Учебник для медицинских и фармацевтических вузов Под ред. В. А. Черешнева и В. В. Давыдова. М. Издво, 2006. 1050 с
 Скачать 3.85 Mb.
|
10.2.5. ПОВРЕЖДАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИЧеловек может подвергаться действию природного электричества (в виде грозовых разрядов или разрядов молнии, в виде электрического воздействия от электроскатов) и искусственного электричества (при использовании на производстве и в быту многообразных электрических приборов и оборудования). Патогенное влияние электротока на организм чаще проявляется на производстве и в быту при использовании разнообразных электроприборов. Смертность от электротравм колеблется от 5 до 10 %. Болезнетворное действие электротока определяется силой, напряжением, временем и локализацией действия электротока. При одних и тех же параметрах (например силы тока) действие переменного тока более опасно, чем постоянного тока. Ток силой 100 мА и более считается смертельным. Переменный ток 50 Гц и 15 мА и выше (хотя и разного напряжения вызывает судороги, вследствие чего пострадавший не может разжать пальцы, удерживающие электропровод. Ток напряжением до 40В обычно не вызывает патологии. При увеличении силы и напряжения тока его повреждающее действие возрастает при 30000 В летальность составляет 100 %. Повреждающее действие тока зависит от вида ткани, ее электрического сопротивления. По его убывающей способности ткани располагаются следующим образом: мазолистая ладонь (до 50 млн Ом), эпидермис упругих частей тела (в зависимости от его толщины: от 2 тыс. до 2 млн Ом), сухожилия, кости, нервы, мышцы, внутренние органы, кровь (от 1000 до 500 Ом и менее). Повреждающее действие элеткротока определяется путем его прохождения через органы организма (наиболее опасные последствия вызывает прохождение тока через мозг и сердце). На характер и степень патогенного влияния тока оказывают состояние организма. Так, утомление, ослабление внимания, гипоксия, перегревание усиливают повреждающее действие тока, в то время как опьянение, сон, наркоз ослабляют его. Важно подчеркнуть, что во сне сухая кожа обладает значительно (в 15-17 раз) большим электросопротивлением, чем в период бодрствования организма. Электроток оказывает на организм как системное, так и местное патогенное действие. Негативное системное влияние тока проявляется в: расстройствах ЦНС, ВНД, энцефалопатии, повышении внутричерепного давления, головной боли, бессоннице, снижении или потере памяти, расстройствах коронарного кровообращения, метаболических и сократительных свойств миокарда, развитии аритмии сердца вплоть до фибрилляции желудочков, кровоизлияниях в различные внутренние органы. Наибольшую опасность в патогенном действии электротока на организм представляет остановка как дыхания, так и сердца, возникающим в результате либо повреждения соответствующих центров, либо спазма сосудов, питающих кровью эти центры, либо повышения тонуса вагуса, либо спазма дыхательных мышц и/или миокарда и т.д. По длительности действия электротока на организм различают острые и хронические электротравмы. По тяжести электротравмы могут быть четырех степеней: 1 степень характеризуется судорожным сокращением мыщц без потери сознания, 2 степень – судорожным сокращением мышц с потерей сознания, 3 степень – судорожные сокращения мышц с потерей сознания и нарушением сердечной и дыхательной деятельности, 4 степень – клиническая смерть. Последствия системного действия электротравм на организм могут быть непосредственными и отдаленными. Местное действие электротока на организм проявляется в возникновении ожогов. Со временем площадь повреждения тканей (из-за развития нервно-трофических расстройств), как правило, увеличивается. Общее состояние пострадавших с электрическими ожогами значительно лучше, чем с термическими ожогами. Ожоговые повреждения при электротравмах сохраняются длительное время, некротические ткани отторгаются медленно. В течение длительного времени из-за снижения процесса тромбообразования сохраняется кровоточивость поврежденных электротоком тканей. В патогенезе местного повреждающего влияния электротока на организм важное значение имеют: -электротермическое действие (гипертермическое влияние); -электролитическое действие (которое у постоянного тока выражено сильнее, чем у переменного тока); -механическое действие (сильное сокращение различных мышц приводит как к ишемизации, так и разрывам тканей и переломам костей); -биологическое действие (существенные изменения состояния биоколлоидов тканей, а также величины мембранного потенциала, формирования и распространения потенциала действия). Наряду с наиболее часто встречающейся острой электротравмой человек нередко подвергается действию хронической электротравмы (в виде электромагнитных полей УВЧ, СВЧ и др.). Это приводит к астенизации организма, развитию вегето-сосудистой дистонии, изменениям кровяного давления, нарушению зрения (из-за прямого повреждения структур глаза) и т.д.
ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ Для всех видов ионизирующего излучения характерна способность разных лучей проникать в различные биоструктуры и производить в них ионизацию. 10.2.6.1. Этиология ионизирующего излучения Определяется проникающей способностью лучей и плотностью ионизации клеточно-тканевых структур организма. Такой способностью, в частности, обладают рентгеновские, - и - лучи (1 группа), а также - лучи, нейтроны и протоны (2 группа). Повреждающее действие факторов второй группы в 10 и более раз больше, чем факторов 1 группы. Различают естественные и искусственные источники радиации. К естественным относятся космическое излучение и радиоизотопы земли и океанов, которые могут попасть в организм с пищей, водой, воздухом. Особенно опасен газ родон, который в 7,5 раз тяжелее воздуха. К искусственным источникам радиации относятся медицинские диагностические установки и атомная энергетика, составляющие соответственно около 20 % и 0,04 % естественного радиационного фона. Кроме того, различают внешнее, внутреннее (инкорпоративное) и комбинированное облучение. При внешнем облучении его источник находится вне организма. При внутреннем – внутри организма (в виде внедренных в его ткани извне радиоактивных веществ и определенное время их облучающих). При комбинированном облучении источники излучения находятся как вне, так и внутри организма. Характер и интенсивность повреждающего действия ионизирующего излучения зависит не только от вида, но и дозы облучения (главным образом, в пределах средних и больших доз). В частности, та или иная по характеру, интенсивности и длительности реакция организма зависит от величины: - экспозиционной дозы (дозы облучения с учетом длительности воздействия радиационного излучения). Ее единицей измерения является грей, ранее был рентген; - поглощенной дозы (энергия радиационного излучения, поглощенная единицей массы тела). Ее единицей измерения является грей и рад, рад равен 0,01 грей; - эквивалентной дозы (поглощенной дозы, умноженной на коэффициент, отражающий повреждающую способность данного излучения). Так, при равной поглощенной дозе - излучение в 10-20 раз опаснее - и - излучений. Единица измерения эквивалентной дозы является зиверт, ранее был БЭР; -эффективной эквивалентной дозы (поглощенной дозы с учетом коэффициента радиочувствительности ткани, который, например, для костной ткани равнен 0,03, костного мозга – 0,12, семенников – 0,25 и величина которого зависит также от реактивности и резистентности как отдельных структур, так и целостного организма). 10.2.6.2. Патогенез нарушений при действии ионизирующих излучений Важно отметить, что энергия ионизирующего излучения (ИИ) значительно превышает энергию внутримолекулярных связей. Поглощаясь разнообразными молекулами и, особенно, макромолекулами, энергия излучения обычно мигрирует по их структурам и оказывает свое повреждающее действие в наиболее уязвимых (радиочувствительных) их образованиях. Энергия ИИ оказывает на различные живые структуры организма (генетические и другие регуляторные, а также исполнительные системы, органы и ткани) как прямое, так и косвенное (опосредованное) влияние. В результате прямого действия квантов той или иной энергии излучения в организме (в разнообразных его клеточных и межклеточных структурных образованиях, главным образом, в мембранах, ядре, органеллах и водных секторах) возникают многообразные по характеру и интенсивности изменения физико-химических и биохимических процессов. Последние приводят к развитию расстройств строения, метаболизма и функций генного и хромосомного аппарата, ДНК, РНК, белков, ферментов, липидов, липопротеидов, гликопротеидов, гликолипидов и др. Под влиянием прямого воздействия ионизирующих лучей в различных атомах, молекулах (особенно воды), а также в макромолекуклах тканей возникает «возбуждение», ионизация, а также разрывы химических связей, образование и отрывы (отсоединение) свободных радикалов (ОН -,Н -) и т.д. Вследствие ионизации водных молекул (так называемого радиолиза воды) образовавшиеся свободные радикалы взаимодействуют с возбужденными молекулами воды и кислородом клеточно-тканевых структур. Итогом этого непрямого влияния ИИ является приемущественное образование перекисей, особенно перекиси водорода (Н2О2), а также радикала оксида (НО2-) и атомарного кислорода (О -). Таким образом, непрямое (косвенное) действие ИИ (радиации) на клетки и ткани организма опосредовано через образование различных химических веществ – продуктов воды. Следует отметить, что сама концепция радиолиза воды была предложена Вейссом. Оказалось, что продукты радиолиза воды обладают крайне высокой биохимической активностью, особенно способностью вызывания реакций окисления как по неустойчивым, так и устойчивым химическим связям. В результате этого возникают, нарастают и приобретают характер цепных разнообразные как физико-химические, так и биохимические реакции. Вследствие окисления воды, сульфгидрильных (SH) групп, входящих, главным образом, в состав тиоловых ферментов, а также окисления ненасыщенных жирных кислот, фенолов, хинолов, ФАВ (гистамина, холина и др.) и других веществ образуются различные радиотоксины. Особое значение среди последних занимают липидные (липидные перекиси – продукты ПОЛ, кетоны, альдегиды, эпоксиды и др.) и хиноновые (образующиеся из тирозина, триптофана, серотонина, катехоламинов и др.) радиотоксины. Особое значение в повреждающем влиянии ИИ на клетки имеют взаимодействия свободных радикалов, перекисей и радиотоксинов с молекулами нуклеиновых кислот, белков, липидов, углеводов, их комплексных соединений. Это сопровождается разрывами их химических связей, увеличением протеолиза, липолиза, гликолиза, распадом молекул белков, липидов, углеводов (особенно мукополисахаридов) и т.д. Косвенное облучение тканей сопровождается активизацией ДНК-аз. В результате различных радиохимических реакций как прямого влияния ИИ, так и опосредованного его влияния (через продукты радиолиза, радиотоксины, активизацию ДНК-аз и др.) отмечается развитие и нарастание повреждения, ферментативного распада и снижения синтеза нуклеиновых кислот, белков, ферментов, гормонов, витаминов и других ФАВ. Центральное место в развитии пострадиационных нарушений в организме занимает повреждение структуры и нарушение активности ДНК. Под влиянием ионизирующего облучения организма часто обнаруживаются хромосомные абберации (изменения числа и структуры как половых, так и соматических хромосом), а также - геномные, хромосомные и генные мутации. Расстройства основных наследственных структур клеток сопровождаются разнообразными нарушениями, обычно угнетением синтеза ДНК, РНК, специфических белков, торможением и качественным расстройством деления клеток и даже гибелью клеток (возникающей не только при делении клеток, но и в их интерфазе). Облучение, наряду с повреждениями нуклеиновых кислот и ядер клеток, часто приводит к нарушениям структуры, метаболизма и функций многообразных клеточных м внутриклеточных мембран, а также различных органелл (особенно лизосом, митохондрий, рибосом, эндоплазматического ретикулума и др.). В результате деструкции лизосом наблюдается высвобождение из них различных активных гидролаз (протеаз, липаз, гликозидаз и др.). Последние еще больше повреждают разные внутриклеточные и межклеточные структуры, а значит еще больше усиливают расстройства структуры, метаболизма и функций клеток, тканей, органов, систем и организма в целом. Важное место в активизации процессов катаболизма и снижения анаболических, восстановительных процессов при ионизирующем облучении организма занимают различные нарушения образования и использования макроэргов (приводящие к снижению как синтеза нуклеиновых кислот, белков и других важнейших для жизни веществ и соединений, так и энергетического обеспечения многих метаболических и физиологических процессов) и т.д. Таким образом, в патогенезе многообразных радиационных и пострадиационных нарушений жизнедеятельности различных клеточно-тканевых структур организма важное место занимают повреждения ядра, генетических структур, избыток гидролаз, дефицит макроэргов, торможение деления и даже гибель клеток. Следует отметить, что наибольшей радиочувствительностью (а значит и наименьшей радиорезистентностью) обладают ткани, отличающиеся более интенсивным делением клеток (половые железы, лимфоидная ткань тимуса, селезенки, лимфоузлов, кроветворная ткань костного мозга), а также лимфоциты крови, лимфы и различных тканей. Менее радиочувствительными структурами являются железистый эпителий, покровный эпителий, эндотелий сосудов, печень, почки, легкие, надпочечники. Наименьшей радиочувствительностью (и наибольшей радиорезистент- ностью) обладают хрящи, кости, мышечная и, особенно, нервная ткань, т.е. структуры, отличающиеся низкой способностью к делению клеток. Как видно из схемы 1, на механизмы повреждающего ДНК прямого и косвенного действия ИИ немаловажное влияние оказывают факторы: - участвующие в восстановительных процессах (ферменты, выщепляющие поврежденные участки клеток; ДНК- полимеразы; макроэрги: АТФ, АДФ, КРФ; природные радиопротекторы – перехватчики как свободных радикалов, так и радиотоксинов); - модифицирующие эффект действия как факторов облучения (прямого и/или косвенного действия ИИ), так и факторов восстановления поврежденных структур. В частности, к этим модифицирующим факторам относятся химические радиопротекторы, кислород, предшественники радиотоксинов, различные по характеру и интенсивности метаболические процессы и т.д. При лучевом воздействии, как и при других видах повреждающего действия, наряду с нарушениями различных структур, метаболических процессов и функций, развиваются разнообразные компенсаторно-приспособительные реакции. В частности, образование и нарастание различных оксидантов в облученном организме частично компенсируется естественными радиопротекторами – антиоксидантными системами (перехватчиками свободных радикалов, инактиваторами перекисей и донаторами сульфагидрильных групп: супероксиддесмутаза, каталаза, пероксидаза, восстановленый глутатион и др.). В ответ на радиационное повреждение ДНК клетки проявляют определенную способность к их репарации с участием: - эндонуклеазы, перерезающей дефектную ДНК; - экзонуклеазы, обеспечивающей расщепление в нескольких местах дефектной ДНК;
10.2.6.3. Основные нарушения функций организма при общем облучении организма При общем облучении сверхвысокими и высокими дозами обычно отмечается интерфазная гибель клеток и смерть организма, которая наступает в первые минуты и часы с момента воздействия такой радиации. При облучении средними дозами человек остается живым, но в организме всегда отмечается развитие выраженных деструктивных изменений и нарушений метаболических процессов и функций в различных тканях, органах и системах, особенно относящихся к радиочувствительным. Наиболее быстро и значительно страдает система крови, сопровождающаяся развитием сначала лимфоцитопении, затем гранулоцито- и тромбоцитопении и еще позже – эритроцитопении. Угнетение образования и функциональных клеток, особенно, Т- и В- лимфоцитов, а также макрофагов и нейтрофилов сопровождается угнетением не только специфического, но и неспецифического как гуморального, так и клеточного иммунитета. Последнее приводит к развитию различных видов не только локализованных, но и системных инфекций, интоксикаций, некротических процессов, нередко сопровождающихся гибелью пострадавшего. Общее облучение приводит к нарушению созревания и ускорению разрушения тромбоцитов. Количественная и качественная неполноценность тромбоцитов сопровождается: - снижением их способности к адгезии и агрегации; - нарушениями целостности, упругости и резистентности сосудистых стенок; - дефицитом и снижением активности факторов свертывания крови; - активизацией антигоаулянтной и фибринолитической систем крови. Все это приводит к формированию и усилению геморрагического синдрома, функциональной неполноценности сосудов, особенно, микроциркуляторного русла, расстройством кровообращения и лимфообращения, усилению дегенеративно-дистрофических изменений во многих тканях и органах облученного организма. Важные и фазно протекающие нарушения возникают как в нервной (соматической и автономной), так и эндокринной (особенно, половых, щитовидной, поджелудочной и надпочечниковых железах) системах. В зависимости от характера и интенсивности ионизирующего облучения организма развивается либо острая, либо хроническая лучевая болезнь. Как та, так и другая бывают различной степени тяжести и с преобладанием либо общих, либо местных нарушений. Острая лучевая болезнь обычно развивается при однократном, но интенсивном радиационной воздействии. В зависимости от величины поглощенной дозы облучения различают четыре степени тяжести острой лучевой болезни: 1-я – легкая (от 100 до 200 рад, или 1-2 Гр). 2-я – средняя (от 200 до 400 рад, или 2-4 Гр). 3- я – тяжелая (от 400 до 600 рад, или 4-6 Гр). 4-я - крайне тяжелая (более 600 рад, или более 6 Гр). В клинической картине острой лучевой болезни выделяют преимущественно либо костномозговую форму (доза облучения – 0,8-1 Гр), либо кишечную (доза облучения – 20-80 Гр), либо церебральную (доза облучения – больше 80 Гр), либо смешанную (при различных дозах облучения). Костно-мозговая форма острой лучевой болезни является наиболее часто встречаемой. При данной форме заболевания выделяют четыре клинических периода: I – первичных реакций, II – скрытый (мнимого благополучия), III – разгара (развернутых клинических проявлений), IV – исхода болезни. Первый период продолжается от нескольких часов до 1-2 дней. Для этого периода характерны: общее возбуждение, активизация гипоталама-гипофизарно-надпочечниковой и симпато-адреналовой систем, головная боль или разбитость, лабильность АД и пульса, перераспределительный нейтрофильный лейкоцитоз, лимфоцитопения, эозинопения, расстройства моторики и секреции пищеварительного тракта (в виде диспептических нарушений, рвоты, поноса) и т.д. Второй период продолжается в зависимости от дозы облучения от 10-15 дней до 4-5 недель. Он сопровождается исчезновением возбуждения ЦНС и диспептических расстройств, ослаблением лабильности АД и пульса, развитием лейкопении, главным образом, за счет прогрессирующей лимфоцитопении. Третий период продолжается в течение 2-3 недель и характеризуется стойкими лейкопенией (лимфоцитопенией, гранулоцитопенией), тромбоцитопенией и анемией (за счет гипоплазии костного мозга и лимфоидной ткани), эндокринопатией, иммунодефицитом и развитием различных воспалительных и инфекционных заболеваний (глоссита, гингивита, ангины, пневмонии и др.), эрозивных и язвенных поражений слизистой пищеварительного тракта. Множественных кровоизлияний и аллергических реакций в коже и слизистых, появлением крови в мокроте, моче, кале. При утяжелении заболевания больной может погибнуть. Четвертый период продолжается от 1 до 2-3-4 лет. Он сопровождается появлением и медленным нарастанием признаков выздоровления организма, особенно, в виде улучшения общего самочувствия, активизации вплоть до нормализации гемопоэза, а также нормализации картины крови, функций потовых и сальных желез, заживление эрозий на коже и слизистых. Несмотря на это, в течение длительного времени выявляются общая слабость, повышенная утомляемость, особенно, при нагрузках, нарушения половых функций (гипо-, аспермия и др.), иммунитета, зрения, трофических процессов, ускорение старения, а иногда даже развитие и прогрессирование опухолей (особенно, лейкозов и разных локализаций рака и др.). Кишечная и токсемическая формы острой лучевой болезни характеризуются резким угнетением и даже прекращением митотического деления клеток кишечного эпителия, интенсивной их гибелью в интерфазе, развитием и прогрессированием дефицита в крови и тканях белков, липидов, углеводов, витаминов, электролитов, воды, наличием диспептических расстройств, инфицирования пищеварительного тракта и внутренних органов, возникновением перитонита, паралитической кишечной непроходимости, нарастающей общей слабости и, как правило, 100 % летальным исходом, как правило, в течение первой недели с момента облучения. Церебральная форма острой лучевой болезни развивается вследствие повреждающего действия ИИ на различные центральные нервные структуры, главным образом, кору больших полушарий головного мозга и гипоталамус. Это сопровождается развитием судорожно-паралитического синдрома, расстройств терморегуляционного, пищеварительного, мотивационного, сердечно-сосудистого и дыхательного центров. Одновременно обнаруживаются значительные повреждения эндотелия сосудов и расстройства сосудистого тонуса в различных регионах организма. Данная клиническая форма заболевания часто приводит к развитию лучевого шока и, как правило, заканчивается гибелью пострадавших либо в период облучения, либо через несколько минут и часов после него. Хроническая лучевая болезнь обычно развивается после неоднократных, повторных и длительных облучений в малых или средних дозах. Выделяют три степени тяжести хронической лучевой болезни. Для первой степени характерны функциональные нарушения со стороны различных, особенно радиочувствительных тканей, органов и систем. Общее самочувствие может быть удовлетворительным или ухудшаться, но обязательно развиваются умеренные и нестойкие лейкопения (главным образом, за счет лимфо- и эозинопении) и тромбоцитопения. Вторая степень сопровождается более выраженными расстройствами системы крови (стойкая значительная лейкопения, лимфоцитопения и тромбоцитопения), развитием геморрагического синдрома (проявляющегося повышенной кровоточивостью и геморрагиями), различным по характеру и степени выраженности нарушениями деятельности пищеварительной, иммунной, эндокринной и нервной систем. Третья степень характеризуется развитием тяжелых необратимых дегенеративно-дистрофических изменений в различных органах и системах (особенно, кроветворения, пищеварения, сосудистой, иммунной, эндокринной и нервной), приводящих к ускорению старения организма и снижению продолжительности жизни. 10.2.7 Болезнетворное воздействие НА ОРГАНИЗМ химических факторов Введение Повреждающее действие на организм химических веществ и соединений (ядов) встречается как в промышленности (промышленные отравления), так и в быту (бытовые отравления). Наиболее часто это встречается в случаях приема недоброкачественной пищи (пищевые отравления). Химические поражения людей возможны также при производстве и использовании боевых отравляющих веществ (БОВ). При многих отравлениях основные деструктивные изменения возникают в месте воздействия химического яда (например, БОВ, кислот, щелочей и др.) в коже и видимых слизистых оболочках, а также в слизистых дыхательных путей и пищеварительного тракта. На месте их действия обычно возникают сходные местные изменения ( в виде альтерации и других проявлений воспалительной реакции, вплоть до развития дистрофий, некробиоза и некроза), что и при действии других повреждающих факторов - механических, термических и др. При этом часто возникают и общие проявления отравлений. Последние, с одной стороны, связаны с нарушением специфических функций органов и физиологических систем ( например, нарушения дыхания при поражении слизистой воздухоносных путей и ткани легких; расстройства пищеварения при повреждении слизистой пищеварительного тракта и т.д.), а с другой стороны, проявляются неспецифическими изменениями ( ускорением СОЭ, развитием лейкоцитоза, лихорадки, возбуждения или торможения ЦНС и т.д.) Следует отметить, что при действии на организм химических ядов изменения на месте их соприкосновения с кожей и слизистыми часто отступают на второй план, а иногда и вообще не возникают. Основные же нарушения в организме связаны с проникновением яда в биосреды ( кровь, межклеточную жидкость, лимфу), распространением с ними по всему организму и воздействием ( через рецепторы, синапсы и ферментные систе- мы) на различные мышцы, внутренние органы и, особенно, ЦНС. Одной из особенностей общего действия химических ядов на организм является их способность вызывать в ЦНС сначала генерализованное возбуждение, а затем прогрессирующее разлитое запредельное торможение (в коре в подкорковых структурах в стволе головного мозга в спинном мозге). Если по началу оно может играть выраженную охранительную роль, то позже – явную дезинтегрирующую и угнетающую роль. Некоторые химические вещества вызывают запредельное торможение только в больших (токсических) дозах, которые являются опасными для жизни. Ряд же химических веществ ( наркотиков, седативных и др.) обладают способностью уже в малых дозах вызывать выраженное генерализованное торможение в ЦНС без предшествующего ее возбуждения. Общеизвестно, что жизнедеятельность организма в целом и различных уровней его организации (функциональных и физиологических систем, органов, тканей, клеток, органелл, молекул) определяется генетическими особенностями их строения, метаболизма и функций. Все нормально функционирующие живые структуры организма содержат многочисленный и оптимальный набор ферментов, поддерживающих строгую последователь- ность и адекватную активность химических реакций. Под действием же различных токсических субстанций (ядов) происходят разнообразные количественные и качественные нарушения (замедление, блокирование, активация и др.) тех или иных ферментных систем. Последние, в свою очередь, приводят к соответствующим расстройствам метаболизма, структуры и функций различных уровней организации структуры и функций различных уровней организации организма. Это проявляется в развитии соответствующих биологических эффектов. 10.2.7.1. Основные биологические эффекты химических веществ Возникающие под действием многообразных химических веществ биологические эффекты могут быть классифицированы следующим образом:
Показано, что в ответ на действие различных патогенных химических веществ сначала обычно возникают местные альтеративные изменения клеточно-тканевых структур, а затем – общие расстройства. В других случаях (особенно при быстром попадании ядов в кровоток и лимфоток и быстром распространении их по организму) местные изменения в месте попадания патогенного химического агента могут быть незначительными или даже отсутствовать, а ведущими изменениями являются расстройства различных органов и систем, особенно ЦНС. С увеличением длительности до многих месяцев и лет развития силикоза нарастает возможность развития фатальной легочной недостаточности. 10.2.7.2. Повреждающее действие химических факторов в зависимости от пути их попадания в организм Конкретные реакции ( ответы, эффекты) организма на то или иное химическое вещество определяется уникальными структурно – метаболическими свойствами, как вещества, так и тканей организма, а также путем попадания яда в организм и распространения его по организму. Химический агент может проникать в ту или иную внутреннюю среду организма следующими основными путями: 1) через кожно-слизистые барье- ры; 2) через дыхательные пути; 3) перорально; 4) парентерально. Большинство химических факторов должны либо подействовать на клеточные мембраны и изменить их защитные свойства, либо проникнуть в клетку и повредить те или иные ее внутриклеточные структуры ( ядро, митохондрии, лизосомы, рибосомы и др.) Взаимодействие химического яда с мембранами и органеллами клеток зависит как от физических, так и химических свойств не только яда, но и клеточных структур организма, особенно их мембран. Проникновение агента через кожный барьер Проникновение химического агента через неповрежденную кожу зависит от растворимости последнего в липидах. Здоровая кожа представляет мощный естественный барьер для водорастворимых химических веществ. Этот барьер существенно нарушается липидными растворителями, такими как метанол, этанол, гексан, ацетон, хлороформ, смесь хлороформа и метанола (2:1). Последние оказываются способными существенно изменить (повысить) проницаемость кожи. Многие химические вещества и соединения (ДДТ, четыреххлористый углерод, анилин, фенол и его производные, керосин и другие продукты переработки нефти, тетраэтилсвинец, стероидные гормоны, витамины Д, К и др. могут хорошо адсорбироваться кожей и оказывать свое как местное, так и системное патогенное действие на организм. В отличие от здоровой, поврежденная кожа (в результате действия термических, механических и токсических агентов) становится проницаемой не только для жиро -, но и для водорастворимых веществ и соединений. Проникновение агента через дыхательные пути Ингаляционный путь введения химических веществ (например, анестетиков, бронхолитиков и др.) в организм широко используется в медицине. Вдыхание же некоторых веществ (угарного газа, окиси азота и др.) может привести к смертельным интоксикациям. Попавшие в организм в малых концентрациях такие водорастворимые газы, как аммиак и хлор, а также пары соляной кислоты могут не вызывать выраженных локальных повреждений (альтерации и слущивания эпителия верхних дыхательных путей). Однако в высоких концентрациях эти вещества хорошо проходят через слизистые и могут вызывать серьезные раздражение и повреждение как слизистых воздухоносных путей, так и ткани легких, а в конечном итоге приводить к тяжелым и даже фатальным исходам (например, при отеке легких). Загрязнение воздуха крупных городов и населенных пунктов (с сильно развитой химической промышленностью) разнообразными химическими агентами (угарным газом, диоксидом серы, оксидом азота и мн.др.) всегда сопровождается их попаданием в легкие и далее в разные органы организма. Это приводит к развитию различных структурных повреждений и расстройств метаболических процессов и многообразных функций, уменьшению продолжительности жизни, ухудшению качества жизни и увеличению смертности людей, особенно среди пожилых и старых лиц, особенно среди больных легочной и сердечно – сосудистой патологией. Специфической реакцией организма на действие вредных твердых частиц (песка, каменной, угольной и древесной пыли, естественных и синтетических тканей), поступающих в легкие с вдыхаемым воздухом является развитие пневмокониозов. В частности, частицы 0,5-5 м в диаметре способны достигать альвеол и поглощаться фагоцитами. Показано, что ответные реакции бронхолегочного аппарата различны в зависимости от физической и химической природы этих частиц. Так, кристаллический диоксид кремния обладает выраженным склерогенным эффектом, а аморфные силикаты такой способностью не обладают. Волокна асбеста являются неэластичными и при воздействии на ткань легких приводят к значительным фиброзным изменениям. В то же время эластичные и деформируемые стекловолокна вызывают слабо выраженную паренхиматозную реакцию. Давно известно, что асбест также является канцерогеном, способным вызывать опухоли в респираторном тракте. Возникновение силикоза рассматривать в качестве яркого примера хронической болезни, при которой ее тяжесть находится в прямой зависимости от длительности экспозиции и интенсивности действия повреждающих факторов. Проникновение агента через рот Разнообразные токсические повреждения в организме могут возникать в результате перорального приема с пищей и водой либо веществ, обычно не употребляемых человеком (тяжелые металлы и их соли; недоброкачественные продукты и питьевая вода, содержащие различные токсические вещества), либо лекарств (особенно в случае их передозировки и недопустимого сочетания), а также в результате воспалительно-деструктивных изменений слизистой пищеварительного тракта и иммунопатологии (особенно в виде аллергии). Большинство поступающих через рот химических веществ абсорби- руются в тонких кишках, но ряд веществ (например, нитроглицерин, алкоголь и др.) хорошо всасываются в кровь и лимфу уже через слизистую ротовой полости и желудка. Многие химические вещества стимулируют, некоторые (холинолитики, ганглиоблокаторы, адреномиметики, снотворные, наркотические и др.) тормозят моторику кишок. Употребляемые в избыточных количествах нейротропные средства способны привести либо к флюктуирующей, либо к пролонгированной коме. Многие жирорастворимые токсические вещества (ДДТ и др.) могут, во-первых, накапливаться в жировой ткани и органах, содержащих большое количество липидов; во-вторых, оказывать кумулятивную (накопительную) токсичность; в-третьих, вызывать длительную интоксикацию организма. Разнообразные поступившие с пищей и водой токсические вещества, как правило, детоксицируются в различных органах, особенно в печени. Однако, если одни химические вещества в процессе их метаболизации (биотрансформации) теряют, то другие могут приобретать еще большую токсичность. Известно также, что большинство химических веществ, принятых перорально, менее токсичны, чем те же вещества, принятые в тех же дозах, но вводимые парентерально. Проникновение агента парентеральным путем Определенное токсическое действие на целостный организм или различные его системы, органы и ткани могут оказывать также химические (токсические, наркотические, лекарственные) вещества, вводимые подкожно, внутримышечно, внутривенно, внутриперитонеально, периневрально, в полости и ткани. Таким образом, характер и степень токсических эффектов определяется не только видом (особенностями физико-химического строения) вводимого в организм вещества, его разовой и суточной дозой, состоянием организма (его регуляторных, особенно нервной и иммунной, и исполнительных, особенно сердечно-сосудистой и метаболических, систем), а также путем введения (быстротой распространения по организму) того или иного химического вещества (или соединения). 10.2.7.3. Особенности токсического действия химических веществ Они определяются многими моментами: видом (строением); способностью к образованию комплексов; дозой; длительностью действия; особенностями метаболизма; местами всасывания, аккумуляции и экскреции неметаболизированного и подвергнутого различной биотрансформации того или иного химического вещества или соединения; их способностью оказывать местное и/или системное, специфическое и/или неспецифическое повреждающее действие по отношению либо локальных клеточно-тканевых структур, либо реализуемых через изменение активности исполнительных (кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др.), или регуляторных (нервной, эндокринной и, особенно, иммунной и генетической) систем, а также от исходного функционального и метаболического состояния организма. Так, у больных инсулинозависимым сахарным диабетом даже глюкоза может гипергликемию, кетоацидоз, полиурию, дегидратацию организма и оказать на организм выраженное токсическое действие. Препараты дигиталиса, введенные в организм в дозах, даже в 2 раза превышающих терапевтическую, могут вызвать тяжелую и даже фатальную аритмию и недостаточность сердца. С увеличением частоты и длительности введения в организм свинца отмечается его аккумуляция в тканях, в том числе в костном мозге, с возможным развитием тяжелой и даже смертельной интоксикации. Ряд токсических химических веществ способны вызывать высоко специфические реакции в организме. Например, попавшие в организм цианиды способны блокировать гем-содержащие ферменты, особенно цито-хром А3, нарушать транспортные системы электронов и вызвать тяжелое состояние (тканевую гипоксию) организма вплоть до его гибели. Вдыхание угарного газа (СО) также приводит к развитию гипоксии, но путем вытеснения кислорода из HbO2 и заменой его на СО (НbСО). Это обусловлено тем, что СО, в сравнении с O2, имеет в 240 раз больший аффинитет к гемоглобину. Некоторые химические вещества (например, четыреххлористый углерод, дихлорметан и др.) имеют высокую степень аффинности к ткани печени, в связи с чем при их длительном поступлении в организм развивается прогрессирующий гепатозо-гепатит с последубщим развитием цирроза и рака печени. В комбинации с алкоголем даже средние дозы ССl4 способны вызвать как печеночную, так и почечную недостаточность и привести организм к гибели. В развитии тяжелых токсических реакций в организме важную роль может играть и генетическая предрасположенность. Например, на фоне генетического (сцепленного с X-хромосомой) дефицита глюко-6 –фосфатдегидрогеназы могут возникать тяжелые токсические реакции при приеме конских бобов, сульфаниламидов и др. даже в обычных, естественных терапевтических дозах. Окружающая среда (воздух, вода, пищевые продукты) только благодаря работе фабрик, заводов и автомобилей весьма значительно загрязнены диоксидом серы, оксидом азота, угарным газом, аммиаком, хлором, серой, хлоридами, производственной пылью и др. Это приводит к разнообразным токсическим влияниям на организм, вызывая иммунодефициты и другие различные виды патологии. Домашняя среда также содержит много химических веществ и соединений (каустическая сода, аммиак, чистящие средства, стиральные порошки, лекарства, пыль), обладающих разнообразными видами повреждающего действия на организм. Избыточный прием алкогольных продуктов, особенно суррогатов алкоголя, может вызвать острые нарушения сознания, сердечно-сосудистой, выделительной и других исполнительных и регуляторных систем, вплоть до развития комы и смерти. Хроническое курение обладает выраженным негативным кумулятивным эффектом, приводя к ускорению развития злокачественных новообразований верхних дыхательных путей и легких, атеросклероза, эндоартериитов и различной другой патологии. Значительная передозировка даже таких широко используемых в мире препаратов как салицилаты способна вызвать развитие не только эрозий и язв слизистых пищеварительного тракта, но и гипервентиляцию (с возникновением сначала респираторного алкалоза, сменяющегося затем метаболическим ацидозом), а в дальнейшем - даже кетоз, отек мозга, делирий, галлюцинации, судороги, шок или кому и даже смерть. Разнообразные виды токсических повреждений в организме могут вызывать как лекарственные, так и нелекарственные средства. Некоторые из них представлены соответственно в таблицах 10-1 и 10-2. Таблица 10-1 Повреждения (отрицательные побочные эффекта), вызываемые лекарственными средствами
Таблица 10-2 Повреждения (основные патологические эффекты), вызываемые некоторыми нелекарственными токсическими агентами
10.2.8. ДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ФАКТОРОВКОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТАПри космических полетах нарушается прочно закрепленное в эволюции влияние силы земного тяготения на строение, метаболизм, функции, двигательную активность, поведение и пространственную ориентировку живых организмов, особенно человека. Всегда возникают феномены «неупотребления» и «атрофии от бездействия» и развивается невесомость. Космические полеты делят на длительные (более 1 месяца, квартала, года) и кратковременные (менее 1 недели, месяца). Патогенные факторы космического полета можно разделить на несколько групп. На динамическом участке полета, (при старте и приземлении космического корабля) человек подвергается действию перегрузок, вибрации, шума, высокой температуры. В условиях космического полета изменения физиологических функций проявляются рядом закономерно развивающихся симптомокомплексов, обусловленных главным образом, невесомостью и гиподинамией, а также изоляцией, ограничением жизненного пространства и движений, особенностями микроклимата, теплового режима, питания, большого эмоционального напряжения и, в целом, жизнедеятельности космонавта. В аварийных же ситуациях, особенно в случаях разгерметизации космического корабля или скафандра, возможно развитие взрывной декомпрессии, резко выраженных гипоксии, охлаждения, облучения и метеорного воздействия. Начальная фаза полета (первая неделя) проявляется преимущественно:
Длительные космические полеты характеризуются стойким изменением:
|