Отравление углекислым газом патогенез

Обновлено: 07.05.2024

Отравление углекислым газом (СО₂) может возникнуть во всех видах водолазного снаряжения, у подводников - в длительных плаваниях вследствие нарушения выведения данного газа из организма и увеличения его напряжения в тканях.

При недостаточной вентиляции скапливается в местах, где происходит гниение или брожение, - выгребных и силосных ямах, смотровых колодцах канализационных систем, хранилищах квашеной капусты, бродильных чанах винзаводов, а также за счет вытеснения воздуха - в погребах, колодцах, шахтах и т.п. Предельно допустимая концентрация диоксида углерода в воздухе составляет 30 мг/м 3 .

Механизм токсического действия углекислого газа заключается в неспособности поддерживать дыхание, развитии в связи с этим гипоксемии и гипоксии тканей.

В зависимости от скорости нарастания парциального давления СО₂ во вдыхаемой смеси и его величины клинически различают острую и хроническую формы отравления углекислым газом.

При остром отравлении СО₂ различают следующие стадии: I стадия характеризуется появлением одышки, ощущением духоты, эйфорией, повышенной потливостью, гиперсаливацией, головной болью, чувством жара, сонливостью, снижением работоспособности, гиперемией кожных покровов, тахикардией, повышением АД. При электрокардиографии обнаруживают уширение интервала РQ, в крови - эритроцитоз, лейкоцитоз. В дальнейшем следует стадия экспираторных судорог клонического характера.

При объективном исследовании наблюдают выраженный диффузный цианоз, артериальную гипотензию, снижение тонуса периферических сосудов, увеличение вязкости крови, уменьшение осмотической стойкости эритроцитов. По мере дальнейшего воздействия углекислого газа развивается II стадия - стадия некроза, характеризующаяся выраженным угнетением всех жизненных функций организма, а в первую очередь - центральной нервной системы. Гибель пострадавшего, находящегося в состоянии гипотермии, как правило, наступает от паралича дыхательного центра.

Дыхания атмосферным воздухом иногда бывает достаточно, для того чтобы симптомы отравления СО₂ быстро исчезли. Пострадавшего необходимо уложить в постель и согреть, чтобы нормализовать обменные процессы в организме. Всегда показана ингаляция кислорода. Для снятия интенсивной головной боли однократно внутримышечно делают инъекцию 2 мл 50% раствора метамизола натрия. Для снятия судорог используют внутривенное введение 6 мл 0,5% раствора диазепама в 20 мл 40% раствора глюкозы. Перевозбуждение дыхательного центра - противопоказание для применения дыхательных аналептиков и кардиотоников. В этих случаях целесообразно внутривенное медленное введение 1 мл 0,025% раствора строфантина или 1 мл 0,025% раствора дигоксина в 10-20 мл 20% раствора глюкозы с последующим добавлением 4 ЕД инсулина и 10 мл 5% раствора аскорбиновой кислоты. При отсутствии у пострадавшего естественного дыхания и остановке сердечной деятельности проводят искусственную вентиляцию лёгких любым способом и непрямой массаж сердца. При появлении самостоятельного дыхания применяют кардиотропные препараты. При наличии отёка лёгких, пневмонии, бронхита, поражений центральной нервной системы лечение необходимо проводить в условиях страционара.

Хроническое отравление кислородом. Токсичность углекислого газа

а) Хроническое отравление кислородом вызывает легочную недостаточность. Человек может подвергаться действию кислорода под давлением до 1 атмосферы неопределенно долго без развития острого отравления кислородом нервной системы. Однако примерно через 12 ч воздействия кислорода под этим давлением начинают развиваться застойные явления в дыхательных путях, отек легких и ателектаз, связанные с повреждением внутренней поверхности бронхов и альвеол.

Развитие этого эффекта именно в легких, но не в других тканях связано с тем, что воздушные пространства легких находятся под непосредственным влиянием высокого давления кислорода, тогда как к другим тканям кислород доставляется почти при нормальном РО2 в связи с действием гемоглобин-кислородной буферной системы.

Количество кислорода, растворенного в жидкой части крови и связанного с гемоглобином при очень высоких парциальных давлениях кислорода

б) Токсичность углекислого газа на больших морских глубинах. Если подводный дыхательный аппарат правильно сконструирован и функционирует должным образом, у водолаза нет проблем, связанных с токсичностью углекислого газа, поскольку сама по себе глубина не повышает парциальное давление углекислого газа в альвеолах. Глубина не увеличивает скорость образования углекислого газа в организме, и пока дыхательный объем водолаза остается нормальным и углекислый газ выдыхается по мере его формирования, альвеолярное давление углекислого газа будет поддерживаться на нормальном уровне.

При уровнях альвеолярного P_CO₂, превышающих 80 мм рт. ст., ситуация становится невыносимой, и в итоге дыхательный центр начинает не возбуждаться, а угнетаться из-за негативного влияния высокого P_CO₂ на тканевой метаболизм. Дыхание водолаза в этом случае становится недостаточным и не обеспечивает компенсацию. Кроме того, у водолаза развивается тяжелый дыхательный ацидоз и различные степени летаргии, наркоза и даже анестезии.

в) Декомпрессия водолаза после длительного пребывания в условиях высокого давления. Если человек долго дышит воздухом под высоким давлением, увеличивается количество азота, растворенного в жидкостях тела. Причиной этого является следующее. Кровь, протекающая через легочные капилляры, насыщается азотом до того же высокого давления, как и в альвеолярной дыхательной смеси. На протяжении нескольких следующих часов ко всем тканям тела переносится достаточно азота, чтобы P_N₂ в тканях поднялось до значений, равных P_N₂ во вдыхаемом воздухе.

Поскольку азот не участвует в метаболических реакциях организма, он остается растворенным во всех тканях тела до тех пор, пока давление азота в легких не вернется снова к более низкому уровню. В этом случае азот может удаляться, выделяясь в обратном направлении в процессе дыхания; однако процесс удаления часто длится часами и является источником множества проблем, вместе называемых декомпрессионной болезнью.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Фосфорорганические соединения (ФОС) широко распространены в быту и сельском хозяйстве в качестве средств для борьбы с домашними насекомыми, для обработки растений, борьбы с экзопаразитами животных и т. д.

Из химических особенностей данных веществ следует обратить внимание на их высокий коэффициент распределения между маслом и водой, что обусловливает их свободное проникновение через неповрежденную кожу, биологические мембраны, гематоэнцефалический барьер.

В повседневной работе токсикологических отделений наиболее часто встречаются бытовые пероральные отравления (случайные или преднамеренные) карбофосом, дихлофосом, хлорофосом, а производственные отравления чаще бывают ингаляционными. Перкугантные отравления в мирное время представляют собой казуистические случаи.

Патогенез отравления фос. ФОС нарушают или блокируют функцию холинэстеразы (ХЭ), образуя устойчивый к гидролизу фосфорилированный фермент, неспособный реагировать с молекулами ацетилхолина (АХ), вследствие чего АХ, являющийся медиатором при передаче возбуждения в синапсах, перестает своевременно разрушаться и накапливается на постсинаптической мембране, вызывая ее стойкую деполяризацию, что клинически проявляется формированием четырех специфических эффектов: мускариноподобного, никотино-подобного, курареподобиого и центрального действия.

1. Мускариноподобный эффект связан с возбуждением М-холинорецепторов. Клинически это проявляется обильным потоотделением, саливацией, бронхореей, спазмом гладкой мускулатуры бронхов, кишечника, миозом.

2. Никотиноподобный эффект связан с возбуждением Н-холинорецепторов и клинически проявляется гиперкинезами и судорогами.

3. Курареподобный эффект проявляется развитием периферических параличей.

4. Центральное действие ФОС проявляется развитием клонических и тонических судорог, психических нарушений.

Клиника отравления фос. При пероральном отравлении ФОС выделяют три стадии отравления.

I стадия (стадия возбуждения) отравления фосфорорганическими соединениями наблюдается у больных через 15—20 мин. после приема ФОС. Появляется психомоторное возбуждение, головокружение, головная боль, тошнота, иногда рвота. Объективно отмечаются умеренный миоз, потливость, саливация, иногда присоединяются явления умеренно выраженной бронхореи.

Появляются рвота, спастические боли в животе. АД повышено, умеренная тахикардия.

II стадия (стадия гиперкинезов и судорог)отравления фосфорорганическими соединениями развивается примерно через 1—2 часа после приема ФОС (время ее наступления во многом зависит от количества попавшего внутрь вещества). Специфические признаки отравления достигают своего максимума и создают яркую клиническую картину. Больной предъявляет жалобы на общее плохое самочувствие, самопроизвольные мышечные подергивания, нарушенное зрение, затрудненное дыхание, слюнотечение, профуз-ную потливость, учащенное мочеиспускание, болезненные тенез-мы. Характерное для начала заболевания возбуждение сменяется ступором, затем сопором, вплоть до развития коматозного состояния. При осмотре отмечаются значительный миоз, реакция зрачков на свет отсутствует. Грудная клетка ригидная, ее экскурсия ограничена. Гипергидроз достигает своего максимального развития — больного буквально заливает слюной, аускультативно определяется большое количество проводных влажных хрипов в результате гиперсекреции трахеобронхиального дерева. Характернейшим признаком данной стадии заболевания является появление миофибрилляций вначале в области лица, шеи, мышц груди, предплечий и голеней, а в последующем и в остальных группах мышц (аналогичную миофибрилля-цию можно наблюдать у больных в операционной, при в/в введении миорелаксантов короткого дейтвия при вводном наркозе). Периодически развивается общий гипертонус с переходом в тонические судороги. На фоне имеющейся исходной тахикардии начинает развиваться тенденция к отчетливой брадикардии. Повышение АД достигает максимального уровня (250/160 мм рт. ст.), затем возможно падение сердечно-сосудистой деятельности и развитие коллаптоидного состояния. Отмечаются учащенное мочеиспускание, болезненные те-незмы, непроизвольный жидкий стул.

III стадия (стадия параличей)отравления фосфорорганическими соединениями. На первое место в клинике выходит паралич поперечно-полосатой мускулатуры. Сознание, как правило, отсутствует. Зрачки точечные, реакции на свет нет. Сухожильные рефлексы резко ослаблены, или полная арефлексия. Появляются признаки ОДН, угнетение дыхания центрального генеза. Брадикардия (ЧСС до 40—20 в минуту), гипотония.

Лабораторная диагностика отравления фос. Специфическими методами исследования являются количественная и качественная реакции на отравляющее вещество группы ФОС, определение активности ХЭ.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Отравление углекислым газом (двуокисью углерода) и его лечение

Наркотическое действие двуокиси углерода в высоких концентрациях известно с 1820 г.. Большинство людей теряют сознание, сделав от 8 до 12 вдохов 30 % двуокиси углерода, что может привести к повышению парциального давления двуокиси углерода в артериальной крови (рСO2) до величины, превышающей 100 мм рт.ст., и к понижению рН артериальной крови до уровня ниже 7,1.

Отмечены многочисленные смертные случаи, когда люди входили в бродильные чаны, бражные сборники и силосохранилища, где воздух был замещен двуокисью углерода. Случаи гиперкапнии при использовании двуокиси углерода в анестезии приводили к летальному исходу и поражению мозга. Обусловленная двуокисью углерода эмболия — редкое, но потенциально тяжелейшее осложнение при проведении лапароскопии или гистероскопии.

Предполагалось, но не было окончательно подтверждено, что именно двуокись углерода явилась причиной смерти примерно 1700 человек в Камеруне (Западная Африка) в 1986 г., когда произошел грандиозный выброс газов из озера Ньос (Nyos), расположенного в кратере вулкана.

а) Физические свойства. Двуокись углерода представляет собой бесцветный, лишенный запаха, невоспламеняющийся газ, растворимый в воде. Его обычно продают в виде сжатой жидкости или в твердом виде (сухой лед).

б) Источники. Двуокись углерода обычно присутствует в атмосфере в концентрации около 0,03 % (300 ppm). Двуокись углерода — компонент организма, постоянно выделяемый при клеточном дыхании. Большую часть промышленной двуокиси углерода получают в производственных процессах, в которых она образуется в качестве побочного продукта. Она присутствует в скважинах природного газа и является продуктом сгорания топлива и ферментации.

Двуокись углерода — побочный продукт производства аммиака и применения известково-обжигательных печей; двуокись углерода используют при газировании напитков, в качестве пропеллентов в аэрозолях и сухого льда для искусственного охлаждения.

в) Уровни острой токсичности. Концентрации 20—30 % приводят к потере сознания и судорогам через 1 мин после экспозиции. Экспозиция к концентрациям 75 000 ppm (7,5 %) в течение 15 мин может вызвать головную боль, головокружение, чувство беспокойства и/или одышку. Экспозиция к 100 000— 150 000 ppm двуокиси углерода в течение 15 мин сопровождается такими неврологическими симптомами, как моргание глаз, миоклонические подергивания мышц, расширенные зрачки и беспокойство.

г) Продолжительная экспозиция. Пятидневная экспозиция к 30 000 ppm (3 %) двуокиси углерода обусловила несильные головные боли в области лба. Хроническая гиперкапния у пациентов, страдающих от легочных болезней, может вызвать головную боль, сонливость, спутанность сознания, вялость, раздражительность и потерю сознания.

д) Предельно допустимые концентрации для экспозиции. Стандарт OSHA равен 10 000 ppm (18 000 мг/м3) как средневзвешенная во времени величина за 8 ч.

е) Патофизиология отравления углекислым газом. Двуокись углерода сильно влияет на регуляцию дыхания и мозговое кровообращение. Она действует периферически, и как сосудорасширяющий, и как сосудосуживающий агент, она является сильным церебральным вазодилататором. В высоких концентрациях она оказывает стимулирующее действие на центральную нервную систему, тогда как избыточные концентрации действуют как депрессант. Двуокись углерода индуцирует постепенное увеличение минутного объема дыхания и интенсивности легочной вентиляции.
Повышенные концентрации двуокиси углерода могут вызвать респираторный ацидоз. После двухдневной экспозиции к 3 % (30 000 ррт) двуокиси углерода величина рН крови может снизиться.

ж) Клиника отравления углекислым газом:

- Острые эффекты. Кратковременная экспозиция к 6 — 10 % двуокиси углерода может индуцировать снижение сосудистого сопротивления, усиление почечного кровотока, активизацию мозгового кровообращения и повышение систолического и диастолического кровяного давления, частоты пульса и минутного объема дыхания с потоотделением и гиперпноэ. Экспозиция к концентрациям между 10 и 20 % может индуцировать судорожные подергивания мышц, расширение зрачков и беспокойство; после экспозиции к 17 % в течение 20 — 50 с возможны раздражение горла, повышение частоты дыхания, слабость зрения, головокружение и бессознательное состояние.

- Хронические эффекты. Экспозиция к концентрациям 1 — 1,5 % в течение 30— 42 сут приводит к увеличению минутного объема и частоты дыхания, анатомического "мертвого" пространства и дыхательного объема.

з) Лабораторные данные отравления углекислым газом. Экспозиция к 7,5 % двуокиси углерода в течение 15 мин может привести к снижению общего числа эозинофилов, повышению содержания сахара в крови, увеличению РСО2 и Н+. После вдыхания 7 — 14 % двуокиси углерода в течение 10 — 20 мин может повыситься концентрация катехоламинов в плазме.

и) Лечение отравления углекислым газом. Первоначальные обязательные меры при лечении тяжелых симптомов, наблюдаемых после вдыхания двуокиси углерода, включают немедленное удаление от источника газа, обеспечение адекватного поступления кислорода и внимательное наблюдение за состоянием дыхательных путей, дыханием и кровообращением. Чуть было не ставший летальным случай СО2-эмболии, наблюдавшийся во время лапароскопии и гистероскопии, был успешно вылечен с помощью сердечно-легочного шунтирования. Симптоматического и поддерживающего лечения бывает достаточно. Антидотов нет.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Углекислый газ, знакомый почти всем со школьной скамьи по химической формуле CO2, представляет собой газообразное вещество без цвета, запаха и каких-либо других физических признаков. Двуокись углерода в определенном количестве постоянно находится в воздухе, широко используется на предприятиях различного типа для изготовления химикатов, некоторых продуктов питания, в холодильной промышленности.

Причины отравления CO2

Подавляющее число случаев острого и хронического отравления этим газом происходит на предприятиях, где производство требует тесного контакта с CO2.

Опасность подстерегает людей, чья деятельность связана:

с металлургией;
с холодильной промышленностью;
с электросварочными работами;
с производством сахара, соды, минеральной воды и пивных напитков;
с химическими процессами, требующими присутствия СО2, например, при синтезе мочевины;
с использованием сухого льда.

Нередко отравление людей углекислым газом происходит в канализационных люках, угольных шахтах, закрытых подвалах и других помещениях с минимальной вентиляцией. Еще одна группа риска, имеющая реальные шансы отравиться CO2 в силу своей деятельности, – водолазы и люди, работающие с подводным оборудованием.

Чаще всего интоксикация наступает, когда по каким-то причинам в кислородной смеси увеличивается концентрация углекислоты, при этом для развития самых серьезных симптомов 4 стадии необходимо всего лишь 5–25 минут интенсивного дыхания. Также отравление может произойти в барокамере при неисправностях разного рода.

Важно! Людям, занимающимся подводным плаванием, и особенно новичкам, необходимо регулярно проверять всю аппаратуру у специалистов и не погружаться на глубину без сопровождения.

Клиническая картина отравления

Норма содержания диоксида углерода в окружающей среде составляет 0,6–0,75%. В помещении, особенно закрытого типа и с большим количество людей, допустима концентрация до 1–1,5 % при ограниченном сроке пребывания (например, в кинотеатре, танцевальном клубе).

Острая форма

В зависимости от концентрации и условий, в которых произошло острое отравление диоксидом углерода, симптомы можно подразделить на 4 стадии:

ощущение жара;
повышенная потливость;
легкая степень эйфории;
небольшое головокружение;
неинтенсивная головная боль;
уменьшение внимании и концентрации;
снижение физической работоспособности;
усиление дыхательной функции.

резкая сонливость;
пульсирующая боль в голове;
сильное головокружение;
выраженная одышка;
жар;
бледность кожи, сменяющаяся интенсивным покраснением покровов;
учащение пульса;
повышение артериального давления;
набухание подкожных вен.

затрудненное дыхание;
мышечные судороги по всему телу;
снижение артериального давления;
сужение зрачков;
замедление сердечного ритма;
возможная потеря сознания.

общая заторможенность;
расширение зрачков;
редкое поверхностное дыхание;
быстрое возбуждение, сменяющееся сонливостью;
судороги;
потеря сознания, переходящая в кому.

Внимание! Третья и четвертая стадии отравления диоксидом углерода по-настоящему опасны и при отсутствии помощи в большинстве случаев приводят к серьезному нарушению ЦНС, дыхательной системы, что влечет за собой высокую вероятность летального исхода.

Хроническая интоксикация

Хроническое отравление CO2 характерно для работников предприятий, где не соблюдаются нормативы по безопасности

Несколько иные признаки отравления двуокисью углерода имеет хроническая форма. Она развивается, когда человек длительное время проводит в условиях, где процентное содержание CO2 в воздухе составляет 0,5–2.

Выделяют три стадии хронической интоксикации:

Важно! Для развития и прохождения всех стадий хронического отравления CO2 одной-двух недель не хватит. Симптоматика развивается и сменяется постепенно в течение многих месяцев.

Неотложная помощь при отравлении углекислотой

Первая помощь при отравлении CO2 сводится к одному и самому главному действию – обеспечению нормального дыхания пострадавшего, поскольку полноценные мероприятия, направленные на восстановление правильной работы всего организма может провести только врач в условиях стационара.

Алгоритм неотложных действий при поражении CO2:

Эвакуация пострадавших из загрязненной среды, в том числе поднятие водолазов и подводников на поверхность водоема.
Оповещение медицинских служб, МЧС или других организаций, способных помочь.
Устранение всех возможных препятствий для дыхания – тесной одежды, гидрокостюма, подводного или рабочего снаряжения.
Обеспечение тепла и покоя пострадавшему в удобной для него позе.
При наличии оборудования желательно провести ингаляции кислородом.
При имеющихся заболеваниях сердца и сосудов дать пострадавшему необходимые лекарства.
В случае потери сознания и признаков угрозы жизни начать сердечно-легочную реанимацию и продолжать эти мероприятия до прибытия помощи или восстановления нормальной жизнедеятельности.
Если пострадавший находится в удовлетворительном состоянии, желательно все-равно контролировать дыхание, частоту пульса и ясность сознания, так как ухудшение может наступить в любой момент.

Осторожно! Прежде, чем оказывать кому-либо помощь при отравлении CO2 или другими видами газа, нужно убедиться в своей безопасности. В случае угрозы спасательные мероприятия лучше отложить до приезда профессионалов и не создавать дополнительные трудности медицинским службам и МЧС.

В рамках самостоятельной помощи нельзя:

спускаться в подвалы, канализационные ходы, заходить в закрытые помещения с распыленным диоксидом углерода без противогаза;
без показаний медиков давать какие-либо лекарственные препараты, за исключением сердечно-сосудистых средств;
применять любые народные методики;
использовать в качестве питья алкоголь и газированные напитки;
при потере сознания хлопать пострадавшего по щекам, пытаться привести его в чувство холодной водой или иными агрессивными методами.

Важно! Если есть угроза жизни или хотя бы малейшие подозрения на это, а помощь задерживается, искусственное дыхание и непрямой массаж сердца нужно начинать немедленно, даже не имея навыков его проведения. Шанс сохранить человеку жизнь есть всегда.

Профилактика отравления

Поскольку наибольшее количество случаев поражения CO2 приходится на производство и подводную деятельность, ключевым законом профилактики остается соблюдение техники безопасности и регулярная проверка оборудования. Цена пренебрежения этими правилами – необратимые патологии дыхательной системы, ЦНС, кроветворения, а в серьезных случаях – жизнь.

Необходимо пользоваться индивидуальными средствами защиты – респираторами, противогазами, другим специализированным снаряжением.
В случае даже небольшой утечки на предприятии нельзя оставаться на рабочем месте, нужно эвакуироваться и оповестить об аварии руководство и других сотрудников.
Перед каждым погружением даже на небольшую глубину подводникам, водолазам и любителям дайвинга необходимо проверять исправность снаряжения.
Диггерам, спелеологам и туристам иных направлений перед посещением пещер, подвалов и других закрытых зон желательно изучить симптоматику, меры помощи, продумать план эвакуации в случае ЧП и взять с собой средства связи.

Отравление человека углекислым газом относится к разряду опасных для здоровья и жизни состояний, которые требуют обязательного медицинского осмотра при любой тяжести интоксикации.

Читайте также: