CO, цианиди, образуващи метхемоглобин вещества

Къде атакува CO? На хема на еритроцитите Еритроцити (червени кръвни клетки) Продължителност на живота: 120 дни Транспортна клетка за кислород, CO 2 и протони Няма ядро, няма митохондрии, няма рибозоми, няма ендоплазмен ретикулум Хемоглобин 90% от еритроцитите сухо вещество Висока плътност на кислорода: 25 mm (!) Опасност чрез оксидативен стрес (ROS): O 2 + Fe 2+ Fe 3+ + O- 2; H 2 O 2 Стабилизиране на оксихемоглобина в хидрофобния хемопротеинов комплекс 3 CO измества O 2 от хемоглобина Fe 2+ Fe 2+ (от Forth, et al. 1999, Pharmakol. U. Toxikol.) 4 2

Скорост на поемане на CO в кръвта до равновесно състояние на TOD, безсъзнание, MAK стойност: 0,003% (от Wirth, Gloxhuber. 1994, Toxikologie) 5 симптома на отравяне с въглероден окис в зависимост от съдържанието на Hb-CO Карбоксихемоглобин (%) Симптоми 5-10 намаляват зрително възприемане сръчност на пръстите, способност за учене 10-20 главоболие, умора, зрителни нарушения, задух с физическо. Активност, сърцебиене (с предишни увреждания, напр. Анемия, възможна смърт) 20-30 замаяност, умора, намалена сила на преценката и вземане на решения 30-40 загуба на съзнание, циркулаторен колапс; Задух; Кожа розово 40-60 дълбоко безсъзнание, парализа, дишане на Чейн-Стокс, (нередовна честота с паузи) спад на телесната температура 60-70 смърт от задушаване за 10 60 минути 6 3

Увреждане след отравяне с въглероден окис Всички остри симптоми могат да се обяснят с липса на натрупване на кислород и въглероден диоксид (CO 2) в тъканта! Дългосрочни увреждания (вторични последици от дефицит на кислород) - увреждане на ЦНС (памет, двигателни умения, сензорни функции) - некроза на сърдечния мускул - психични разстройства 7 рискови групи за СО интоксикации С повишена базална скорост на метаболизма: деца треска хипертиреоидизъм С компенсиран дефицит на кислород: нарушения на кръвообращението астматици белодробни дисфункции Бременни жени: повишена СО интоксикация Хемоглобин 8 4

Хронично отравяне с въглероден окис? Според медицински наблюдения и търговска токсикология: на газови печки, шофьори на автомобили, работници на газови и доменни пещи HbCO под 10% може да се толерира в продължение на години без повреди. Постоянно увреждане, ако> 20% HbCO 9 е достигнато многократно. Първа помощ при отравяне с въглероден окис Чист въздух 100% кислород 95% кислород + 5 % CO 2 свръхналягане на кислород при 3 bar, 4 vol% O 2, разтворени в плазмата, е достатъчно за захранване на всички тъкани, включително мозъка. 10 5

Водороден цианид, HCN, циановодородна сол Жълта кръвна течност сол + сярна киселина Циановодородна киселина (Scheele, 1782) K 4 [Fe (CN) 6] + 3 H 2 SO 4 6 HCN + 2 K 2 SO 4 + FeSO 4 Безцветна течност, точка на кипене 27 C леко разтворима във вода Киселина, само 1,6% дисоциирана при pH 7,4, относително липофилна.Парите са по-леки от въздуха, издигат се на височина, проникват в стените и таваните. Внимавайте, когато го използвате като пестицид! 11 Цианид: летална доза с остра токсичност (инхалация или прием през устата) 40 до 200 mg или чаена лъжичка 2% разтвор 1 mg HCN/kg (Wirth) Това количество се съдържа в около 50 горчиви бадеми или 50 g горчива бадемова вода Ефект бързо фатално животозастрашаващо, най-вече поносимо 180-270 90 18-36 Концентрация на въздуха ml/m³ (= ppm) MAK (HCN): 1.9 12 6

Цианид, механизъм на действие 1. Инхибиране на клетъчното дишане чрез цианид NADH H- NAD + 2 донор FADH 2 FAD Cyt Fe 2+ Cytochr. c Cyt Fe 3+ Cyt Fe 2+ Цитохром оксидаза Cyt Fe 3+ CN - O 2-1/2 O 2 Митохондрия CN - Кръв CN - 13 Циановодородна киселина, цианид: Симптоми надраскване на гърлото Хиперпнея (повишено дишане) Червено обезцветяване на кожата Чувство за тревожност, Сърцебиене, задух, слабост конвулсии спиране на дишането Смърт (вероятно за по-малко от 1 минута) 14 7

Стратегии в терапията на остро отравяне с циановодородна киселина Детоксикация на цианида с образуване на тиоцианат (роданид) Комплексиране на цианида извън чувствителните на цианид клетки Симптоматични мерки възможно най-рано. 15 групи метхемоглобинообразуващи вещества нитрити (и подобни) натриев нитрит калиев нитрит нитрати NO, NO 2 - амил нитрит нитрогликол нитроглицерин ароматни амино и нитросъединения анилин фенилхидразин нитробензен нитротолуени тиоцианат фенацетин ацетанилид сулфонамиди пенацетилово киселина петнацетилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово кисело метилово окислено метилово кисело метилово окислено метилово кисело метилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово окислено метилово киселина Fe (CN) 6] 16 8

Метхемоглобинемия Метхемоглобинемията е появата на окислено хемово желязо (Fe 3+) в кръвта. Това вече не може да транспортира кислород. Hb-Fe 3+ се получава чрез директно окисление. Непряко окисление: "свързано окисление" автокаталитично 17 Образуване на нитрити, нитрати и метхемоглобин NO 2 - NO 3 - свързано окисление Hb 2 Fe + O 2 оксихемоглобин 3 Hb Fe + OH - бактерии в устната кухина, червата, заразен пикочен мехур нитрат (NO 3-) нитрит (NO 2-) макрофаги 18 9

Симптоми на метхемоглобинемия Симптомите се определят от степента на недостиг на кислород в тъканта (както при СО). Метхемоглобин (%) Симптоми 10-20 Главоболие, гадене, сънливост от 30 цианоза: кожа бледа до сива, синкаво-червени устни, език и легла на ноктите Диспнея: дихателни разстройства спазми, безсъзнание, парализа, циркулаторен колапс 60-80 смърт от вътрешно задушаване 19 еритроцити и техните защитни системи Окислително увреждане Увреждане/инактивиране от: реактивни кислородни форми и образуване на метхемоглобин Защитни системи: супероксид дисмутаза каталаза глутатион пероксидаза витамини С и Е 20 10

Защита срещу образуване на метхемоглобин Физиологично намаляване на метхемоглобин до хемоглобин Глюконат-6-P NADPH + Hb Fe 3+ OH - Метхемоглобин глюкоза-6-P NADP + Hb Fe 2+ O 2 диафораза При недоносени и новородени бебета непълно развита ензимна активност 21 Токсичност на органичната Образуватели на метхемоглобин Взаимодействие на ароматни амино съединения - и нитросъединения Нитробензен NO 2 Физиологично намаляване на метхемоглобина до редукция на хемоглобина Глюконат-6-P NADPH + NO Hb Fe 3+ OH - Метгемоглобин Глюкоза-6-P NADP + NHOH Фенилхидроксиламин Hb Fe 2+ 6-фосфат дехидрогеназа глюкоза-6-фосфат дехидрогеназа диафораза анилин окисление NH 2 22 11

Скорост на образуване на метхемоглобин MetHb време (часове) (от Forth, et al. 1999, Pharmakol. U. Toxikol.) 23 12