Механизм токсического действия

Цианиды – твердые кристаллические вещества, очень ядовитые, смертельная доза при попадании внутрь организма около 150 мг.

Хлорциан (СlСN) – бесцветная жидкость с резким раздражающим запахом. Т_к +13,4°С, обладает высокой летучестью и, поэтому, менее стойкое, но пары в 2 раза тяжелее воздуха. Остальные свойства аналогичны синильной кислоте.

ТОКСИЧНОСТЬ: синильная кислота и хлорциан вызывают поражения в основном ингаляционным путем. ОПАСНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ составляет 0,1 – 0,2 мг/л, при экспозиции 15-20 мин. вызывает тяжелые поражения. СМЕРТЕЛЬНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ – 0,2 – 0,3 мг/л при экспозиции 5-10 мин. МОЛНИЕНОСНАЯ ГИБЕЛЬ возникает при концентрациях 0,4 – 0,8 мг при экспозиции 2-5 мин.

СlСN - в виде паров менее токсичен: 0,4 – 0,8 мг/л вызывает смертельные поражения в течение 5 минут.

Механизм токсического действия.

Пары синильной кислоты, поступая в организм с вдыхаемым воздухом, преодолевают легочные мембраны, попадают в кровь и кровью разносятся по органам и тканям. При этом происходит частичная детоксикация яда, главным образом, путем образования роданистых соединений (тиоцианатов), которые выводятся из организма в основном с мочой и частично со слюной. Детоксикация цианидов путем конъюгации с серой наблюдается как у человека, так и у животных. Фермент родоназа, принимающий участие в этой реакции, находится в митохондриях, главным образом в печени и почках.

В процессе обезвреживания цианидов в организме принимают участие углеводы, при этом образуются безвредные циангидрины. Возможно окисление части синильной кислоты в циановую, которая затем гидролизуется с образованием аммиака и углекислоты. Кроме того, часть синильной кислоты выделяется легкими в неизмененном виде.

В раскрытии механизма токсического действия цианидов сыграло определенную роль установление факта снижения артерио - венозной разницы в содержании кислорода крови. В норме эта разница составляет 4 - 6%. По мере развития интоксикации содержание кислорода в венозной крови постепенно приближается к показателям его содержания в артериальной крови. Чем тяжелее отравление, тем меньше артерио - венозная разница. Установлено, что цианиды вмешиваются в окислительно-восстановительные процессы в тканях, нарушая активацию кислорода цитохромоксидазой.

В клеточном дыхании электроны и протоны, полученные в клетках при окислении глюкозы, аминокислот и жиров, передаются на дыхательную цепь. Первым ферментом, находящимся в митохондриях, которые атакуются электронами и протонами, образованными при гликолизе и в цикле Кребса, является дегидрогеназа, коферментом которой служит никотинамидадениндинуклеотид. Активной группой кофермента является амид никотиновой кислоты. Присоединение и отдача электронов и протонов коферментом обусловлены способностью пиридинового ядра амида никотиновой кислоты (витамина РР) к обратному окислению и восстановлению. На этой реакции окислительно-восстановительные процессы в тканях не заканчиваются. В дальнейшем восстановленная дегидрогеназа передает электроны и протоны флавиновому ферменту, коферментом которого является флавинадениндинуклеотид (ФАД). Активной частью кофермента является изоаллоксазиновая группировка (витамин В₂), к которой присоединяются два электрона и два протона. В результате реакции выделяется энергия, аккумулирующаяся в форме макроэргических связей АТФ. Следующая стадия транспорта протонов и электронов осуществляется с помощью фермента Q, активной группой которого является хинон. При окислении фермента электроны передаются на цепь цитохромов (цитохромы В, С₁, С, А и А₃, из которых А + А₃ представляют собой цитохромоксидазу). В настоящее время установлено, что цитохромоксидаза состоит из 4 ^х единиц гема А, 2 ^х единиц гема А₃ и содержит 6 атомов меди. Последовательная передача электронов от одного цитохрома к другому приводит к окислению и восстановлению находящегося в них железа (Fe²⁺ и Fe³⁺). C цитохромоксидазы электроны передаются кислороду, доставляемого к тканям кровью, активируя его. Активированный таким образом кислород соединяется с протонами, образуя конечный продукт окисления - воду.

Синильная кислота и ее соли, растворенные в крови, достигают тканей, где вступают во взаимодействие с трехвалентной формой железа цитохромоксидазы. Соединившись с цианидом, цитохромоксидаза теряет способность переносить электроны на молекулярный кислород. Установлено, что цианиды взаимодействуют только с цитохромом А₃. Поэтому стало возможным объяснить тот факт, что при отравлении цианидами не наблюдается 100% угнетения тканевого дыхания. Ткани сохраняют способность потреблять 5 - 7% кислорода, однако это так называемое «цианрезистентное дыхание» не может обеспечить потребности организма в энергии.

Вследствие выхода из строя конечного звена окисления блокируется вся дыхательная цепь и развивается тканевая гипоксия. Кислород доставляется к тканям в достаточном количестве с артериальной кровью, но ими не усваивается и переходит в неизмененном виде в венозное русло. Одновременно нарушаются процессы образования макроэргов (например: АТФ), необходимых для нормальной деятельности органов и систем. Активируется гликолиз, то есть обмен с аэробного переходит на анаэробный.