Ядовитые и сильнодействующие вещества и их воздействие на организм
Условия действия яда на организм
Особенности взаимодействия яда и организма, в том числе вопросы токсико-динамики и токсико-кинетики издавна изучались токсикологией, в частности судебной токсикологией, токсико-динамика изучает реакции организма в ответ на действие отравляющего вещества в отличие от токсико-кинетики, которая занимается вопросами изменения отравляющих веществ в организме.
Н. В. Попов выделяет первичное действие яда, возникающее на месте его приложения, последовательное действие, выражающееся в нарушении функции органов в зависимости от первичного действия, и метатоксическое действие, представляющее собой более или менее отдаленные последствия отравления, которые прямо не связаны с влиянием самого ядовитого вещества и проявляются главным образом уже после удаления яда из организма. Степень выраженности этих форм проявления действия яда зависит как от свойств самого отравляющего вещества, так и от путей его введения и реакции самого организма.
Отравляющие вещества поступают в организм через желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, кожу, а также при непосредственном введении в кровь или под кожу. Наибольшее судебно-медицинское значение имеет поступление ядов через рот. Некоторые вещества, например липоидорастворимые (дихлорэтан, хлороформ), начинают всасываться уже слизистыми оболочками полости рта. Особенно активно всасываются слизистыми оболочками на всем протяжении пищеварительного тракта жидкие отравляющие вещества, например спирты, различные растворители и т. д. Всасывание отравляющих веществ слизистой оболочкой желудка зависит от многих причин: растворимости вещества в воде или жирах, степени воздействия на вещества желудочного сока, наполнения желудка пищей, характера желудочного содержимого и т. д.
Лучше всего в желудке всасываются водо- и липоидорастворимые вещества, находящиеся в жидком состоянии, хуже — твердые и малорастворимые вещества. Большое значение при пероральном отравлении имеет кислая реакция желудочного сока, которая иногда значительно изменяет химическую структуру, в иногда и растворимость ядов. Наполнение желудка пищей и характер желудочного содержимого также влияют на степень всасывания яда. Как известно, прием отравляющего вещества натощак усиливает и ускоряет процесс интоксикации. Наоборот, в желудке, наполненном пищей, всасывание яда замедляется, что отчасти связано с сорбционной активностью пищевых масс. Иногда характер желудочного содержимого влияет на введенный яд, ослабляя или усиливая его действие. Например, белковая пища (молоко, молочные продукты) препятствует всасыванию солей тяжелых металлов; кислая реакция пищевых масс способствует всасыванию цианидов; дубильные вещества, содержащиеся в чае, связывают некоторые алкалоиды и т. д.
На степень всасывания яда в желудке оказывает большое влияние также двигательная активность желудка, так как она прямо связана с конвективностью, т. с. перемешиванием вещества в желудке. Атония желудка, резко замедляющая скорость обтекания и перемешивания вещества (в том числе и ядов) с содержимый желудка, замедляет процесс всасывания.. В кишечнике, главным образом в тонком, яды также хорошо всасываются, особенно водорастворимые. Вместе с тем следует иметь в виду возможность превращения ядов в кишечнике в связи с деятельностью кишечных бактерий. На процесс всасывания из кишечника влияют также кишечный сок, степень наполнения кишечника и его перистальтика.
При пероральных отравлениях на всасывание ядов в желудочно-кишечном тракте большое влияние оказывает скорость кровотока, оказывающая прямое действие на перенос отравляющего вещества из желудка в кровь. Поскольку при тяжелых отравлениях нередко развивается токсический шок и острая сердечно-сосудистая недостаточность, возникает остановка местного кровотока, концентрация яда в крови и желудке выравниваются и всасывание яда замедляется.
При всасывании ядов в желудке и кишечнике они прежде всего попадают в печень, которая задерживает их и обезвреживает. Если барьерная функция печени хорошо выражена, многие яды проявляют себя как малотоксичные вещества. Однако далеко не всегда отравляющее вещество при всасывании слизистой оболочкой пищеварительного тракта проходит печеночный барьер. В частности, некоторые соединения, особенно водорастворимые могут всасываться в слизистой полости рта и сразу попадать в большой круг кровообращения, минуя печень. При всасывании слизистой оболочкой прямой кишки (применение клизм) яды также попадают в большой круг кровообращения через подчревную вену, минуя печень. В этих случаях действие яда оказывается более быстрым и сильным.
Некоторые отравляющие вещества (порошкообразные, газообразные или парообразные) попадают в организм через дыхательные пути и всасываются главным образом в легких. Вместе с тем значительной всасывающей способностью обладают также слизистые оболочки дыхательных путей. Особенно активно они всасывают водорастворимые вещества, например спирты. Иногда при вдыхании паров или газообразных веществ смерть может наступить до того, как концентрация вещества в крови достигнет критических значений. В этих случаях возможна смерть уже после нескольких вдохов вследствие рефлекторной остановки дыхания и деятельности сердца, и в этом случае Балашиха судебный морг даст окончательное заключение о причине смерти.
Некоторые ядовитые вещества, особенно технические жидкости, могут проникать в организм через неповрежденную кожу. В этом случае необходимо учитывать водо- и жирорастворимость вещества, площадь его соприкосновения с кожей, длительность контакта, температуру жидкости, состояние кожного покрова. Растворимые в воде, но нерастворимые в липоидах соединения не могут проникать через неповрежденную кожу, с другой стороны, растворимые в жирах, но нерастворимые в воде вещества проникают через кожный барьер, однако дальнейшее всасывание их в кровь не происходит. Большая площадь соприкосновения, длительный контакт вещества с кожей, а также повышение температуры жидкости способствуют более быстрому и сильному отравлению. Эпидермис, однако, является достаточно надежным барьером, препятствующим всасыванию большинства отравляющих веществ, поэтому поврежденные места кожи — ссадины, раны, язвы — обладают значительно большей способностью к всасыванию.
Наиболее быстро и сильно яды действуют при непосредственном поступлении в кровяное русло, т. е. при подкожном или внутривенном введении.
Помимо указанных путей введения яда, существуют и другие, более редко встречающиеся: слизистые оболочки глаз, носа, женских половых органов, а также брюшина и плевра. Процесс интоксикации начинается по существу после попадания отравляющего вещества в кровь.
Некоторые вещества, так называемые яды крови, начинают проявлять свое действие уже на этом этапе, связывая гемоглобин и вызывая другие биохимические изменения. Кровь разносит отравляющее вещество по всему организму, и оно фиксируется в различных органах и тканях вследствие сорбционной емкости этих тканей и биологического сродства их к отдельным ядам.
Прежде всего на этом этапе интоксикации имеет значение степень кровоснабжения органа: чем она выше, тем скорее в его деятельности проявляется действие яда. По-видимому, отчасти этим, наряду с рефлекторным действием, можно объяснить то, что центральная нервная система и в первую очередь кора головного мозга реагируют на малые дозы ядов задолго до того, как выявляются другие клинические признаки их действия. Механизм действия большинства ядов тесно связан с их влиянием на отдельные звенья тонких биохимических процессов и прежде всего с их способностью вступать в молекулярные реакции с ферментами.
Например, фосфорорганические яды блокируют фермент холинэстеразу, цианиды подавляют действие цитохромоксидазы, оказывая угнетающее действие на тканевое дыхание, и т. д. В основе патогенетического механизма действия некоторых ядов лежит не только их способность блокировать ферменты, но и брать на себя функцию аналога субстрата, взаимодействующего с ферментами. Например, фосфорорганическне и другие антихолинэстеразные яды могут быть аналогами медиаторов, дезоксипиридоксин и другие антивитамины — аналогами коферментов, фторфенилаланин и некоторые антибиотики — аналогами аминокислот и т. л.
Существуют различные точки приложения отдельных ядов, что лежит в основе их классификации. Как известно, ткани, наиболее активно сорбирующие данное вещество, постепенно накапливают его и в результате этого поражаются сильнее. Например, молекула этиленгликоля фиксируется в эпителиальных клетках почечного пефрона и вследствие своей гидрофильности вызывает тяжелые изменения почечной паренхимы, приводя к уремии.
Попадая в организм, яды претерпевают те или иные изменения. Большинство отравляющих веществ включается в метаболизм, завершающийся при наиболее благоприятных исходах образованием конечных продуктов обмена — воды и углекислоты. В таких случаях период интоксикации является относительно недолгим и не сопровождается заметными органическими нарушениями. В качестве примера такого отравляющего вещества можно привести этиловый спирт. В значительном большинстве случаев превращения ядов в организме направлены на их обезвреживание. При этом образуются метаболиты, более водорастворимые, чем само ядовитое вещество, в связи с чем увеличивается возможность выделения их, например, почками. Это не означает, однако, что промежуточные и конечные продукты распада не являются токсичными; наоборот, иногда продукты метаболизма не менее ядовиты, чем исходное вещество, например формальдегид и муравьиная кислота, образующиеся при распаде метилового спирта. Однако в целом процесс превращения яда и организме является процессом детоксикации.
Превращения ядов в организме осуществляются посредством окисления, восстановления, гидролиза и синтеза. При этом в процессе метаболизма вещества происходит смена одного типа превращения другим.
Выделение ядов и их метаболитов осуществляется главным образом почками и легкими, в меньшей мере другими органами. Наиболее активным выделительным органом являются почки, которые выводят растворимые в воде и нелетучие вещества. Поскольку в процессе детоксикации, как было указано выше, образуются главным образом вещества, растворимые в воде, почки несут основную нагрузку в освобождении организма от яда. При многих отравлениях лечебные мероприятия направлены на усиление процессов выведения яда почками. Через легкие из организма выводятся легколетучие и газообразные яды и продукты метаболизма. Иногда в процессе метаболизма в организме из нелетучих веществ образуются летучие, выделение которые также происходит преимущественно через легкие.
Такие вещества, как этиловый спирт, хлороформ, фенол и др., выделяются частично через легкие, что имеет определенное значение при экспертизе, поскольку выдыхаемый воздух имеет специфический запах. Из других органов, выделяющих отравляющие вещества, следует назвать желудочно-кишечный тракт, потовые, слюнные и молочные железы, в также печень. Слизистая оболочка желудка выделяет некоторые алкалоиды, метиловый спирт, йод; кишечник — соли тяжелых металлов. Печень выделяет вместе с желчью некоторые наркотики, эфирные масла и другие вещества. Активно выделяют соединения тяжелых металлов слюнные и молочные железы. Некоторые вещества (деструктивные и некоторые другие яды) могут в значительной степени поражать выделительные органы, вызывая в них иногда необратимые изменения.
Особенно часто при этом страдают почки вследствие прохождения через них значительной массы крови и, следовательно, циркулирующего с ней яда. Нередко наблюдаются также поражения кишечника (при отравлениях сулемой и др.), легких, печени. Этот процесс в свою очередь ведет к уменьшению выделительной способности органов, что усиливает интоксикацию организма и иногда является непосредственной причиной наступления смерти (уремия, пневмония и др.). Хотя почти всякая интоксикация вызывает мобилизацию защитных сил организма и стимулирует процессы метаболизма, детоксикации и выделения яда, некоторые вещества накапливаются в организме, образуя депо, которые служат источником длительного поступления яда в кровь. К таким веществам можно отнести, например, ряд соединении тяжелых металлов и металлоидов (мышьяка, свинца, фосфора и др.), которые могут откладываться в костях, волосах, внутренних органах.
С использованием: Коллектив авторов: Р.В. Бережной, В.М. Грибов, А.Р. Деньковский, Е.А. Литвак, С.И. Сергеев, С.Ф. Скрижинский, В.М. Смольянинов, Я.С. Смусин, В.С. Соловьев, В.В. Томилин, М.Д. Швайкова, П.П. Ширинский. Руководство по судебно-медицинской экспертизе отравлений. Издательство «Медицина», Москва, 1980 г.
