Wykład 9

Toksyczność związków siarki i fluoru. Toksyczność gazów

Toksyczność związków siarki:

S (siarka)

H2S (siarkowodór)

SO2 (ditlenek siarki)

H2S04 (kwas siarkowy)

Siarka (S)

Występowanie, zastosowanie, narażenie:

- stosowana w rożnych gałęziach przemysłu, do dezynfekcji, jako fungicyd

- nie wchłania się z przewodu pok. - nie rozpuszcza się w wodzie

- wydala się z kalem

Mechanizm działania toksycznego:

- przyjęta w większych ilościach w organizmie redukuje się do siarkowodoru - objawy lekkiego zatrucia

- przez skore - w postaci rożnych maści i płynów - drażnienie, szczególnie wrażliwa skóra dzieci

- pył siarki - miejscowe drażnienie dróg oddechowych

Siarkowodór (H2S)

Źródła narażenia

Naturalne

- tereny aktywne geochemicznie

- gazy ziemne i wulkaniczne

- wody mineralne

- niektóre gatunki ropy naftowej

Antropogeniczne

- przemysł celulozowy

- garbarnie

- cukrownie

- produkcja HCl, H2S04

W procesach rozkładu gnilnego zw. organicznych:

- kanały ściekowe

- studzienki oczyszczalnie ścieków

- silosy

Losy w organizmie

- łatwo wchłania się przez drogi oddechowe oraz w nieznacznym stopniu przez skórę

- utlenia się do kwasu siarkowego lub pewna cześć rozkłada się we krwi i tkankach wydzieleniem siarki, która z innymi cząsteczkami siarkowodoru tworzy wielosiarczki

- powstały kwas siarkowy jest wydalany z moczem w postaci wolnych lub sprzężonych siarczanów

Mechanizmy działania toksycznego H2S

- łączy się z metalami, poprzez co blokuje działanie enzymów zawierających metale (szczególnie żelazo) w grupie prostetycznej (blokuje enzymy oddechowe - silny inhibitor oksydazy cytochromowej - prowadzi do kwasicy mleczanowej w skutek hamowania utleniania komórkowego)

- łączy się z grupami -SH glutationu

- łączy się z methemoglobina - powstaje sulfhemoglobina lub sulfmethemoglobina

- powoduje anoksje (niedobór tlenu w tkankach i narządach)

- bezpośrednio uszkadza komórki OUN (uszkadza nerwy obwodowe) oraz układ krwiotwórczy

- drażni śluzówki na skutek tworzenia z zasadami alkalicznych siarczków

Zatrucie ostre

• w dużych stężeniach (powyżej 1.4 mg/dm3) - nagłe zatrzymanie oddechu, utrata przytomności, śmierć w skutek uduszenia w ciągu kilku minut

W mniejszych stężeniach

• podrażnienie spojówek , uszkodzenie rogówki

• podrażnienie błon śluzowych. dróg oddechowych : napady kaszlu, zmiany zapalne i nieżyty

• przyspieszenie tętna, wzrost ciśneinia krwi

• mdłości, wymioty, pobudzenie perystaltyki jelit

• duszność (obfite poty), sinica

• działanie toksyczne na OUN: zawroty i bóle głowy, zaburzenia widzenia, oczopląs, zaburzenia równowagi, niepokój, halucynacje, drgawki, w końcu utrata przytomności i śpiączka

Późne następstwa zatrucia ostrego:

• uszkodzenie mięśnia sercowego

• zapalenie płuc

• trwale zmiany w układzie nerwowym ujawniające się głównie w postaci zespołu psychoorganicznego i dystonii autonomicznego układu nerwowego (upośledzenie pamięci i zdolności koncentracji uwagi, zmęczenie psychiczne)

Pomoc: natychmiast wyprowadzeni chorego ze strefy skażonej; tlenoterapia i sztuczne oddychanie; leczenie objawowe wg. zasad intensywnej terapii zachowawczej.

Zatrucie przewlekle:

• zapalenie spojówek, owrzodzenie rogówki

• przewlekły nieżyt jamy nosowo-gardłowej i oskrzeli

• objawy ze strony OUN : kumulacja mikrouszkodzeń: zaburzeni równowagi, niepokój, halucynacje, drgawki, utarta przytomności, śpiączka

• objawy ogólne: osłabienie, bóle głowy, nudności, brak apetytu, zmniejszenie masy ciała

Ditlenek siarki (SO₂)

Narażenie: w wyniku zastosowania w przemyśle chłodniczym, celulozowy, papierniczym, farbiarskim, włókienniczym, spożywczym (jako środek konserwujący w przetwórstwie żywności pochodzenia roślinnego) stosowany jako pestycyd; zanieczyszczenie atmosfery jako produkt spalania siarki w węglu i gazach spalinowych

Losy w organizmie

- wchłania się przez układ oddechowy i skore

- w organizmie tworzą się z niego siarczany (IV) i disiarczany (IV), które są metabolizowane przy udziale oksydazy siarczanowej do sulfonianów i siarczanów (VI)

- powstałe metabolity wydalane są z moczem

Mechanizm działania toksycznego:

- związek ma silne właściwości redukujące, denaturuje białka

- w kontakcie z wodą tworzy kwas siarkowy (IV) (kwas siarkawy) - działa silnie drażniąco na błony śluzowe oczu, dróg oddechowych (skurcze oskrzeli lub przewlekłe zapalenie oskrzeli i tchawicy, obrzęk płuc) oraz na skórę

Zatrucie ostre SO₂:

Objawy silnego podrażnienia:

• układ oddechowy: suchy kaszel, kichanie, odksztuszanie śluzowej podbarwionej krwią wydzieliny, drapanie, ból gardła, duszność, zapalenie krtani, nieżyt nosa, towarzyszą wymioty, biegunki, zawroty głowy,

przy dłuższym kontakcie - podrażnienie dolnych odcinków dróg oddechowych, przekrwienie, obrzęk i wysięk (zgon na skutek obrzęku płuc i uduszenia)

• zapalenie spojówek; duże stężenie - uszkodzenie rogówki

• skażenie skóry: zaczerwienienie, ból, pieczenie i obrzęk

Duże stężenie może wywołać odruchowy skurcz głośni co prowadzi do natychmiastowego zgonu wskutek uduszenia (przy stężeniach 1000-1500 mg/m3)

Narażenie przewlekle

• nieżyt górnych dróg oddechowych

• zapalenie spojówek

• zmiany w obrazie morfologicznym krwi (spadek aktywności fagocytarnej leukocytów oraz liczby leukocytów i erytrocytów)

• zaburzenia smaku i powonienia

• bóle i zawroty głowy

• nudności, bóle brzucha, wymioty, biegunki

• pobudzenie pychoruchowe, drgawki

Stałe narażenie na działanie małych stężeń ditlenku siarki powoduje wystąpienie pewnego rodzaju tolerancji na jego działanie-ojawienie się obfitej wydzieliny podrażnionej błony śluzowej

Kwas siarkowy (VI) (H₂SO₄)

Zastosowanie: odczynnik w chemicznej syntezie przemysłowej; wykorzystywany do otrzymywania nawozów fosforanowych, benzyny wysokooktanowej i wielu zw. nieorganicznych i organicznych; do trawienie stali (oczyszczania i usuwania warstewki tlenków)

Mechanizm toksycznego działania:

- działanie żrące na skórę i błony śluzowe powodujące głębokie oparzenia chemiczne z martwica zakrzepowa (czarne smugi na skórze)

- zaburzenia metabolizmu tkankowego, szczególnie białek i kw. nukleinowych (białka tkankowe ulegają przemianie w kwaśne białczany rozpuszczające się w stężonym kwasie)

Objawy zatrucia

• Droga inhalacyjna:

-duże stężenia: ostre stany zapalne dróg oddechowych i obrzęk płuc lub odoskrzelowe zapalenie płuc

-małe stężenia par; podrażnienie - odruchy kaszlu, kichanie, obfite wydzielanie śluzu, nadżerki na błony śluzowej nosa; duszność

• skóra -głębokie poparzenia termiczne (nekroza)

• Oczy - podrażnienie spojówki i rogówki

• Droga doustna:

- perforacja przełyku i żołądka, niekiedy jelit (narażenie drogą doustna)

- uszkodzenie większych tętnic - silne krwawienie i w rezultacie zgon

- podrażnienie naczyń krwionośnych jamy brzusznej - niewydolność krążenia i zapaść (śmierć w

ciągu 1-3 godzin)

Silna trucizna: dla człowieka dawka śmiertelna po wprowadzeniu do przewodu pok.,. 6-8 g

Kwaśne opady - są to opady atmosferyczne np. śniegu, deszczu zawierające m in. produkty przemian tlenków azotu, dwutlenku siarki i tlenki węgla. W wyniku wymywania dwutlenku siarki i tlenków azotu z atmosfery następuje szybie utlenienie tych zw. które w postaci kw. siarkowego i azotowego docierają do powierzchni ziemi. O powstaniu kw. deszczy decyduje w 70 % tlenek siarki o 30% tlenki azotu.

Kwaśne deszcze przyczyniają się do zakwaszenia gleby i wód powierzchniowych, wywierają szkodliwy wpływ na szatę roślinna, w tym głównie na lasy (iglaste). Oddziaływanie to ma charakter bezpośredni gdy uszkodzone są nadziemne części roślin oraz pośredni gdy szkody powstają w wyniku zanieczyszczenie gleby. U człowieka kwaśne deszcze mogą wywoływać oparzenia, głównie oczu i powiek, oraz podrażnienia dróg oddechowych. Powodują także korozję metali i niszczenie budowli (wapiennych i z piaskowców)

Losy Fluoru w organizmie

Wchłanianie:

- drogi oddechowe,

- przewód pokarmowy (Ca i Mg zmniejszają absorpcje),

- skóra

Kumulacja:

- kości i zęby - wzrasta z wiekiem

- włosy, paznokcie

- tkanki miękkie < 1mg/kg

miejscowe zwapnienia w niektórych tkankach (łożysko, ścięgna, chrząstka, aorta) mogą kumulować fluorki

Wydalanie:

- mocz - dzieci 50-60% pobranej dawki, dorośli 90%

- kał - zależy od formy przyjętego związku, zawartości Ca, P, Wg, Al., wit.C i białka

Korzystanie działanie związków fluoru:

Fluor zmniejsza próchnicę zębów poprzez:

- wpływ na morfologie zębów,

- hamowanie demineralizacji (rozpuszczania apatytów)

- katalizowanie remineralizacji (wytracanie apatytów)

- hamowanie wzrostu bakterii w plamkach próchniczych

Związki fluoru

Mechanizm działania toksycznego:

- Fluorki zaburzają przemianę Ca w i procesy enzymatyczne, ponieważ wywierają wpływ na metaloenzymy i enzymy zależne od Mg, Fe, Cu i Ca

- Duże dawki hamują oddychanie komórkowe, przemianę węglowodanów, lipidów, syntezę hormonów gruczołów przytarczycznych, przysadki mózgowej i gruczołu tarczowego

- Jony fluorkowe przenikając z krwi do komórek wiążą jony Mg2+ tworząc z nim nierozpuszczalne sole (szczególnie w kościach) co prowadzi do zmniejszenia zawartości wolnych jonów Mg w komórkach tkanek miękkich; wiążą również wapń tworząc nierozpuszczalne połączenia - zmniejszenie stężenia Ca w surowicy krwi.

Toksyczność ostra zw. Fluoru:

• działanie żrące: fluorki gazowe i kw. fluorowodorowy powodują poważne uszkodzenia skóry i układu oddechowego. W miejscu kontaktu powstają głębokie, trudno gojące się rany przekształcające się w ropienie.

• wymioty (niekiedy krwawe)

• rozlany ból brzucha typu spazmatycznego

• biegunka

• ślinotok

• sinica

• duszność

• drgawki

• kurcze dłoni i stóp

• hipokalcemia - tężyczka

• skurcz sercowo- naczyniowy

• śpiączka

Toksyczność przewlekła

• Fluoroza szkieletu kostnego (zawodowa, środowiskowa, endemiczna)

- wzrost gęstości kości

- nierównomierność konturów i beleczek

- pogrubienie części zbitej kości kończyn

- zwapnienie więzadeł, ścięgien i przyczepów mięśniowych (ograniczenie ruchomości, zesztywnienie i bóle kręgosłupa i stawów)

- przewlekle stany zapalne dróg oddech

- zmiany na skórze

• Fluoroza zębów

- stadium łagodne - drobne, nieprzezroczyste plamki niektórych przednich zębów

- stadium zaawansowane - kolor zębów zmienia się na szary, brązowy a nawet czarny (na skutek odkładania się barwnika na gąbczastej powierzchni plam i prożków)

• Fluor - przenikając z krwi matki do krwi pępowinowej może odkładać się w szkielecie płodu - konsekwencją może być np. przedwczesne zarastanie ciemiączka

Podział gazów ze względu na mechanizm działania:

- duszące fizycznie: CH4, C2H6, CO2, N2, gazy szlachetne

- duszące chemiczne: H2S, CO, HCN

- drażniące: SO2 NH3, NOx, Cl2, O3

Gazy duszące fizycznie (metan, etan, CO2)

Mechanizm działania polega na zamianie zawartości tlenku w powietrzu wdychanym.

Zawartość tlenu w powietrzu 16-50% - nie stanowi zagrożenia

14-12% - pogłębienie oddechu, uczucie duszności, przyspieszenie tętna, zmęczenie

12-10% - szybki oddech (Cheina-Stokesa), zawroty głowy, słabe kojarzenie

10-8% - nudności, wymioty, szara twarz, niemożność poruszania się i wykonywania większych ruchów mięśniowych

8-6% - śpiączka po 8 min, zatrzymanie oddechu

<6% - drgawki, oddech przerywany, zatrzymanie oddechu i czynności serca

4% - śpiączka po 1 min. , zatrzymanie oddechu.

Ditleniek węgla CO2

• Źródła narażenia: duże stężenia występują w źle wentylowanych pomieszczeniach w których odbywa się fermentacja (browary, wytwornie win itp.), w kopalniach węgla i soli potasowych, przy produkcji i stosowaniu zestalonego ditlenku węgla, tzw. suchego lodu

• Gaz duszący fizycznie, biernie: zmniejsza zawartość tlenu we wdychanym powietrzu

• 4% objetościowych CO2 : bóle i zawroty głowy, szum w uszach, wzrost ciśnienia krwi, niepokój, zaburzenia oddechu, duszności

• 5-6%: pogłębienie i przyspieszenie oddechu

• powyżej 10%: narastanie objawów duszności, omamy wzrokowe, drgawki, śpiączka

• powyżej 20% :zgon

W ostatnich dwóch stuleciach nastąpił 25% wzrost zawartości CO2 w atmosferze

Gazy duszące chemicznie

Mechanizm działania polega na:

- bezpośrednim wpływie na ośrodek oddechowy w mózgu

- wpływie na enzymy cyklu oddechowego

- wpływie na transport tlenku w ustroju

Tlenek węgla CO

Mechanizm działania toksycznego:

• Zastępowanie tlenu związanego z hemoglobina (karboksyhemoglobina) CO ma 200-300 razy większe powinowactwo do Hb niż O₂

• Pogłębienie niedoboru tlenu wskutek zwiększenia stabilności połączenia Hb tlenem

• CO reaguje także z innymi hemoproteinami zawierającymi Fe2+ (np. mioglobina, oksydaza cytochromowa, cytochrom P450, cytochrom a3)

Działanie tlenku węgla

Hemoglobina > ---O2--- > oksyhemoglobina

Hemoglobina > ---CO--- > karboksychemolglobina

Stężenie fizjologiczne HbCO <1%

Dopuszczalne stężenie biologiczne(DBS) HbCO <5%

U osób palących papierosy - stężenie HbCO może wynosić 10%

Czynniki podwyższające wrażliwość na CO

- podwyższona ciepłota ciała

- zwiększona aktywność organizmu w trakcie narażenie

- choroby infekcyjne

- obniżona zawartość Hb we krwi

Objawy zatrucia tlenkiem węgla w zależności od stężenia karboksyhemoglobiny:

- 4-10% lekkie ograniczenie zachowania, ograniczenie postrzegania

- 10-20% lekki ból głowy, rozszerzeni naczyń skórnych ,uczucie lęku, złe samopoczucie, zmęczenie

- 20-30% zawroty głowy, tętnienie w skroniach, wiotkość kończyn

- 30-40% silny ból głowy, osłabienie i porażenie kończyn, wrażenie ciemności, zapaść , wymioty, spłycony i przyspieszony oddech

- 40-60% zwiększona możliwość zapaści, zaburzenia czynności serca, przyspieszenie tętna i oddychania, śpiączka przerywana drgawkami

- 60-70% śpiączka przerywana drgawkami, upośledzenie czynności serca i oddychania, możliwość śmierci

> 70% tętno nikłe, oddychanie zwolnione, porażenie oddychania i zgon

Zatrucie przewlekle CO:

• Kumulacja mikrouszkodzeń w mózgu - powtarzające się niedotlenienia > narastające uszkodzenia tkanki mózgowej (trwale zmiany):

• utrata czucia w palcach

• osłabienie pamięci

• upośledzenie psychiczne

• bóle i zawroty głowy, uczucie zmęczenia, utrata łaknienia, nudności, senność w ciągu dnia i bezsenność w nocy

• wzrost liczby erytrocytów i stężenia Hb we krwi (skutek adaptacji)lub niedokrwistość (uszkodzenie narządów krwiotwórczych)

• zaburzenia w układzie krążenia - kołatanie serca, niemiarowość tętna, zaburzenia ciśnienia krwi

• inne: skóra barwy szaroziemistej, drżenie kończyn, przyspieszone tętno, utrata powonienia, zwiększenie odruchów, maskowaty wyraz twarzy, wszystkie objawy parkinsonizmu

• „ chód pingwina” - ostrożne poruszanie się z szeroko rozstawionymi nogami i ramionami lekko ugiętymi w wymuszonej pozycji

Wpływ CO na płód:

- Hb płodowa ma większe powinowactwo do CO niż Hb matki

- uszkodzeni mózgu

- zaburzenia rozwojowe

Ocena ciezkosci zatrucia CO

Należy brać pod uwag:

- stężenie COHb

- wiek

- czas narażenia

- czas, jaki upłynął od przerwania narażenia

- zastosowane leczenie

T1/2 dla COHb - 4-5 godz.

- maska tlenowa (100% tlen) 80 min.

- komora hiperbaryczna (2-3 atm) - 23 min.

Pierwsza pomoc w zatruciach CO

Ogranicza się do

- wyniesienia poszkodowane z pomieszczenia

- zastosowanie wspomaganego oddychania

- podawania tlenu pod zwiększonym ciśnieniem

Konieczna jest obserwacja kliniczna

W następstwie zatrucia może dojść do :

- zmian neurologicznych

- zaburzenia widzenia

- zmian w płucach o charakterze zapalnym

- krwotoków z narządów miąższowych

Cyjanowodór HCN

- jony CN- łączą się z Fe3+ hamują układ enzymatyczny oksydazy cytochromowej uniemożliwienie wykorzystania tlenu przez komórki

Objawy zatrucia ostrego HCN :

Wysokie stężenie HCN w powietrzu (300mg/m3)

• utrata przytomności po kilku sekundach, śmierć po kilkunastu sekundach - do minuty - porażenie ośrodka oddechowego i porażenie czynności serca

Niższe stężenia HCN w powietrzu - od kilu do 30min.

• Okres zwiastujący zatrucie - drapanie w gardle, palący smak w ustach, ślinotok, drętwienie ust i krtani, osłabienie mięśniowe, utrudniona mowa, ból i zawroty głowy, mdłości, wymioty, parcie na stolec, oddech przyspieszony, a następnie głęboki, kołatanie serca. Objawy te szybko mijają na świeżym powietrzu

• Okres duszności- narasta ogólne osłabienie, ból i uczucie ucisku w okolicy serca, rzadkie i głębokie oddechy, zwolnione tętno, silna duszność, mdłości, wymioty, rozszerzenie źrenic, wytrzeszcz gałek ocznych

• Okres drgawek - wzmagająca się duszność, utrata przytomności, silne drgawki, kurczowe zwarcie mięśni szczęk

• Okres porażenia - całkowita utrata czucia i odruchów, mimowolne oddawanie moczu i kału, oddech coraz rzadszy, nieregularny, aż do całkowitego ustania

Następstwa zatrucia ostrego HCN (u osób wyleczonych wystąpią dolegliwości)

• Przyspieszone tętno

• Psychiczne i fizyczne znużenie

• Zakłócenie mowy

• Osłabienie pamięci

Narażenie przewlekłe na HCN (u ludzi stykających się przez dłuższy czas z małymi dawkami)

Kumulacja mikrouszkodzeń:

• zawroty i bóle głowy

• znaczne osłabienie

• bóle jelitowe, wymioty, kurczowe bóle brzucha

• powstawanie wola z objawami niedoczynności tarczycy

• utrata łaknienia

• zmniejszenie masy ciała

• rozsiane uszkodzenie układu nerwowego

• zaburzenia czynności serca i układu krążenia

Odtrutki swoiste w zatruciach HCN

- azotyn amylu lub sodu, dimetyloaminofenol - 4-DMAP + tiosairczan sodu - zestaw odtrutek / reaktywatory oksydazy cytochromowej/

zw. MetHb-twórczy + Hb MetHb

MetHb + oksyadaza cytochromowaCN CN-MetHb + oksydaza cytochromowa

CN-MetHb ^wolno MetHb + CN-

Na2S2O3 + CN- ^rodanki SCN- + Na2SO3

Wersenian dikobaltowy / Kelocyanor/

Witamina B12

Potwierdzenie zatrucia HCN

• obecność cyjanków we krwi powyżej 0,2 μg/ml

• obecność rodanków w moczu powyżej 10μg/ml

• zapach gorzkich migdałów w powietrzu wydychanym

Gazy drażniące:

- ditlenek siarki

- Amoniak (NH3)

- Tlenki Azotu (NOx)

- Ozon (O3)

- Chlor

- Fosgen

Ozon

• Ozon - składnik wyższych warstw atmosfery ( w stratosferze do wysokosci ok. 20km)

• Powstaje z tlenu podczas intensywnego słonecznego promieniowania ultrafioletowego, wyładowań atmosferycznych ; w laboratoriach i zakładach przemysłowych (np. w czasie spawania).

• Przemysłowe źródła: elektrownie, procesy wytwarzania nadtlenku wodoru, spawanie metali

• Gaz o barwie jasnoniebieskiej, lepiej rozpuszczalny w wodzie niż tlen

• Zastosowanie - do bielenia i dezynfekcji, głównie w stacjach uzdatniania wody.

• Osłania Ziemie przed szkodliwym biologicznie promieniowaniem nadfioletowym.

Działania toksyczne ozonu związane jest z właściwościami utleniającymi:

- wpływa destrukcyjnie na przemiany aminokwasów blokując grupy tiolowe / -SH/

- nas skutek reakcji grupowych tiolowych enzymów w wolnym rodnikiem ozonowym dochodzi do inaktywacji enzymów

- inhibitor enzymów wewnątrzkomórkowych, zmniejsza oddychanie w mitochondriach oraz aktywność enzymów mikrosomalnych

- utleniając nienasycone kwasy tłuszczowe / do nadtlenków/ i prowadząc do powstania nadtlenku wodoru ozon powoduje uszkodzenia błon komórkowych

Toksyczność ozonu

Zatrucie ostre

• pierwsze objawy: miejscowe działanie drażniące na spojówki i śluzówki nosa oraz gardła

• suchość w gardle, nudności, wymioty, kaszel, ogólne osłabienie

• szereg mikrourazów w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym (senność, zawroty i bóle głowy)

• zaburzenia czynności pneumocytów oraz działanie na czynnik napięcia powierzchniowego /surfaktant/ - rozedma płuc

• uszkodzenie krwinek czerwonych oraz hemoliza

Zatrucie przewlekle:

• złe samopoczucie

• wzmożona pobudliwość

• zmęczenie

• ból głowy

• pieczenie oczu

• podrażnienie błon śluzowych

• zaburzenia czynnościowe układu oddechowego: zmniejszenie pojemności życiowej płuc, rozedma, niedodma, ogniskowa martwica; zwłóknienie miąższu płucnego

• powikłania: przewlekle zapalenie oskrzeli, nadreaktywność oskrzeli, zaburzenia w genomie komórki / mutacje, aberracje chromosomowe/

Chlor:

- gaz barwy zielonożółtej, cięższy od powietrza, silnie drażniący, o przenikliwej silnej woni.

- Zastosowanie: w przemyśle do syntezy chemicznej; jako środek bielący (środki czyszczące w gospodarstwie domowym); do dezynfekcji wody i ścieków; w czasie I wojny światowej użyty jako gaz bojowy

- Wchłanianie : układ oddechowy

- mechanizm działania: rozpuszcza się w wodzie tworząc kwas chlorowodorowy i kwas chlorowy / I/ /podchlorawy/, który uwalnia aktywny tlen w miąższu płucnym. Kwas chlorawy tworząc N-chloropochodne uszkadza struktury komórkowe, reaguje z grupami -SH, co zaburza czynność licznych enzymów

Objawy zatrucia:

• upadek w strefie zagrożonej wysokim stężeniem - "błyskawiczna śmierć" po kilku minutach wydychania gazu na skutek odruchowego zahamowania ośrodka oddechowego i obrzęku głośni

• działania silnie drążnico na układ oddechowy: podrażnienie śluzówki nosa, jamy ustnej i gardła; kaszel z uczuciem drapania , pieczenia i bólu; krwawa plwocina; trudności w mówieniu, chrypka, bezgłos a także mdłości i wymioty

• niedotlenienie - sinica

• podrażnienie i/lub oparzenia skóry / żółte zabarwienie/

• skażenie oczu: podrażnienie, łzawienie, pieczenie, zaburzenia widzenia, obrzęk i zaczerwienienie spojówek

Przy dłuższym narażeniu

• nadżerki błon śluzowych nosa i jamy istnej

• uszkodzenie szkliwa zębów

• łzawienie oczu

Fosgen (COCl₂)

- zapach zgniłego siana lub liści; powstaje podczas termicznego rozkładu chlorowcopochodnych węglowodorów alifatycznych (trójchlorku etylenu - tri, czterochlorku węgla - tetra, chloroformu).

- Fosgen znalazł zastosowanie w syntezie chemicznej, barwników i leków oraz do otrzymywania chlorków metali.

- Tetra jest używana w gaśnicach - możliwość zatrucia. Fosgen był stosowany jako gaz bojowy podczas I wojny światowej

Losy w organizmie:

-wchłania się przez układ oddechowy / gaz drażniący/

- metabolizm - prosta hydroliza do CO₂ i HCl

Mechanizm działania toksycznego:

- gaz drażniący (powstający HCl)

- reaktywność grupy karbonylowej (CO) - duże powinowactwo do grupy aminowej, hydroksylowej, tiolowej aminokwasów wchodzących w skład białek enzymów i witamin - zahamowanie procesów oddychania tkankowego i przemiany materii

Objawy zatrucia

• Wysokie stężenia (0.005 - 0.01% w powietrzu) - śmierć

• Niskie stężenia - 3 etapy pojawiania się objawów:

1. podrażnienie oczu (ból pieczenie, łzawienie, przekrwienie spojówek) oraz górnych dróg oddechowych (kaszel, katar, niewielka duszność)

2. objawy ustępują i następuje pozorna remisja trwająca od kilku do kilkudziesięciu godzin

3. stan się pogarsza - narastający obrzęk płuc (objawy : przyspieszony i spłycony oddech, odksztuszanie pienistej, krwistej, podbarwionej plwociny, przyspieszenie czynności serca. lek , pobudzenie psychoruchowe); stan ten może przejść w ciężkie toksyczne zapalenie płuc

Powikłania: trwale uszkodzenia dróg oddechowych i miąższu płuc, nawracające zapalenie oskrzeli, rozedma, ogniska niedodmy, zwłóknienie prowadzące do niewydolności oddechowej

Postępowanie doraźne - wyprowadzenie poszkodowanego , sztuczne oddychanie, tlen; konieczna hospitalizacja i leczenie spoczynkowe

Tlenki azotu

- działanie silnie drażniące w środowisku wodnym tworzą odpowiednie kwasy (azotowy i azotawy)

- ekspozycja powoduje podrażnienie układu oddechowego i krążenia krwi

- NO powoduje tworzenie methemoglobiny

- biorą udział w powstawaniu wolnych rodników

Objawy zatrucia

• Duże stężenia - natychmiastowe porażenie układu oddechowego i krążenia

• Mniejsze stężenia - duszność, wymioty, sinica, utrata przytomności i ostra niewydolność krążenia

Często przebiegają dwuetapowo:

I etap: podczas oddychania kaszel i podrażnienie błon śluzowych

II etap: (kila godzin po narażeniu, najczęściej w nocy):

• ostry stan duszności (w wyniku obrzęku krtani i skurczu oskrzeli)

• silny kaszel z wydalaniem plwociny zabarwionej krwią

• bóle mięśni w czasie oddychania

• sinica i zaburzenia krążenia

• może wystąpić ostry obrzęk płuc z niewydolnością krążenia i zgon

Późne objawy(po 2-3 tygodniach):

• niedomoga układu oddechowego- włóknikowe zamykające zapalenie oskrzelików - prowadzące do śmierci

Zatrucie przewlekłe:

• łagodne zapalenie błony śluzowej układu tchawiczo- oskrzelowego przechodzące w zapalenie oskrzelików

• podrażnienie spojówek

• stany zapalne i owrzodzenia jamy ustnej

• uszkodzenie szkliwa zębiny

• obniżenie ciśnienia krwi i zwolnienie tętna

Charakterystycznym objawem zatrucia tlenkami azotu jest żółte zabarwienie skóry i włosów wywołane reakcją ksantoproteinową.

Amoniak

- charakterystyczna ostra woń amoniaku działa ostrzegawczo przed narażeniem

- wrażliwość na zapach amoniaku ulega zmniejszeniu nawet przy niskich jego stężeniach

Mechanizm toksycznego działania:

- silne działanie drażniące

- w obecności wody tworzy zasadę amonową

- działa porażająco na zakończenia nerwów węchowych

• stężenie zagrażające życiu wynosi ok. 1,5-1,7g/m3 powietrza

• może powodować oparzenia oczu, śluzówek, obrzęk płuc

Zatrucie ostre amoniakiem

ZATRUCIE DOUSTNE

• działanie żrące na błonę śluzową przełyku i żołądka, ostry ból- może dojść do perforacji przełyku i żołądka

• kaszel

• wymioty

• zapaść o charakterze wstrząsu

• po 12-24h może dojść do podrażnienia płuc i obrzęku

ZATRUCIE INHALACYJNE

• NH3+ wilgotna powierzchnia błon śluzowych - wodorotlenek amonowy -silne działanie drażniące

• silny kaszel, plwocina śluzowa lub krwawa, objawy duszności, sinica, chrypka, trudności w mówieniu, bezgłos

• bóle i zwroty głowy, nudności, wymioty, zaczerwienienie twarzy, silne podniecenie

• w ciężkich przypadkach odoskrzelowe zapalenie płuc, obrzęk głośni, porażenie ośrodka oddechowego, niewydolność krążenia - zgon

DZIAŁANIE NA SKÓRĘ

• ciężkie oparzenia skóry z wytworzeniem zaczerwienienia, obrzęku i pęcherzy (w dużych stężeniach zwłaszcza przy pracy z ciekłym amoniakiem)

DZIAŁANIE NA OCZY

• duże stężenia NH3 - obrzęk spojówek, zmętnienie rogówki

• w późniejszym okresie - zaćma, zanik siatkówki i tęczówki

PIERWSZA POMOC

- przerwać narażenie

- wspomagane oddychanie

- podać tlen

- obserwacja medyczna do 24 godzin ze względu na możliwe powikłania ze strony układu oddechowego

Gazy bojowe

Chlor, fosgen, Iperyt, luizyt, clark, adamsyt

Iperyt i chlor po raz pierwszy użyte przez Niemców w czasie I wojny światowej pod Ypres. Użyto 168 ton na odcinku 7 kilometrów frontu. Atak gazowy spowodował 3000 ofiar.

Bojowe środki drażniące

• ŚRODKI O DZIAŁANIU ŚMIERTELNYM

do szybkiego zabijania

- paralityczno -drgawkowe środki trujące - fosforoorganiczne BST, nerwogazy

• Tabun (GA)

• Sarin(GB)

• Soman (GD)

• V- gazy (Vx)

- parzące środki trujące - nekrozujace

bezpośrednie działanie na komórki - stany zapalne, poparzenia skóry i działania ogólnoustrojowe

• Iperyt siarkowy (HD, gaz musztardowy)

- drogi oddechowe - duszność, kaszel, bóle w klatce piersiowej, krwioplucie, niewydolny oddech, lęk, pobudzenie psychoruchowe, nudności i wymioty, obrzęk płuc i ostra niewydolność oddechowo-krążeniowa

- skóra - pieczenie, świąd, zaczerwienienie, pęcherze wypełnione żółtą treścią (trudno gojące się owrzodzenie i martwica tkanek)

• Luizyt (L) - gaz bojowy zawierający As

- skóra- pieczenie, rumień, pęcherze

• ŚRODKI OBEZWŁADNIAJĄCE

do czasowego wyłączenia (obezwładnienie)

• dietyloamid kwasu d- lizergowego (LSD-25): aerozole doustnie

-LSD-25 działa antagonistycznie w stosunku do serotoniny, zaburza metabolizm amin katecholowych w O.U.N.

- zaburzenia psychiczne - zmiany nastroju, zaburzenia spostrzegawczości, zdolności myślenia i osobowości

- euforia lub naprzemiennie euforia i depresja

-dezorientacja w czasie, osłabienie krytycyzmu, znaczny niepokój i lęk

po ustąpieniu halucynacji - wzmożona senność

- efekty po 20-30 min (doustnie), maks. Po 1-2 h, działanie od 1doby

• substancja BZ (3 -chinuklidynobenzylan): aerozole

- BZ łatwo przenika przez barierę krew- mózg i blokuje receptory cholinergiczne w O.U.N. (działanie podobne do atropiny)

- objawy po 30-60 min., szczyt działania po 4-8 h

• BJ - pochodne kwasu glikolowego o działaniu halucynogennym np. BJ 318, BJ 329, BJ 336

- działanie podobne do BZ

- efekty występują szybciej i trwają 8-12h

• ŚRODKI NĘKAJĄCE- obezwładniające przejściowo

- działanie jest natychmiastowe, jednak mija stosunkowo szybko po wyjściu z zatrutej atmosfery (są stosowane również przez policję)

- Środki łzawiące i drażniace

• cyjanek bromobenzylu (CA)

• chloroacetofenon (CN)

• chlorobenzylidenomalononitryl (CS)

• dibenzo(b,f)-1,4-oksazepina

- silne podrażnienia zakończeń nerwów czuciowych oczu oraz błon śluzowych górnych dróg oddechowych (nos, gardło, oskrzela)

- środki łzawiące - działają szczególnie silnie na oczy - działanie natychmiastowe - silny ból, obfite łzawienie, pieczenie, skurcz i obrzek powiek, a w dużych stężeniach oparzenia rogówki

- niektóre działają na błonę śluzową górnych dróg oddechowych

-objawy po 1-2 min

-silny kaszel, skurcz głośni, odczyn spastyczny oskrzeli, a w dużych stężeniach obrzęk płuc

- na skórze - zaczerwienienie

PODSTAWOWE GAZY BOJOWE

nazwa	Kategoria chemiczna	Miejsce działania
Neurotoksyczne Tabun Sarin Soman VX	Zw. fosforoorganiczne	AChE
Parzące S i N gaz musztardowy luizyt	Chloro/siarkowe -aminy Pochodne arsenu	Oczy, skóra, płuca -||-
Duszące Fosgen Chlor Cyjanki	HCN,ClCN	płuca Oksydaza cytochromowa, enzymy cyklu oddechowego

Budowa chemiczna inhibitorów cholinoesterazy

RO S[or O]

P

RO O podstawnik ( miejsce wiązania enzymu)

Luizyt (L) - gaz bojowy zawierający As

-wiązanie z enzymami zawierającymi grupy -SH

• skóra - ból w miejscu zadziałania ( po kilkudziesięciu sek. -kilku minutach), pieczenie, rumień, pęcherze po kilku godzinach (ból ustępuje)

• oczy - ból prowadzący do skurczu powiek, obrzęk powiek, spojówki i rogówki, uszkodzenie tęczówki i ciała rzęskowego, zwężenie źrenic, nawet mała kropla (mikrol) może wywołać perforację i utratę oka

• błony śluzowe nosa i górnych dróg oddechowych - silne podrażnienie - obfita wydzielina z nosa, utrudnione oddychanie, w dużych stężeniach obrzęk płuc

• po wchłonięciu - uszkodzenie naczyń włosowatych, wzrost przepuszczalności

- utrata białek i osocza z krwioobiegu, zagęszczenie krwi i obniżenie ciśnienia krwi - tzw. „ wstrząs luizytowy” objawiający się nagłym osłabieniem (nawet omdleniem), zlewnymi potami, dusznością, niepokojem i obniżeniem temperatury ciała

Odtrutki stosowane przy zatruciu gazami bojowymi

Związki neurotoksyczne - atropina, oksymy

Związki parzące - bal

Cyjanki - azotyn amylu(lub azotyn sodu, dimetyloaminofenol -4-DMAP) + tiosiarczan sodu -zestaw odtrutek

wersenian dikobaltowy (Kelocyanor)

witamina B₁₂

---