22.2: Отрути і як вони діють

Мета навчання

• Опишіть способи дії і методи лікування різних отрут.

корозійні речовини

Корозійне речовина - це та, яка пошкодить або знищить інші речовини, з якими воно контактує за допомогою хімічної реакції. Корозійні речовини відрізняються від отрут тим, що корозійні речовини негайно небезпечні для тканин, з якими вони контактують, тоді як отрути можуть мати системні токсичні ефекти, які вимагають часу, щоб стати очевидними. Розмовно, корозійними речовинами можна назвати отрутами, але поняття технічно виразні. Однак немає нічого, що перешкоджає корозії бути отрутою; є речовини, які є як корозійними речовинами, так і отрутами.

Існує кілька побутових продуктів, які містять хімічні речовини, які вважаються високоактивними і, отже, дуже небезпечні при попаданні всередину або контакті зі шкірою. Хімічне отруєння агресивними агентами відбувається при попаданні всередину: кислот (соляної, азотної, сірчаної, хлорної), лугів (натрію і калію, мила, миючих засобів), солей важких металів (сублімат), сильних окислювачів, формаліну, йодної настоянки і багатьох інших хімічних речовин. Сильні кислоти або основи легко розкладають білки та ліпіди шляхом гідролізу амідів та ефірів при контакті з живими тканинами, такими як шкіра та плоть.

Окислювачі як отрути

Побутові засоби для чищення з сильними окислювачами на кшталт гіпохлориту натрію (NaOCl) і перекису водню (H _{2 O 2}) небезпечні при попаданні всередину. Взагалі кажучи, прийом відбілювачів (рис.\(\PageIndex{2}\)) призведе до пошкодження стравоходу та шлунка, що, можливо, призведе до смерті. При попаданні на шкіру або очі він викликає роздратування, пересихання і потенційно опік. Вдихання парів хлорного вапна може пошкодити легені. Під час використання відбілювача завжди слід використовувати засоби індивідуального захисту. Відбілювач ніколи не слід змішувати з оцтом або іншими кислотами, оскільки це створить високотоксичний хлорний газ і може спричинити сильні опіки всередині та зовні. Змішування відбілювача з аміаком аналогічно виробляє токсичний хлорамін газ, який може спалити легені. Змішування відбілювача з перекисом водню призводить до екзотермічної хімічної реакції, яка виділяє кисень, і може спричинити бризки вмісту та спричинити травму шкіри та очей. Нагрівання відбілювача і його кип'ятіння може виробляти хлорати, сильний окислювач, який може призвести до пожежі або вибуху.

Малюнок\(\PageIndex{1}\) Клорокс відбілювач. Джерело: Вікіпедія.

Озон. Останні кілька десятиліть вчені вивчали вплив гострого і хронічного впливу озону на здоров'я людини. Сотні досліджень свідчать про те, що озон шкідливий для людей на рівнях, які зараз знаходяться в міських районах. Показано, що озон впливає на дихальну, серцево-судинну та центральну нервову систему. Показано, що рання смерть та проблеми репродуктивного здоров'я та розвитку також пов'язані з впливом озону.

Гострий вплив озону коливається від годин до декількох днів. Оскільки озон є газом, він безпосередньо впливає на легені і всю дихальну систему. Вдихуваний озон викликає запалення і гострі, але оборотні - зміни функції легенів, а також гіперреактивність дихальних шляхів. Ці зміни призводять до задишки, хрипів та кашлю, що може посилити захворювання легенів, такі як астма або хронічна обструктивна хвороба легень (ХОЗЛ), що призводить до необхідності медичного лікування. Показано, що гострий та хронічний вплив озону спричиняє підвищений ризик респіраторних інфекцій завдяки наступному механізму.

Кілька досліджень були проведені для визначення механізму шкідливого впливу озону, особливо в легенях. Ці дослідження показали, що вплив озону викликає зміни імунної відповіді всередині легеневої тканини, що призводить до порушення як вродженої, так і адаптивної імунної відповіді, а також зміни захисної функції епітеліальних клітин легенів. Вважається, що ці зміни імунної відповіді та пов'язані з ними запальні реакції є факторами, які, ймовірно, сприяють підвищенню ризику інфекцій легенів, а також погіршення або запуску астми та реактивних дихальних шляхів після впливу забруднення озоном на рівні землі.

Вдихання озону впливає не тільки на імунну систему та легені, але це також може вплинути на серце. Озон викликає короткочасний вегетативний дисбаланс, що призводить до зміни частоти серцевих скорочень і зниження варіабельності серцевого ритму; і високий рівень впливу протягом всього однієї години призводить до надшлуночкової аритмії у літніх людей, обидва збільшують ризик передчасної смерті та інсульту. Озон також може призвести до звуження судин, що призводить до підвищення системного артеріального тиску, що сприяє підвищенню ризику серцевої захворюваності та смертності у пацієнтів з раніше існуючими кардіологічними захворюваннями.

метаболічні отрути

Окис вуглецю і ціанід - хімічні речовини, які перешкоджають нормальним функціям організму, тобто під час доставки кисню до тілесних тканин і клітинного дихання.

Отруєння чадним газом

Отруєння чадним газом зазвичай відбувається внаслідок дихання чадного газу (СО) при надмірному рівні. Симптоми (рис.\(\PageIndex{2}\)) часто описуються як «грипоподібні» і зазвичай включають головний біль, запаморочення, слабкість, блювоту, біль у грудях та сплутаність свідомості. Великі експозиції можуть призвести до втрати свідомості, аритмії, судоми або смерті. Класично описана «вишнево-червона шкіра» зустрічається рідко. Довгострокові ускладнення можуть включати хронічну втому, проблеми з пам'яттю та проблеми з рухом.

CO - це безбарвний газ без запаху, який спочатку не дратує. Виробляється при неповному спалюванні органіки. Це може відбуватися від автомобілів, обігрівачів або кухонного обладнання, яке працює на паливі на основі вуглецю. Оксид вуглецю в першу чергу викликає несприятливі наслідки, поєднуючись з гемоглобіном, утворюючи карбоксигемоглобін (HBCO), запобігаючи крові переносити кисень і вигнання вуглекислого газу як карбаміногемоглобін. Крім того, уражаються багато інших гемопротеїнів, таких як міоглобін, цитохром Р450 та мітохондріальна цитохрохрооксидаза, поряд з іншими металевими та неметалевими клітинними мішенями.

Рисунок симптоми токсичності\(\PageIndex{2}\) СО. Джерело: Вікіпедія.

Початкове лікування отруєння чадним газом полягає в тому, щоб негайно видалити людину від впливу, не наражаючи на небезпеку подальших людей. Тим, хто перебуває без свідомості, може знадобитися СЛР на місці. Введення кисню через маску без ребризера скорочує період напіввиведення чадного газу з 320 хвилин, при диханні нормальним повітрям, до лише 80 хвилин. Кисень прискорює дисоціацію чадного газу від карбоксигемоглобіну, тим самим перетворюючи його назад в гемоглобін. Через можливі важкі наслідки у дитини вагітні жінки лікуються киснем протягом більш тривалих періодів часу, ніж невагітні.

Отруєння ціанідами

Отруєння ціанідами - отруєння, яке виникає внаслідок впливу ряду форм ціаніду. Ранні симптоми включають головний біль, запаморочення, прискорене серцебиття, задишку та блювоту. Потім за цим можуть послідувати судоми, повільне серцебиття, низький кров'яний тиск, втрата свідомості та зупинка серця. Поява симптомів зазвичай відбувається протягом декількох хвилин. Якщо людина виживає, можуть виникнути довгострокові неврологічні проблеми.

Токсичні ціанідовмісні сполуки включають в себе газ ціаністий водень і ряд ціанідних солей. Отруєння відносно поширене після вдихання диму від пожежі будинку. Інші потенційні шляхи впливу включають робочі місця, що займаються поліруванням металу, деякі інсектициди та ліки нітропрусид. Рідкі форми ціаніду можуть всмоктуватися через шкіру. Іони ціанідів перешкоджають клітинному диханню, внаслідок чого тканини організму не можуть використовувати кисень.

Окрім використання в якості пестициду та інсектициду, ціанід міститься в тютюновому димі та димі від будівельних пожеж, і присутній у багатьох насінні або ядрах, таких як мигдаль, абрикоси, яблука, апельсини та в продуктах, включаючи маніока (також відомий як тапіока, юка або маніока) та пагони бамбука. Вітамін В12, у вигляді гідроксокобаламіну (також пишеться гідроксикобаламін), може зменшити негативні наслідки хронічного впливу, а дефіцит може призвести до негативних наслідків для здоров'я після впливу. Лляне насіння також містить ціаногенні глікозиди.

Ціанід є потужним інгібітором цитохрому с оксидази (ЦОГ, він же комплекс IV). Таким чином, отруєння ціанідами є формою гістотоксичної гіпоксії, оскільки воно перешкоджає важливому етапу аеробного метаболізму, який називається окислювальним фосфорилюванням.

Стандартний набір антидотів ціанідів США спочатку використовує невелику інгаляційну дозу амілнітриту, а потім внутрішньовенне введення нітриту натрію, а потім внутрішньовенне введення тіосульфату натрію. Гідроксокобаламін нещодавно затверджений у США і доступний у комплектах протиотрути Cyanokit. Сульфанеген TEA, який може бути доставлений в організм через внутрішньом'язову (IM) ін'єкцію, детоксикує ціанід і перетворює ціанід в тіоцианат, менш токсичну речовину. Альтернативні методи лікування ціанідної інтоксикації застосовуються і в інших країнах.

Отруєння миш'яком

Отруєння миш'яком - це медичний стан, який виникає через підвищений рівень миш'яку в організмі. Якщо отруєння миш'яком відбувається протягом короткого періоду часу, симптоми можуть включати блювоту, біль у животі, енцефалопатію та водянисту діарею, яка містить кров. Тривалий вплив може призвести до потовщення шкіри, темнішої шкіри, болю в животі, діареї, серцевих захворювань, оніміння та раку.

Найпоширеніша причина тривалого впливу - забруднена питна вода. Підземні води найчастіше забруднюються природним шляхом; однак забруднення може відбуватися і в результаті видобутку корисних копалин або сільського господарства. Він також може знаходитися в грунті і повітрі. Рекомендовані рівні у воді менше 10-50 мкг/л (10-50 частин на мільярд). Інші шляхи впливу включають токсичні відходи та традиційні ліки. Більшість випадків отруєння є випадковими. Миш'як діє, змінюючи функціонування близько 200 ферментів. Діагностика полягає в тестуванні сечі, крові або волосся.

Профілактика полягає у використанні води, яка не містить високого рівня миш'яку. Цього можна досягти за допомогою використання спеціальних фільтрів або використання дощової води. Немає хороших доказів для підтримки конкретних методів лікування тривалих отруєнь. Для гострих отруєнь важливо лікування зневоднення. Димеркаптобурштинову кислоту (DMSA) або димеркаптопропансульфонат (DMPS) можна використовувати, тоді як димеркапрол (БАЛ) не рекомендується. Також може застосовуватися гемодіаліз.

WEBLINK

Більш детальну інформацію про миш'як можна знайти за посиланням нижче

https://www.niehs.nih.gov/health/topics/agents/arsenic/index.cfm

Отруєння важкими металами

Отруєння свинцем, також відоме як пламбізм і сатурнізм, - це тип отруєння металами, спричинене свинцем в організмі. Мозок найбільш чутливий. Симптоми можуть включати біль у животі, запор, головний біль, дратівливість, проблеми з пам'яттю, безпліддя та поколювання в руках і ногах. Це спричиняє майже 10% інтелектуальної інвалідності інакше невідомої причини і може призвести до поведінкових проблем. Деякі з ефектів є постійними. У важких випадках може наступити анемія, судоми, кома або смерть.

Малюнок\(\PageIndex{3}\). Симптоми отруєння свинцем. Джерело: Вікіпедія.

Вплив свинцю може відбуватися через забруднене повітря, воду, пил, продукти харчування або споживчі товари. Діти піддаються більшому ризику, оскільки вони частіше кладуть у рот предмети, такі як ті, що містять свинцеву фарбу, і поглинають більшу частку свинцю, який вони їдять. Вплив на роботу є частою причиною отруєння свинцем у дорослих з певними професіями з особливим ризиком. Діагностика зазвичай проводиться шляхом вимірювання рівня свинцю в крові. Центри з контролю захворювань (США) встановили верхню межу свинцю крові для дорослих на рівні 10 мкг/дл (10 мкг/100 г), а для дітей - 5 мкг/дл. Підвищений свинець також може бути виявлений змінами еритроцитів або щільними лініями в кістках дітей, як видно на рентгенівському знімку.

Свинець не має відомої фізіологічно важливої ролі в організмі, а його шкідливих впливів безліч. Свинець та інші важкі метали створюють реактивні радикали, які пошкоджують клітинні структури, включаючи ДНК та клітинні мембрани. Свинець також перешкоджає транскрипції ДНК, ферменти, які допомагають в синтезі вітаміну D, і ферменти, що підтримують цілісність клітинної мембрани. Анемія може виникнути, коли клітинні мембрани еритроцитів стають більш крихкими в результаті пошкодження їх мембран. Свинець перешкоджає метаболізму кісток і зубів і змінює проникність судин і синтез колагену. Свинець також може бути шкідливим для імунної системи, що розвивається, викликаючи вироблення надмірних запальних білків; цей механізм може означати, що вплив свинцю є фактором ризику розвитку астми у дітей. Експозиція свинцю також була пов'язана зі зниженням активності імунних клітин, таких як поліморфноядерні лейкоцити. Свинець також перешкоджає нормальному метаболізму кальцію в клітині і змушує його накопичуватися всередині них.

Отруєння свинцем можна запобігти. Це включає в себе індивідуальні зусилля, такі як видалення свинцевих предметів з дому, зусилля на робочому місці, такі як покращення вентиляції та моніторингу, закони штату, які забороняють використання, та національні політики, такі як закони, які забороняють свинець у таких продуктах, як фарба, бензин, боєприпаси, колісні ваги та рибальські ваги зменшити допустимі рівні у воді або грунті, а також передбачити очищення забрудненого грунту. Освіта працівників також може бути корисною. Основні методи лікування є видалення джерела свинцю і використання ліків, які пов'язують свинець, так що він може бути виведений з організму, відомий як chelation терапії. Хелатна терапія у дітей рекомендується, коли рівень крові перевищує 40—45 мкг/дл. Застосовувані ліки включають димеркапрол, едетат динатрію кальцію та сукцимер.

Малюнок\(\PageIndex{4}\) ЕДТА, хелатирующий агент, пов'язує важкий метал, секвеструючи його.

ВЕБ-ПОСИЛАННЯ

Посилання на різні теми, пов'язані зі свинцем та ртуттю, можна знайти нижче

https://medlineplus.gov/leadpoisoning.html

https://medlineplus.gov/mercury.html

Отруєння ртуттю - це різновид отруєння металами внаслідок впливу ртуті. Симптоми залежать від типу, дози, методу та тривалості впливу. Вони можуть включати м'язову слабкість, погану координацію, оніміння рук і ніг, шкірні висипання, тривогу, проблеми з пам'яттю, проблеми з розмовою, проблеми зі слухом або проблеми з баченням. Високий рівень впливу метилртуті відомий як хвороба Мінамата. Вплив метилртуті у дітей може призвести до акродинії (рожевої хвороби), при якій шкіра стає рожевою і лущиться. Довгострокові ускладнення можуть включати проблеми з нирками та зниження інтелекту. Ефекти тривалого впливу на низькі дози метилртуті неясні.

Форми впливу ртуті включають метал, пари, сіль та органічну сполуку. Найбільше впливу відбувається від вживання риби, зубних пломб на основі амальгами або впливу на роботі. У рибі ті, хто вище в харчовому ланцюгу, як правило, мають більш високий рівень ртуті. Рідше отруєння може виникати як метод спроби суїциду. Діяльність людини, що виділяє ртуть в навколишнє середовище, включає спалювання вугілля і видобуток золота. Аналізи крові, сечі та волосся на ртуть доступні, але погано пов'язані з кількістю в організмі.

Первинний механізм токсичності ртуті передбачає її незворотне пригнічення селеноферментів, таких як тіоредоксин-редуктаза. Висока експозиція ртуті виснажує кількість клітинного селену, доступного для біосинтезу тіоредоксин-редуктази та інших селеноферментів, які запобігають та зворотному окислювальному пошкодженню, що, якщо виснаження є важким і тривалим, призводить до дисфункцій клітин мозку, які в кінцевому підсумку можуть спричинити смерть.

Профілактика включає в себе вживання дієти з низьким вмістом ртуті, видалення ртуті з медичних та інших приладів, правильну утилізацію ртуті, а не видобуток подальшої ртуті. У тих, хто з гострим отруєнням від неорганічних солей ртуті, хелатування або димеркаптобурштинової кислоти (DMSA) або димеркаптопропан сульфонат (DMPS), як видається, покращує результати, якщо вони даються протягом декількох годин впливу. Chelation для тих, хто з довгострокового впливу є неясною користь.

Отруєння кадмієм. Кадмій є природним токсичним металом із загальним впливом на промислових робочих місцях, рослинних ґрунтах та від куріння. Через низьку допустиму опромінення на людину перевитримка може виникнути навіть у ситуаціях, коли виявлені слідові кількості кадмію. Кадмій широко використовується в гальванічних покриттях, хоча характер операції, як правило, не призводить до перетримки. Кадмій також міститься в деяких промислових фарбах і може становити небезпеку при розпилюванні. Операції, пов'язані з видаленням кадмієвих фарб шляхом вискоблювання або підривання, можуть становити значну небезпеку. Основне використання кадмію - у виробництві акумуляторних батарей NiCd. Основним джерелом кадмію є як побічний продукт рафінування металу цинку. Вплив кадмію розглядається в конкретних стандартах для загальної промисловості, зайнятості верфі, будівельної галузі та сільськогосподарської промисловості.

Гострий вплив парів кадмію може спричинити грипоподібні симптоми, включаючи озноб, лихоманку та біль у м'язах, які іноді називають «блюзом кадмію». Симптоми можуть усунутися через тиждень, якщо немає ураження дихальних шляхів. Більш сильні впливи можуть викликати трахео-бронхіт, пневмоніт, набряк легенів. Симптоми запалення можуть починатися через кілька годин після впливу і включають кашель, сухість і подразнення носа і горла, головний біль, запаморочення, слабкість, лихоманку, озноб і біль у грудях.

Вдихання пилу, завантаженого кадмієм, швидко призводить до проблем з дихальними шляхами та нирками, які можуть призвести до летального результату (часто від ниркової недостатності). Попадання будь-якої значної кількості кадмію викликає негайне отруєння і пошкодження печінки, кісток, нирок. Сполуки, що містять кадмій, також є канцерогенними.

Резюме

• Корозійні отрути - це хімічні речовини (які можна знайти в багатьох побутових продуктах), які вважаються високоактивними і, отже, дуже небезпечні при попаданні всередину або контакті зі шкірою.
• Метаболічні отрути, такі як чадний газ і ціанід, порушують функції організму.
• Вплив свинцю, ртуті та кадмію на людину вплинув на нервову систему, дихальну систему, мозок та інші різні органи.

Дописувачі

• Template:ContribAgnewM
• Wikipedia
• US NIH MedlinePlus
• Chibishev, Andon, et al. “Corrosive Poisonings in Adults.” Materia Socio Medica, vol. 24, no. 2, 2012, p. 125., doi:10.5455/msm.2012.24.125-130.
• Robert J. Lancashire (University of West Indies-Mona)