Патогенез поражений синильной кислотой и цианидами и характеристика отдельных форм

Основным содержанием биоэнергетических процессов в организме является непрерывный синтез в клетках и поддержание на постоянном уровне концентрации богатых энергией (макроэргических) соединений, в частности, аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Источником, запасаемой в форме АТФ энергии, является биологическое окисление субстратов, образующихся в ходе метаболизма питательных веществ, поступающих из окружающей среды (схема 1).

Схема 1

Модель процесса клеточного дыхания

Энергия, запасенная в субстратах, образуемых в цикле Кребса, при их окислении обеспечивает работу сопряженного механизма синтеза макроэргов путем фосфорилирования их предшественников (в частности, превращение аденозиндифосфорной кислоты в аденозинтрифосфорную).

Токсиканты, основным (первичным) механизмом повреждающего действия которых на организм является нарушение биоэнергетики, могут быть объединены в группу веществ общеядовитого действия.

Важными особенностями токсического процесса, развивающегося при отравлении такими веществами, являются:

— быстрота развития острой интоксикации (короткий скрытый период, бурное течение токсического процесса);

— функциональный характер нарушений со стороны вовлеченных в токсический процесс органов и систем, отсутствие грубых структурно-морфологических изменений в тканях отравленных;

— вовлечение в патологический процесс преимущественно органов и систем с интенсивным энергообменом и, прежде всего, центральной нервной системы;

— закономерный характер развития нарушений со стороны ЦНС;

— возбуждение, переходящее в состояние гиперактивации, а затем глубокого угнетения (изменение сознания, судороги, кома и т.д.)

Патогенез

Изучая процессы тканевого дыхания, О.Варбург сделал предположение, что цианиды блокируют цитохромовые ферменты. Благодаря этому оксигемоглобин проходит через капиллярное русло транзитом, возникает артериализация венозной крови, которая содержит высокую концентрацию оксигемоглобина. Окисление углеводов и липидов завершается в цикле Кребса отщеплением электронов и протонов. Три пары электронов расходуются на синтез трех молекул АТФ. Четвертая пара электронов фиксируется цитохромоксидазой А3, что способствует активации молекулярного кислорода, доставленного оксигемоглобином.

Цитохромы локализуются в митохондриях, которые получили название «энергетические фабрики» клеток. Из всей цепи дыхательных ферментов лишь цитохромоксидаза

а3 частично выходит за пределы митохондральной оболочки. Это облегчает взаимодействие цитохромоксидазы а3 с кислородом оксигемоглобина. Но, с другой стороны, цитохромоксидаза а3 становится уязвимой для чужеродных токсических веществ. Именно в этом месте циан-ион проникает к атому железа цитохромоксидазы. Из металла с переменной валентностью, способного принимать электроны, железо в молекуле гема становится стабильным трехвалентным элементом, что приводит к блокированию аэробного дыхания на тканевом уровне. Блокирование цитохромоксидазы приводит к накоплению в митохондриях клеток протонов и свободных электронов, что тормозит всю систему биологического окисления во всех органах и тканях организма. Следствием этого является прекращение образования макроэргических фосфорных соединений (АТФ) в цепи биологического окисления, что сопровождается быстрым истощением энергетических ресурсов.

В настоящее время известно, что механизм токсического действия синильной кислоты не ограничивается ферментами цитохромной системы. Имеются данные о подавлении цианидами активности около 20 ферментов, в том числе декарбоксилазы. Последнее, естественно, усложняет терапию отравлений синильной кислотой, однако, блокада цитохромоксидазы играет ведущую роль в механизме действия цианидов

Основные клинические синдромы поражения цианидами

Синдромы	Клинические проявления
Синдром острых неврологических расстройств	Возбуждение, чувство страха, бред, галлюцинации, клонико-тонические судороги, кома
Синдром дыхательных расстройств	Диспноэ, аритмичное дыхание, паралич дыхания
Кардиоваскулярный синдром	Брадикардия, гипертензия, тахикардия, аритмия, гипотония, коллапс, паралич сердца

Клинические формы интоксикации цианидами

Форма интоксикации	Клинические проявления
Молниеносная (при действии сверхвысоких доз токсиканта)	Мгновенная потеря сознания, частое поверхностное дыхание, непродолжительные судороги, артериальное давление после кратковременного подъема падает, остановка дыхания и сердечной деятельности, смерть
Замедленная (наиболее типична) 3-х степеней тяжести:
I. Легкая.	Преобладают субъективные расстройства: неприятный вкус во рту, чувство горечи, ощущается запах миндаля, слабость, головокружение, онемение слизистой оболочки рта, слюнотечение, тошнота, одышка при физических усилиях, боли в области сердца, шум в ушах, затруднение речи, возможна рвота. Сознание сохранено. К концу первых суток симптоматика исчезает. Полное выздоровление.
II. Средняя.	Вначале – приведенные выше субъективные расстройства, затем – состояние возбуждения, чувство страха смерти, непродолжительные клонические судороги, симптомы нарушения сознания (бред, галлюцинации, иногда кратковременная потеря сознания). Слизистые оболочки и кожа алой окраски, зрачки расширены, экзофтальм, частое поверхностное дыхание, брадикардия, гипертензия. Симптоматика проходит через 1-2 недели. В дальнейшем – явления астенического синдрома.
III. Тяжелая:
— начальная стадия;	Характеризуется субъективными ощущениями, характерными для легкой степени отравления, и длится не долее 10 минут.
— диспноэтическая стадия;	Превалируют расстройства дыхания: резко выраженное увеличение частоты и глубины дыхания, которое по мере развития интоксикации сменяется угнетением дыхания, дыхание становится неправильным – с коротким вдохом и длительным выдохом, нарастает боль и чувство стеснения в груди. Отмечается также слабость, чувство страха смерти, боли в области сердца. Слизистые оболочки и кожа алой окраски, зрачки расширены, брадикардия, умеренная гипертензия.
— судорожная стадия;	Характеризуется развитием судорог, которые носят клонико-тонический характер с преобладанием тонического компонента. Экзофтальм, редкое аритмичное дыхание, роговичный рефлекс вялый, зрачки максимально расширены и на свет не реагируют, тонус мышц резко повышен, сохраняется алая окраска кожных покровов и слизистых оболочек, АД повышено, еще более выраженная брадикардия. При благоприятном течении судорожная стадия может длиться часами, после чего – уменьшение симптомов интоксикации.
— паралитическая стадия	Судороги прекращаются, глубокая кома с полной утратой чувствительности и рефлексов, тонус мышц снижается, редкое и аритмичное дыхание, затем полная остановка дыхания, а спустя несколько минут прекращается сердечная деятельность.