи, аномалии кожной пигментации, хроническое изъявление кожи и образование рубцов, рецидивирующие язвенные болезни глаз (в том числе помутнение роговицы), угнетение костного мозга, психологические расстройства и половую дисфункцию (из-за рубцов на мошонке и пенисе). – Мутагенность и канцерогенность. В лимфоцитах рыбаков, пострадавших от утечки иприта из снарядов, отмечена повышенная частота обменов сестринских хроматид, что служит одним из показателей мутагенеза и канцерогенеза. Наблюдения за работниками британских предприятий по производству иприта наводят на мысль о росте среди них смертности от злокачественных опухолей дыхательных путей; аналогичные результаты получены в Японии и Германии. Через 46 лет после экспозиции у военнослужащих США отмечено лишь небольшое увеличение числа случаев рака легких. Теперь рассмотрим остальные классификации ядовитых веществ. Общее признание получила гигиеническая классификация ядов. В основу ее положена количественная оценка токсической опасности химических веществ согласно экспериментальным данным по определению их CL50 и DL50 и ПД К. 20 Пользуясь этой классификацией, данное токсическое вещество можно отнести к определенной степени (разряду) токсичности, характеризующей его большую или меньшую опасность. Мерой токсичности является доза — количество вещества, способное вызывать отравление или смерть. Устанавливают ее в эксперименте на лабораторных животных. Все химические вещества по токсичности делят на четыре класса (табл. 2.4): 1) чрезвычайно токсичные вещества (боевые отравляющие вещества, некоторые наиболее опасные промышленные вредные вещества (яды) и инсектициды, многие производные синильной кислоты, мышьяковистый ангидрид, мышьяковистый водород, органические и неорганические соединения ртути, стрихнин, бруцин, цинхонин и др.); 2) высокотоксичные вещества (многие промышленные и сельскохозяйственные яды — метиловый спирт, четыреххлористый углерод, гексахлорбутадиен, дихлорэтан и др.); 3) умеренно токсичные вещества (промышленные яды — бензол, фенол, инсектициды — хлорофос, карбофос, метилнитрофос, севин, гербициды — производные 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и др.); 4) малотоксичные вещества (многие углеводороды ряда метана, некоторые простые эфиры (диэтиловый эфир), фосфорорганические пестициды, гербициды — производные мочевины и др.). Классификация вредных веществ (ядов) по «избирательной токсичности» разделяет вещества по характеру токсического действия на организм и указывает на опасность, которая грозит определенному органу или системе организма : 1) «сердечные» яды обладают кардиотоксическим действием, вызывают нарушения ритма и проводимости миокарда (растительные — аконит, заманиха, хинин, животные — тетрадотоксин, соли бария, калия). 2) «нервные» яды обладают нейротоксическим действием, нарушают психическую активность с переходом в токсическую кому, вызывают параличи (фосфорорганические соединения (ФОС), угарный газ, алкоголь, сероуглерод, транквилизаторы, снотворные, наркотические анальгетики). 21 3) «печеночные» яды обладают гепатотоксическим действием, приводят к токсической дистрофии печени (хлорированные углеводороды, спирты, фенолы, тяжелые металлы, ядовитые грибы (бледная поганка)). 4) «почечные» яды обладают нефротоксическим действием (соединения тяжелых металлов, этиленгликоль, щавелевая кислота). 5) «кровяные» яды обладают гематотоксическим действием и вызывают анемию, метгемоглобинемию (нитриты, анилин, мышьяковистый водород). 6) «желудочно-кишечные» яды приводят к развитию токсического гастроэнтерита (концентрированные кислоты и щелочи, соединения тяжелых металлов и мышьяка). 7) «легочные» яды вызывают пульманотоксические эффекты в виде отека легких и последующего фиброза легких (оксиды азота, фосген и др.). Классификация вредных веществ (ядов) по токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм 1. Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода) вызывают растройства нервной системы, мышечные судороги, нарушают структуру ферментов, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином. 2. Раздражающие вещества (хлор, аммиак, диоксид серы, туманы кислот, оксиды азота и др.) воздействуют на слизистые оболочки, верхние и глубокие дыхательные пути. 3. Сенсибилизирующие вещества (органические азокрасители, диметиламиноазобензол и другие антибиотики) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям. 4. Канцерогенные вещества (бенз(а)пирен, асбест, нитроазосоединения, ароматические амины и др.) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. Этот процесс может быть отдален от момента воздействия вещества на годы и даже десятилетия. 5. Мутагенные вещества (этиленамин, оксид этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца и ртути и др.) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы). Воздействия мутагенных веществ на соматические клетки вызывают изменения в генотипе человека, 22 контактирующего с этими веществами. Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, повышении общей заболеваемости, злокачественных новообразований. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующее поколение, иногда в очень отдаленные сроки. 6. Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормальной структуры у потомства, влияют на развитие плода и послеродовое развитие и здоровье потомства. Классификация вредных веществ (ядов) по типу развивающейся гипоксии 1. Яды, вызывающие угнетение функции дыхательного центра (дыхательная гипоксия), — наркотики (опий), фосфорорганические инсектициды. 2. Яды, вызывающие нарушение микроциркуляции крови, — БОВ (иприт, фосген), соединения мышьяка. 3. Яды, вызывающие нарушение транспорта кислорода кровью, — уксусная эссенция, угарный газ, мышьяковистый водород, анилин, нитриты. 4. Яды, вызывающие нарушение окислительных процессов в ферментных системах тканей, — цианиды, соединения тяжелых металлов. Наибольшее значение для клинической токсикологии имеет токсикологическая классификация, т. е. разделение химических веществ по характеру их токсического действия на организм. Она позволяет поставить первичный клинический диагноз отравления, разработать принципы профилактики и лечения токсического поражения и определить механизм его развития. 1. Нервно-паралитическое действие (бронхоспазм, удушье, судороги и параличи) 2. Кожно-резорбтивное действие (местные воспалительные и некротические изменения в сочетании с общетоксическими резорбтивными явлениями) 3. Общетоксическое действие (гипоксические судороги, кома, отёк мозга, параличи) 4. Удушающее действие (токсический отёк лёгких) 5. Слезоточивоеи и раздражающее действие (раздражение наружных слизистых оболочек) 6. Психотропное действие (нарушение психической деятельности – сознания) 23 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, нами были рассмотрены характеристика действия множества ядов, их положение в классификационных категориях и токсикокинетика многих ядов. Нами были найдены источники информации по теме характеристики действия ядов на организм и токсикокинетики, полученная информация была систематизирована и освещена в достаточном для формирования целостной системы знаний по данной тематикеобъёме. Следовательн, задачи данной работы были выполнены успешно. Исследовав источники, мы пришли к выводу о том, что яд – это отравляющее вещество, оказывающее на организм негативное воздействие при попадании в него, наносящее ущерб различной тяжести и даже смерть в зависимости от дозировки яда, попавшей в организм. Так, в природе нет абсолютных ядов, вызывающих смерть при их воздействиях вне зависимости от условий и дозировки. 24 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСОВ 1. История ядов и их исторический вклад https://pikabu.ru/story/istoriya_yadov_4053459 2. Васильева, Т. Е. Классификация ядов и их влияние на организм / Т. Е. Васильева, Е. В. Герасимова // Молодой ученый. – 2021. – № 4(346). – С. 104-105. – EDN BMLZZB. 3. Левшина, М. С. Классификация ядов / М. С. Левшина, О. В. Посохова, В. А. Бородин // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. – 2018. – Т. 1. – С. 387-389. – EDN YXLOJN. 4. Классификация ядов и их влияние на организм человека, использовнание в промышленности. https://studref.com/359052/bzhd/klassifikatsii_vrednyh_veschestv_yadov 5. Курс лекций по экологической токсикологии http://eor.dgu.ru/lectures_f/Экологическая%20токсикология%20(курс%20л екций)/ЭТ%20Тема%202.htm 6. Отравление 1,2-дихлорэтаном. Симптомы и лечение https://m.ilive.com.ua/health/otravlenie-dihloretanom_129721i15958.html 7. Отравление анилином и его профилактика https://meduniver.com/Medical/gigiena_truda/132.html 8. Химико-токсикологическое значение хлорорганических пестицидов. https://farmf.ru/lekcii/himiko-toksikologicheskoe-znacheniehlororganicheskih-pestitsidov 9. Талидомидовая катастрофа. https://pikabu.ru/story/talidomidnaya_katastrofa_5535713 10.Токсическое действие уксусной кислоты https://studfile.net/preview/1564797/page:3 11. Т. Н. Шефер Отравление аконитом // Вестник КБ №51. 2012. №1-3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otravlenie-akonitom (дата обращения: 02.10.2022). 25 12.Отравление веществами кожно-нарывного действия – ипритом. https://meduniver.com/Medical/toksikologia/poragenie_vechestvami_kognonarivnogo_deistvia.html 26
