Синильная кислота и хлорциан

Синильная кислота и хлорциан состоят на вооружении ряда капиталистических армий в качестве нетабельных (запасных) ОВ. Кроме того, синильная кислота и се соли (цианиды) находят широкое применение в промышленности (для извлечения золота и серебра из руд, золочения и серебрения предметов, крашения и протравливания тканей и т. д.), в сельском хозяйстве и на транспорте для дезинсекции и дератизации и т. п. Поэтому они производятся в большом количестве и могут быть отравления при производстве, транспортировке и использовании синильной кислоты и цианидов. Отравления могут быть при употреблении ядер (семян) косточек горького миндаля, абрикосов, персиков, вишен, слив, груш и других, содержащих глюкозид амигдалнн, в состав которого входит цианистая группа.

3.1.1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Синильная кислота (Н CN) — бесцветная летучая жидкость с запахом горького миндаля. Температура кипения 26°С, поэтому она быстро испаряется и относится к типичным нестойким ОВ (стойкость на местности в летнее время 20–30 мин). Температура замерзания—14°С. Плотность паров 0,93, то есть пары ее легче воздуха. Синильная кислота хорошо растворяется в воде и органических растворителях, фосгене, иприте и других ОВ.

Синильная кислота, как и другие кислоты, со щелочами образует соли, цианиды; НCN + КОН→КCN + Н₂O; НCN + NаОН→NаCN + H₂О и др.

Цианиды — это твердые кристаллические вещества, очень ядовитые (смертельная доза при приеме внутрь около 150 мг). С солями железа, кобальта и других тяжелых металлов синильная кислота образует стойкие комплексные соли, К₄[Fе(СN)₆]; К₄[Fе(СN)₆]; К₄[Аu(СN)₆], К₄[Со(СN)₆] и другие, которые в обычных условиях неядовиты.

Синильная кислота легко присоединяется к альдегидам, например, к формальдегиду, с образованием сравнительно малотоксичиых оксинитрилов (циангидринов), а также к глюкозе (ее альдегидной группе):

 

 

Синильная кислота и цианиды могут вступать в реакцию с активными соединениями серы с образованием малотоксичных роданидов:

НСN + S → НCNS (КСNS, NаСNS).

Синильная кислота легко реагирует с галогенами с образованием галоидцианов: CLCN, ВгCN, FCN, JCN, из которых хлорциан состоит на вооружении как ОВ.

Хлорциан, (С L С N) — бесцветная жидкость с резким раздражающим запахом. Температура кипения 13,4°С; обладает высокой летучестью и поэтому еще меньшей стойкостью. Пары его в два раза тяжелее воздуха. Остальные свойства аналогичны синильной кислоте.

Токсичность. Синильная кислота и хлорциан вызывают главным образом ингаляционные поражения. Опасными для человека являются пары синильной кислоты в концентрации 0,1–0,12 мг/л, которые при экспозиции 15–20 мин вызывают тяжелое поражение. Смертельными считаются концентрации 0,2–0,3 мг/л при экспозиции 5–10 мин; 0,4–0,8 мг/л при экспозиции 2–5 мин вызывают быструю смерть.

Пары хлорциана несколько менее токсичны: 0,4–0,8 мг/л вызывают смертельное поражение при экспозиции 5 мин.

 

3.1.2. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ И ПАТОГЕНЕЗ ПОРАЖЕНИЯ

Было отмечено, что при отравлении цианидами венозная кровь приобретает ярко-алую окраску и содержит много кислорода, как и артериальная. Исследованиями Гоппе–Зейлера, Гепнера и Варбурга было установлено, что это происходит вследствие присоединения циангруппы к тканевым окислительным ферментам, в частности к цитохромоксидазе (цитохрому а₃). Происходит инактивация цитохромоксидазы, поэтому она теряет способность переносить кислород из крови в ткани и развивается тканевая гипоксия. Тканевое дыхание угнетается почти на 90–95%, хотя содержание кислорода в крови повышено.

Как известно, тканевое дыхание, то есть ферментативное окисление углеводов и других веществ, происходит путем отщепления водорода от окисляющихся субстратов с помощью ферментов дегидрогеназ, активными группами в которых являются НАД (никотинамидадениннуклеотид) и НАДФ (никотинамидадениннуклеотидфосфат). Отщепившийся водород и электроны проходят через флавиновые ферменты (флавопротеиды), в которых активными группами являются ФМН (флавинмононуклеотид) и ФАД (флавинадениндинуклеотид), после этого передаются на кофермент Q, КoQ (убихинон). Затем электроны передаются на цитохромную систему — цитохромы в_1, с₁, с, а и а₃. Цитохром а_з называется также цитохромоксидазой. Цитохромоксидаза представляет собой сложный белковый фермент, по своему строению близкий к гемоглобину, состоит из белковой части и геминовой группы, в состав которой входит железо. В начальной восстановленной форме железо двухвалентно. Цитохромоксидаза способна воспринимать и активировать кислород из крови: она переносит один электрон железа па кислород, при этом железо становится трехвалентным, а кислород активируется и легко соединяется с водородом, переданным флавнновыми ферментами, с образованием воды и выделением энергии, которая кумулируется в АТФ.

Циангруппа обладает свойством легко соединяться с трехвалентным железом окисленной формы цитохромоксидазы (цитохрома а_з) вместо электрона, перенесенного на кислород, что и приводит к угнетению тканевого дыхания (рис. 21), ткани теряют способность получать кислород из крови.

Характерными признаками тканевой (гистотоксичной) гипоксии являются артериализация венозной крови, когда венозная кровь насыщена оксигемоглобином наравне с артериальной, и розовая или ярко-красная окраска кожи, слизистых оболочек и внутренних органов.

Синильная кислота в организме может обезвреживаться путем реакции с глюкозой и серусодержащими соединениями. Поэтому в малых дозах она не вызывает отравления, а при поражениях легкой степени симптомы отравления довольно быстро исчезают.

 

Рис. 21. Схема тканевого дыхания и механизма действия цианидов.

При отравлении цианистыми соединениями на первый план выступают клинические симптомы поражения нервной системы. Даже в малых долах, когда не обнаруживается никаких видимых, симптомов, они вызывают нарушение условных рефлексов (Ю II. Фролов, 1944). В токсических дозах цианиды вызывают возбуждение центральной нервной системы, судороги, затем угнетение и смерть от паралича центров продолговатого мозга. По-видимому, это объясняется тем, что нервная система наиболее Чувствительна к кислородному голоданию. Кроме этого, отмечено повышенное накопление синильной кислоты в ткани мозга, богатой липидами.

3.1.3. КЛИНИКА ПОРАЖЕНИЯ

В зависимости от концентрации паров синильной кислоты, экспозиции и особенностей организма различают поражения легкой, средней и тяжелой степени, а также молниеносную форму.

Поражение легкой степени (при низких концентрациях и коротких экспозициях) характеризуется в основном субъективными ощущениями: запах горького миндаля, металлический привкус во рту, чувство горечи, ссадненне в носу и за грудиной, стеснение в груди, слабость. После надевания противогаза или выхода из отравленной атмосферы синильная кислота быстро обезвреживается в организме, и через несколько минут все эти симптомы исчезают.

Поражение средней степени характеризуется выраженными явлениями тканевого кислородного голодания. При этом наряду с вышеописанными симптомами появляются головная боль,

 

ная боль, шум в ушах, биение височных артерий, тошнота, иногда рвота, беспокойство, онемение слизистых полости рта. Появляются одышка, боли в области сердца, затруднение речи, небольшое слюнотечение, брадикардия, мышечная слабость. Слизистые оболочки и лицо принимают розовую окраску. Часто наблюдаются возбуждение и страх смерти вследствие резкой одышки.

С прекращением поступления яда в организм симптомы отравления относительно быстро (через 30–60 мин) ослабевают, но в течение 1–3 сут. остаются ощущение общей разбитости, слабости, головные боли, легкое расстройство походки, боли в области сердца и др.

При поражении тяжелой степени происходит прежде всего быстрое развитие всех описанных симптомов, а в последующем — наступление судорог и часто смертельный исход.

Клинику тяжелого поражения принято делить на четыре стадии. Начальная стадия появляется сразу, без скрытого периода. Пораженный ощущает запах горького миндаля, металлический вкус во рту, стеснение в груди, шум в ушах, биение височных артерий, головокружение, слабость, тошноту, беспокойство, сердцебиение.

Стадия одышки, характеризуется резким кислородным голоданием. Появляется мучительная одышка, но кожные покровы приобретают розовую окраску. Дыхание становится частым и глубоким. Часто наблюдаются боли в области сердца стенокардического характера. Пульс замедленный, напряженный. Пораженные беспокойны, возбуждены, мучимы страхом смерти. Отмечаются резкая слабость, шаткая походка, иногда ригидность мышц и подергивания мышц лица. Зрачки могут быть расширены, сознание затемнено.

Затем состояние пораженного быстро ухудшается, он теряет осознание, падает и начинается судорожная стадия с сильными - тонико-клоническими судорогами всего тела. Во время судорог кожные покровы и слизистые резко розовой окраски, зрачки расширены, глазные яблоки выпячиваются из глазницы (мидриаз и экзофтальм), корнеальный рефлекс отсутствует. Изо рта выделяется небольшое количество слюны. Пульс замедленный (вагусный), артериальное давление в пределах нормы или повышено. Дыхание редкое, аритмичное. Нередко отмечаются непроизвольные мочеиспускание и дефекация. Длительность судорожной стадии может варьировать от нескольких минут до нескольких часов.

Если в судорожной стадии не будет оказана медицинская помощь, быстро может наступить паралитическая стадия. При этом судороги прекращаются, все мышцы расслабляются, наступает адинамия, рефлексы.отсутствуют. Дыхание становится редким, поверхностным, прерывистым. Пульс учащается, артериальное давление резко снижается. Затем наступают паралич дыхательного центра и остановка дыхания. Сердце еще в течение 3-5 мин продолжает сокращаться, и пораженного можно еще спасти.

Молниеносная форма поражения является самой неблагоприятной в отношении прогноза и оказания медицинской помощи. При этом пораженный почти сразу теряет сознание, падает, судорожная стадия длится всего минуты, пораженный как бы застывает от остановки дыхания с расширенными, выпученными глазами, но сердечная деятельность еще продолжается несколько минут.

При тяжелых поражениях со стороны крови отмечаются небольшое увеличение содержания гемоглобина и эритроцитов, лейкоцитоз со сдвигом формулы влево, лимфопения и анэозинофилия, гипергликемия, повышенное содержание кислорода в венозной крови. Как правило, наблюдаются резкие нарушения электрокардиограммы по типу коронарной и мышечной недостаточности (нарушение зубца Т и отрезка ST).

У пораженных, перенесших тяжелое отравление синильной кислотой, в течение 1-2 нед отмечаются чувство тяжести в груди, затруднение речи, головные боли, дискоординация движений, тошнота, лабильность пульса, нарушения электрокардиограммы, повышенная утомляемость, слабость. Могут быль тяжелые осложнения: аспирационная пневмония, парезы, параличи различных мышечных групп и нарушения психики.

Особенности поражения хлорцианом. Хлорциан, как и синильная кислота, является ядом тканевых оксидаз (цитохромоксидазы), однако в клинике поражения имеются особенности. Хлорциан оказывает резко выраженное раздражающее действие на слизистые глаз и дыхательных путей. Малые концентрации его вызывают жжение и резь в глазах, носу, носоглотке и груди, слезотечение, светобоязнь, чихание и кашель, которые сравнительно быстро проходят.

В более тяжелых случаях наблюдаются сильное раздражение слизистых, одышка, розовая окраска слизистых и кожных покровов, катаральное воспаление слизистых. Затем нередко развивается отек легких.

При высоких концентрациях наступает быстрая смерть при явлениях судорог и паралича дыхательного центра. В случае выздоровления длительное время сохраняются воспалительные изменения слизистых органов дыхания и глаз.