Токсикологическое действие свинца, наркотических и ядовитых веществ

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

на тему: «Токсикологическое действие свинца, наркотических и ядовитых веществ»

1. Свинец. Качественное обнаружение и токсикологическое значение

Токсикологическое значение свинца определяется ядовитыми свойствами металлического свинца, его солей и некоторых производных: широким и разнообразным применением их в промышленности и быту.

Из различных соединений свинца наибольшее токсикологическое значение имеют арсенат, ацетат, хромат, карбонат, хлорид, нитрат и ряд других солей этого металла. Оксид свинца применяется для приготовления некоторых красок, входит в состав свинцового пластыря. Свинца карбонат является одним из компонентов свинцовых белил. В состав некоторых красок входит и свинца хромат. Свинца арсенат относится к числу соединений, применяемых для борьбы с вредителями садов и виноградников. Основной свинца ацетат в ряде стран применяется и медицине. Стеарат, олеат и другие соединения свинца с органическими кислотами используются в качестве стабилизаторов при получении пластмасс. Эти соединения используются как добавки к краскам, а также входят в состав некоторых помад и жидкостей для волос.

Особенно опасными в отношении отравлений свинцом являются добыча свинцовых руд, выплавка свинца, производство аккумуляторов, свинцовых красок [свинцовые белила 2РbСО3.Рb(ОН)2 и сурик Рb3О4], применение которых в России ограничивается только окраской судов и мостов, лужение, пайка, применение свинцовой глазури PbSiО3 и т. д. При недостаточной охране труда возможны промышленные отравления.

Источниками бытовых отравлений являлось в ряде случаев недоброкачественно луженая (при употреблении консервов, изготовленных в недоброкачественно луженной посуде), эмалированная, фарфорово-фаянсовая и глиняная посуда, покрытая глазурью. Описаны случаи отравления свинцом через питьевую воду (свинцовые трубы), нюхательный табак, завернутый в свинцовую бумагу, после огнестрельного ранения и т.п. Более известны также случаи отравлений свинцовыми солями и тетраэтилсвинцом.

Основным источником отравлений соединениями свинца является поступление их в пищевой канал.

Ионы свинца, поступившие в организм, соединяются с сульфгидрильными и другими функциональными группами ферментов и некоторых других жизненно важных белковых соединений. Около 90 % ионов свинца, поступивших в кровь, связываются эритроцитами (по Р. Лудевигу и К. Лосу, 1983).

Свинец является протоплазматическим ядом, вызывающим изменения главным образом в нервной ткани, крови и сосудах. Ядовитость соединений свинца в значительной степени связана с растворимостью их и в желудочном соке, и в других жидкостях организма. Хроническое отравление свинцом дает характерную клиническую картину. Смертельная доза различных соединений свинца неодинакова. Дети особенно чувствительны к нему.

Свинец поражает все отделы головного мозга, особенно гипоталамические отделы и ретикулярную формацию ствола. Свинец блокирует ферменты, участвующие в синтезе гема. Развивается гипохромная анемия при нормальном содержании железа сыворотки. Кроме того, свинец повышает гемолиз эритроцитов.

Свинец не относится к числу биологических элементов, но обычно присутствует в воде и пище, откуда поступает в организм. Человек, не занятый работой со свинцом, поглощает в сутки, как указывает Н.В. Лазарев, 0,05 - 2 г свинца (в среднем 0,3 мг). Соединения свинца способны кумулироваться в костной ткани, печени, почках. Около 10% его всасывается организмом, остальное количество выделяется с калом. Свинец откладывается в печени и в трубчатых, несколько меньше в плоских костях. В остальных органах откладывается в незначительном количестве. Отсюда необходимость обнаружения свинца во внутренних органах трупов людей, умерших от других причин, и обязательное количественное определения его при положительных результатах качественного анализа.

Естественное содержание свинца (по данным А.О. Войнара, в миллиграммах на 100 г органа) в печени 0,130; в почке 0,027; в трубчатых костях 1,88; в желудке и кишечнике 0,022 и 0,023 соответственно.

Соединения свинца выделяются из организма главным образом с калом. Меньшие количества этих соединений выделяются с желчью, а следовые количества - с мочой. Соединения свинца частично откладываются в костной ткани в виде трехзамещенного фосфата.

Патологоанатомическая картина в острых случаях общая для соединений тяжелых металлов.

Клиническая картина. Острое отравление - головная боль, слабость, головокружение, рвота, брадикардия, артериальная гипотензия, потливость, слюнотечение, зуд, парестезии, тремор конечностей. Симптомы часто развиваются через 6 ч - 2 сут после отравления. При вдыхании паров более выражена неврологическая симптоматика: бессонница, головная боль, атаксия, судороги, галлюцинации, психомоторное возбуждение. При пероральном приеме - диспептические расстройства: жажда, отрыжка, боль в животе, тошнота, рвота, диарея. У детей в течение 1-5 дней - стойкая неукротимая рвота, атаксия, судороги, нарушения сознания.

Хроническое отравление, Возможно возникновение тремора конечностей, повышенной утомляемости, раздражительности, расстройств памяти, бессонницы. Дискомфорт в области живота, рвота, снижение массы тела, гипотрофия мышц. Возможно развитие почечной недостаточности.

Тяжелая интоксикация (острая или хроническая): алиментарный синдром - анорексия, привкус металла (при хронической интоксикации - ощущение волоса) во рту, запоры, кишечные колики, напряжение мышц брюшной стенки (иногда), на дёснах - свинцовая (сине-черная) кайма. Нервно-мышечный синдром (чаще у взрослых): безболезненный периферический неврит и слабость мышц-разгибателей. При хроническом отравлении - свинцовая энцефалопатия (чаще у детей) с эпилептиформными припадками, коматозное состояние; долговременные остаточные явления, включающие неврологические дефекты (нейроциркуляторная триада - артериальная гипотензия, брадикардия, гипотермия), психопатологические расстройства (упорные головные боли, бессонница, повышенная возбудимость, беспокойный сон с кошмарами), задержка умственного развития (у детей). При остром отравлении - галлюцинации, бред, психомоторное возбуждение, маниакальный синдром, судороги.

Беременность. Отравление свинцом во время беременности приводит к рождению недоношенных детей и преждевременному родоразрешению. Свинец обладает тератогенными свойствами.

Исследование осадка.

При решении вопроса об отравлении тетраэтилсвинцом (С2Н5)4Рb применяют специальную методику, основанную на изолировании этого яда перегонкой с водяным паром.

Выше было обосновано, что при разбавлении минерализата водой возможно появление мути или выпадение осадка. Это означает, что в минерализате находится белый осадок свинца сульфата. Такого же цвета осадок бария сульфата образуется при отравлении соединениями бария. В результате соосаждения осадки сульфатов свинца и бария могут быть загрязнены ионами кальция, хрома, железа и др. При наличии хрома в осадке он имеет грязно-зеленую окраску. Химико-токсикологический интерес представляют только барий и свинец, которые необходимо до обнаружения разделить. соль свинец яд наркотическое вещество

Оптимальными условиями для количественного осаждения Ва2+ и Рb2+ являются: концентрация в минерализате ~20 % H2SO4, отсутствие окислов азота (частичное растворение PbSО4 и в значительно меньшей степени BaSО4 в кислоте азотной), время осаждения (~24 часа). Вследствие соосаждения в осадке могут также находиться Са2+, Fe3+, Al3+, Cr3+, Zn2+, Cu2+ и др. При соосаждении Сr3+ осадок окрашен в грязно-зеленый цвет. Во избежание потерь Сr3+ грязно-зеленый осадок обрабатывают при нагревании раствором персульфата аммония в 1% растворе серной кислоты. Нерастворившийся осадок подвергают анализу на Ва2+ и Рb2+, а фильтрат оставляют для количественного определения хрома.

Исследование фильтрата на свинец:

а) реакцией с дитизоном (H2Dz)

К раствору, содержащему свинца ацетат, прибавляют хлороформный раствор дитизона и взбалтывают. При этом образуется однозамещенный дитизонат свинца Pb(HDz)2, хлороформный раствор которого имеет оранжево-красную окраску:

В зависимости от объема водного слоя раствор исследуют далее микрокристаллическими или макрохимическими реакциями.

При малом объеме водного слоя

а) получают двойную соль йодида цезия и свинца - Cs[PbI3]

(CH3COO)2Pb + CsCl + 3 KI ® Cs[PbI3] ? + KCl + 2 CH3COOK

При наличии ионов свинца образуются прозрачные игольчатые кристаллы на жёлтом фоне.

б) образование гексанитрита калия, меди и свинца K2Cu[Pb(NO2)6]

(CH3COO)2Pb + (CH3COO)2Cu + 6 KNO2 ® K2Cu[Pb(NO2)6] ? + 4 CH3COOK

Образование чёрных или коричневых кристаллов, имеющих форму куба, указывает на наличие ионов свинца.

При большом объеме водного слоя (2 мл и более)

а) образования PbS:

(CH3COO)2Pb + Na2S = PbS? + 2 CH3COO Na

При наличии ионов свинца появляется чёрный осадок.

Осадок не растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах, но растворяется в разбавленной кислоте азотной с выделением окислов азота и элементарной серы:

3PbS + 8HNО3 = 3Pb(NО3)2 + 2NO + 3S + 4H2О;

б) образование PbSО4:

(CH3COO)2Pb + H2SO4 ® PbSO4 ? + 2 CH3COOH

При наличии ионов свинца появляется белый осадок

Осадок свинца сульфата растворяется в концентрированной серной кислоте с образованием кислой соли:

PbSО4 + H2SО4 = Pb(hso4)2

При добавлении воды вновь выпадает осадок сульфата свинца.

в) образования РbСrО4: нерастворим в уксусной кислоте, но растворим в минеральных кислотах и едких щелочах:

2 (CH3COO)2Pb + K2Cr2O7 + H2O ® 2 PbCrO4 ? + 2 CH3COOK + 2 CH3COOH

При наличии ионов свинца появляется оранжево-жёлтый осадок.

г) образования PbI2:

(CH3COO)2Pb + 2 KI ® PbI2 ? + 2 CH3COOK

При наличии ионов свинца выпадает жёлтый осадок, который растворяется при нагревании и вновь появляется при охлаждении (в избытке реактива осадок растворяется).

2. Вещества наркотического действия

Злоупотребление наркотическими средствами и незаконная торговля ими в последнее время во многих, особенно развитых странах мира, приняли катастрофические размеры. Официальная пресса США, Германии, Франции, Англии, Швеции почти ежедневно сообщает о смерти своих граждан, последовавшей в результате злоупотребления наркотическими и психотропными веществами. Наркомания захватила во многих странах даже подростков.

Широкое распространение наркомании в развитых странах во многом является следствием тех социальных условий, которые там существуют, а именно: безработица, неуверенность в завтрашнем дне, ежедневные стрессы, тяжелое нервно-психическое состояние, стремление получить допинг, создающий впечатление прилива сил, хотя бы на короткий промежуток времени уйти от окружающей действительности.

Наряду с уже всемирно известными наркотическими препаратами за последние 10 лет во многих странах увеличилось число наркоманов, употребляющих так называемые психотропные наркотики. В этом отношении самыми опасными оказались амфетамины и глюциногены, ЛСД и другие производные лизергиновой кислоты, не являющиеся, в отличие от других психотропных препаратов, медицинскими и представляющие исключительную опасность для человека.

В международном антинаркотическом центре в Нью-Йорке назвали приблизительное количество наркоманов на земном шаре; цифра оказалась ужасной: миллиард наркоманов! При этом нельзя не упомянуть, что в наши дни торговля наркотиками стала одной из самых страшных форм эксплуатации человека человеком, одним из самых страшных преступлений против человечества.

Что же такое "наркотик"? Исходя из определения, данного Всемирной организацией здравоохранения, наркотиком следует считать любое вещество (имеющее или не имеющее законного применения в медицине) , которое является предметом злоупотребления в других целях, кроме медицинских.

Ученые, старающиеся проникнуть в тайну дурмана, потрясены необычайной вирулентностью наркотиков, способных прокрадываться в самую глубину чувств и мыслей своих потребителей. Длительные и углубленные исследования, проводившиеся целыми поколениями ученых, не были бесплодными. Яд, скрытый в большинстве "райских" средств, был выявлен. Еще в 60-х годах специалисты установили, что чрезмерное употребление глюциногенных веществ вызывает психические расстройства, тяжелые патологические состояния. Физиологические свойства наркотиков, вовлеченных в сложный химический процесс, происходящий в человеческом организме, обладают притягательной силой, и принуждаю жертву обращаться к ним повторно или непрерывно после того, как привычка или зависимость прочно вступила в свои права. Наркотики в зависимости от их воздействия на организм человека условно можно разделить на две большие группы: 1) возбуждающие; 2) вызывающие депрессию. При этом следует иметь в виду, что каждый из наркотиков обладает большим разнообразием скрытых свойств, по-разному влияющих на нервную систему.

Есть наркотики, которые успокаивают и обезболивают (их называют депрессивными), и есть другие, оказывающие стимулирующее воздействие, возбуждающие организм. Галлюциногенные средства вызывают экстаз и буйство, кошмары или чувство мучительного беспокойства. При этом каждое из этих веществ, даже самое опасное с точки зрения злоупотребления, может оказывать целебное, благотворное действие, но только в том случае, если его применяют абсолютно правильно.

Индийская конопля, листья коки, семена мака считаются одними из самых древних природных наркотических веществ. Опиум и его производные: морфий, героин оказывают болеутоляющее действие и устраняют состояние тревоги и страха, уменьшают, часто до полного исчезновения, ощущение голода и жажды, ослабляют половое влечение, понижают мочеотделение, повергают человека в сонливое состояние или, в случае с героином, в буйство. В подобном же отношении выделяются гашиш, марихуана и другие производные растения Cannabis savita в индийском или американском варианте. Кокаин вызывает обычно самые буйные реакции, сопровождающиеся обычно галлюцинациями или странной эйфорией, смешанной с параноидальными импульсами. Порой криминогенный характер этого наркотика порождает насилие и стимулирует психическую активность человека. В 60-х годах на горизонте появился ЛСД, диэтиламид лизергиновой кислоты, полусинтетическое вещество, производное лизергиновой кислоты, извлеченное из гриба спорыньи ржи. ЛСД, далеко не самый последний потомок семьи наркотиков, открыл путь еще более сильнодействующим веществам. Чтобы понять опасность, которую несет с собой такой взрыв наркотиков, напомним, что достаточно принять миллионную долю грамма ЛСД на каждый килограмм веса, чтобы он стал галлюциногировать.

Состояние наркомании характеризуется тремя свойствами: 1) непреодолимое желание или потребность продолжать принимать наркотики и доставать их любыми способами; 2) стремление увеличивать дозы; 3) зависимость психического, а иногда и физического характера от воздействий наркотика.

Так называемый синдром наркомании возникает лишь в результате принятия наркотического средства, независимо от того, происходит ли это случайно или после систематического употребления. Этапы этого процесса, протекающего более медленно или более быстро, в основном следующие:

1) Начальная эйфория, часто весьма кратковременная. Она характерна для определенных наркотических веществ (особенно морфия и опиума) , а не для всех средств. В таком состоянии повышенной раздражительности, причудливых и часто эротических видений человек теряет контроль над собой...

2) Толерантность носит временный характер. Это явление объясняется реакцией организма на действие одной и той же дозы вещества, принимаемой неоднократно. Постепенно организм реагирует слабее.

3) Зависимость. Большинство исследователей пришли к выводу, что зависимость явление как физическое, так и психическое. Выражается оно классическими симптомами абстиненции, или "отнятия", которые наркоман переносит очень тяжело и с риском тяжелых органических или функциональных приступов.

4) Абстиненция (синдром отнятия) происходит обычно через 12-48 часов после прекращения принятия наркотика. Наркоман не может переносить это состояние, вызывающее у него нервные расстройства, тахикардию, спазмы, рвоту, диарею, слюнотечение, повышенную секрецию желез. При этом появляется навязчивое желание найти токсическое вещество - наркотик - любой ценой! Резкое "отнятие" наркомана приводит к неистовым и крайне опасным проявлениям, которые могут в некоторых случаях вызвать настоящие коллапсы, как это бывает с морфинистами. Это разновидности страшного delirium tremens - белой горячки, в которую погружается неизлечимый алкоголик... Приступ сам по себе выражает состояние острой потребности в отраве, ставшей необходимым фактором внутренних процессов.

Теперь мы перейдем к классификации наркоманий. Приведем классическое деление, разработанное специалистами Всемирного общества здравоохранения. Итак, все наркотики и их действия делятся на следующие группы.

1) Седативные яды, успокаивающие психическую деятельность. Они сокращают вплоть до полного устранения функции возбудимости и восприятия, вводя человека в заблуждение, одаривая его букетом приятных состояний. Эти вещества (опиум и его алкалоиды, морфий, кодеин, кока и кокаин) изменяют мозговые функции и отнесены к категории Euforica.

2) Галлюциногенные средства, представленные большим числом веществ растительного происхождения, очень разные по своему химическому составу. Сюда входят мескалин из кактуса, индийская конопля, гашиш и прочие тропеиновые растения. Все они вызывают церебральные возбуждения, выражающиеся в деформации ощущений, галлюцинациях, искажении восприятий, видениях, и поэтому их относят к категории Fantastica.

3) Сюда относятся вещества, легко получаемые путем химического синтеза, вызывающие сперва церебральные возбуждения, а затем глубокую депрессию. К таким средствам причисляются: алкоголь, эфир, хлороформ, бензин. Эта категория Inebrantia.

4) Категория Нyрnotica, куда входят яды сна: хлорал, барбитураты, сульфорол, кава-кава и др.)

5) Excitantia. Здесь преобладают растительные вещества, возбуждающие мозговую деятельность без немедленного влияния на психику; сила воздействия на разных лиц бывает разной. Сюда входят растения, содержащие кофеин, табак, бетель и др.

В большинстве стран, участвующих в борьбе против наркотиков, контролируется лишь небольшая часть продукции, то есть препараты, вошедшие в список запрещенных наркотических средств, столь разнообразные по своим свойствам, вызывающим наркоманию. Ступени наркомании ведут все ниже, определяя обострение бедствия, являющегося, как подчеркивают эксперты Всемирной организации здравоохранения, большой угрозой для здравоохранения в мировом масштабе. Опасность эта увеличивается по мере того, как фабрики и лаборатории производят все новые и новые типы наркотиков, все более сильных и вредоносных

3. Примеры, показывающие механизм действия некоторых ядовитых веществ: Синильная кислота, Апилин и родств. соединения, Углекислый газ (Со), тяжелых металл., карбонаты

Большинство ядов проявляют высокую биологическую активность. Это связано с избирательностью их действия, способностью влиять на отдельные звенья тонких биохимических процессов, происходящих в организме. Например, действие мышьяка основано на нарушении окислительных процессов в тканях (вследствие блокады сульфгидрильных групп ферментных систем); синильная кислота подавляет деятельность дыхательного фермента тканей, вступая во взаимодействие с цитохромоксидазой; фосфорорганические вещества воздействуют на фермент холинэстеразу и через нее на передачу возбуждения по нервным путям и т.д. Поэтому точки приложения ядовитого действия различны. Так, одни из синоптических ядов влияют непосредственно на аксон, блокируя передачу нервного импульса (тетраодотоксин), другие подавляют выделение ацетилхолина на окончаниях аксона (ботулотоксин), третьи нарушают контакт ацетилхолина в мышце (кураре), четвертые тормозят расщепление ацетилхолина (зарин). Только среди ядов, действующих на ферменты, различают 13 групп соединений, каждая из которых в свою очередь состоит из нескольких веществ.

Яды, попадая в организм, обычно в той или иной степени нейтрализуются, окисляются, восстанавливаются, соединяются с другими веществами и т.д. При введении нескольких ядов действие каждого из них может усиливаться (синергисты) или уменьшаться (антагонисты). Например, снотворные и алкоголь, принятые в одном растворе, взаимно усиливают действие друг друга, кислота и щелочь -- взаимно ослабляют. На свойствах определённых веществ ослаблять или полностью разрушать в организме токсические свойства ядов основано применение антидотов и различных способов этиотропного лечения отравлений.

Освобождение организмов от ядов может происходить вскоре после их введения (рвота, промывание желудка и др.) или через органы выделения: почки (растворимые в воде и нелетучие яды), легкие (газообразные и летучие вещества), печень (мышьяк, наркотики, спирты), слизистую оболочку желудка (морфин, стрихнин), стенку кишечника (ртуть, мышьяк), слюнные железы (соли тяжелых металлов, пилокарпин, бертолетова соль), с потом (фенол, галоиды), с грудным молоком (морфин, алкоголь, мышьяк) и т.д.

Выделяясь из организма, яд может действовать на ткани в местах выделения, поражая органы выделения. Так, при отравлении препаратами ртути наблюдается поражение почек (нефроз), толстых кишок (язвенный колит), десен (ртутный стоматит).

Смертельной дозой чистой синильной кислоты считают 0,05- 0,1 г; смертельная доза цианида калия 0,15-0,25 г. Описаны случаи выздоровления после приема 0,3 мг и даже 3,25 г KCN. Отравление ядрами горького миндаля может наступить при поедании 40-60 штук, а у детей - даже 10-12 шт.

Горькоминдальная вода (Aqua Amygdalarum amararum) может оказать токсическое и даже смертельное действие при приеме внутрь 60-100 мл. Одним из наводящих указаний при вскрытии трупов лиц, погибших от отравления синильной кислотой, является запах горького миндаля (но далеко не всегда) от внутренних органов трупа и мозга.

В организме в тканях трупа, во внешней среде цианиды подвергаются биотрансформации несколькими путями.

1. Гидролиз:

(составная часть животного организма).

2. Превращение в роданиды под влиянием фермента роданазы: KCN->KSCN (составная часть организма).

3. Соединение с гемоглобином крови.

4. Связывание с цистеином.

5. Присоединение к веществам, содержащим альдегидную группу, например к сахарам:

В судебной практике известны случаи, когда препарат цианида калия, доставленный на анализ как орудие замышляемого отравления, при исследовании оказывался карбонатом калия: имело место (или могло иметь место) покушение на отравление с негодными средствами. При этом цианид калия, сохраняемый без особых предосторожностей (в отношении внешних воздействий), подвергался действию влаги воздуха и углекислоты и превращался в неядовитый карбонат калия:

KCN + СО₂ + НОН = КНСО₃ + HCN

Возможность превращения синильной кислоты и ее производных в другие вещества связана с необходимостью проведения химико-токсикологического исследования на наличие НСN в день поступления объектов в лабораторию.

Оксид углерода (II) поступает в организм через дыхательные пути и определяется концентрацией во вдыхаемом воздухе угарного газа и кислорода, длительностью воздействия СО и интенсивностью лёгочной вентиляции. Окись углерода взаимодействует с двухвалентным железом гемоглобина крови, вытесняя из оксигемоглобина (НЬО2) кислород и образуя карбоксигемоглобин (НЬСО).

НbO2 + СО = НbСО + O2

Грамм гемоглобина может связать 1,34 мл кислорода или окиси углерода. Сродство гемоглобина к окиси углерода в 220-290 раз больше, чем к кислороду, поэтому СО легко вытесняет кислород из оксигемоглобина, образуя более стойкое соединение. Карбоксигемоглобин диссоциирует в 3600 раз медленнее, чем оксигемоглобин, что приводит к накоплению карбоксигемоглобина в крови и усилению кислородной недостаточности.

Окись углерода также связывается с двухвалентным железом миоглобина, цитохрома, цитохромоксидазы, пероксидазы и каталазы. В незначительной степени СО окисляется в углекислоту.

Распределение в организме. При остром отравлении высокими концентрациями СО большая часть яда, находящегося в крови, связана с эритроцитами. Повторные острые отравления приводят к повышению уровня СО в плазме, а при хроническом отравлении в плазме обнаруживается 25-30% общего количества окиси углерода, связанной кровью. В значительном количестве СО переходит из крови в ткани. При остром отравлении в скелетных мышцах и миокарде обнаруживается до 13,5% от общего количества адсорбированной СО, где она связана с миоглобином.

Выделение из организма. Выделение СО происходит через дыхательные пути и продолжается несколько часов. Около 60-70% яда выделяется в течение первого часа, а за 4 часа составляет 96% от адсорбированной организмом дозы. Некоторое количество СО выводится через ЖКТ, ничтожные количества выделяются через кожу, а также с мочой в виде комплексного соединения с железом.

Объектами исследования являются кровь из трупа и воздух, содержащий СО.

При острых отравлениях концентрация карбоксигемоглобина в крови составляет около 40%, а при смертельных исходах до 60% и более.

Обнаружение карбоксигемоглобина в крови является доказательством отравления угарным газом.

Размещено на Allbest.ru