Цианиды и цианистый калий: применение, интоксикация и лечение

Содержание

1. Содержание и применение2. Токсичность3. О цианистом калии4. Отравляющее воздействие на организм5. Клиническая картина острого отравления6. Интоксикация небольшими дозами7. Первая помощь8. Лечение

К цианидам относятся химические соединения органического и неорганического происхождения, формула которых включает цианогруппу CN. Самыми известными являются синильная кислота и ее соли. Горьковатый миндальный запах – характерный признак этого легкого летучего вещества. Цианистые вещества огнеопасны, имеют высокую химическую активность, взаимодействуют со многими соединениями, благодаря чему широко используются в самых разных производственных отраслях. Еще один отличительный их признак – высокая токсичность. Менее 1 г цианида достаточно, чтобы повлечь смерть. Эти соединения относятся к 6 классу опасности токсичных и инфекционных веществ.

Содержание и применение

В промышленности применяются довольно широко следующие цианиды:

  • Цинка – нерастворимый в воде бесцветный порошок, используется при добыче и обработке металлов.
  • Серебра – при нанесении гальваноплатической позолоты и посеребрения;
  • Натрия – при синтезе ароматизаторов, производстве пластмассы, резины, органического стекла.
  • Аммония – при производстве фиксажей для фотопечати, текстильных материалов, при выделке кожи.
  • Ртути – в медицине для лечения тяжелых инфекционных процессов и дезинфекции.
  • Кальция – в сельском хозяйстве используется для борьбы с грызунами, производства инсектицидов, растительных удобрений, в медицине с его участием выпускают препарат для лечения алкоголизма – Цианомид.

Из-за высокой токсичности предельно допустимые концентрации цианидов в атмосфере производственных помещений и окружающей среде составляет не более 0,3 мг/куб. м. При работе с ними необходимо тщательно защищать органы дыхания, глаза и кожу: использовать спецодежду и противогазы, оснащенные специальными поглотителями, задерживающими ядовитые пары.

Эти соединения являются побочным продуктом многих биохимических процессов живых организмов, в том числе человека. В микроскопических количествах они содержатся во всех жидкостях: плазме крови, моче, слюне. Цианогруппа входит в состав молекулы витамина В12, необходимого для нормальной работы нервной системы, обмена веществ, функции кроветворения.

Токсичность

Опасность для здоровья и жизни представляет вдыхание паров яда, попадание его в пищеварительный тракт и кровоток. Отравление цианидами вероятно через кожу, если на ней присутствуют ссадины, царапины или другие незначительные повреждения. Существуют сведения о возможности проникновения цианидов сквозь целостные покровы.

Механизм отравляющего действия цианидов основан на остановке окислительно-восстановительных реакций в организме – блокировании дыхательного фермента цитохромоксидазы, из-за чего ткани перестают усваивать поступающий кислород. Проникновение большой их дозы чревато смертельным исходом от удушья в течение нескольких минут. Самым высокотоксичным ядом является цианистый натрий, смертельная доза которого для человека составляет 0,1 г.

Цианиды использовались для производства ядовитых удушающих газов «Циклон Б» в гитлеровской Германии, для казни осужденных преступников в США.

Противоядиями или антицианидами являются вещества, вступающие в реакцию с ними и образующие безопасные для жизни соединения, а также акцепторы электронных и протонных связей в молекулах токсинов. Для обезвреживания ядов применяются глюкоза, сера, нитрит натрия, амилнитрит, нитроглицерин.

Свойство цианидов влиять на тканевый газообмен и тормозить обменные процессы интересуют ученых-медиков с точки зрения применения их в лечении последствий радиационных облучений.

О цианистом калии

Цианистый калий (цианистокалиевая соль) занимает особое место в ряду соединений этого вида. Известность он приобрел благодаря многочисленным упоминаниям в художественных произведениях в качестве мгновенно действующего смертельного яда, от которого нет спасения.

В действительности существуют более опасные отравляющие вещества: ботулотоксин, рицин или никотин.

Чистый цианид калия – KCN – представляет порошок белоснежного цвета, растворимый в воде.Внешне он похож на обычную сахарную пудру.

Природными источниками цианистого калия являются семена горького миндаля, косточки персика, сливы, вишни, абрикоса. В их мякоти содержится от 0,5 до 3% амигдалина – гликозида, который является химическим предшественником цианистого калия. При его переваривании выделяется свободная синильная кислота. Употребление в пищу 100 г и более сырых косточек плодов может стать причиной сильного отравления. В микроскопическом количестве амигдалин содержится в семечках груш, яблок, свежем соке этих фруктов. Семена льна, бамбуковые побеги, бузина, зелень лавровишневого дерева содержат линамарин и лауроцеразин – гликоциды подобного действия.

Свойство цианидов образовывать новые соединения со множеством элементов обосновывает их нахождение в самых неожиданных субстанциях. Классический пример наличия в веществе цианида калия – краски «берлинская лазурь», «милори», разнообразные акварели с синими пигментами. Яркую голубизну этим средствам придает соединение синильной кислоты и железа.

Следы цианистого калия могут содержать почва и водоемы вблизи химических комбинатов, горно-обогатительных предприятий.

Цианогруппа в составе токсина отличается химической неустойчивостью – более сильные соли легко вытесняют ее, благодаря чему соединение перестает быть ядовитым. Обезвредить цианистый калий можно обычным глюкозным раствором. Быстрому улетучиванию опасных паров способствует доступ влажного воздуха к веществу.

Отравляющее воздействие на организм

Влияние этого яда зависит от количества и способа проникновения. Человек способен выдерживать большие дозы цианистого калия, по сравнению с другими млекопитающими, это было установлено опытным путем в клинических условиях. Смертельная порция вещества для человека варьируется в зависимости от массы тела и составляет 1,7 мг/1кг.

Поступая в кровь, ионы цианистого калия в течение нескольких секунд оказываются в митохондриях клеток, где блокируют работу железосодержащих ферментов – цитохром и цитохромоксидазы, обеспечивающих усвоение кислорода. Соединившийся с гемоглобином кислород продолжает циркулировать в кровеносной системе без возможности обеспечить нормальное тканевое дыхание. Кислородное голодание или острая гистологическая гипоксия развивается в течение нескольких минут, проявляется тяжелым нарушением работы легких, сердца, сильными судорогами, параличем и последующей смертью.

Венозная и артериальная кровь пострадавших имеет одинаковый ярко-алый цвет из-за насыщенности кислородом.

Клиническая картина острого отравления

Начальные симптомы наблюдаются при сохранении сознания. Реакция организма на блокирование поступления кислорода, которую называют продромальной, наступает внезапно, в течение нескольких секунд:

  • горький или металлический привкус во рту, аромата миндаля отравленный не ощущает;
  • першение в горле, вероятно чувство онемения слизистых оболочек, течение слюны;
  • головокружение, резкая пульсирующая «разрывная» головная боль, тяжесть в лобных долях, шум в голове и ушах вплоть до потери слуха;
  • помутнение зрения, рябь перед глазами;
  • учащение пульса и дыхания, сильная тахикардия;
  • мышечная слабость, потеря ориентации, невозможность стоять на ногах.

Через несколько секунд присоединяются признаки клеточной гипоксии, развивается диспноэтическая стадия :

  • сильная одышка, характеризующаяся шумным, глубоким и частым дыханием – мозг, получая сигнал об отсутствии кислорода в тканях, заставляет легкие усиленно работать;
  • замедление пульса;
  • расширение зрачков, покраснение конъюнктивы, выпучивание глаз из орбит;
  • резкое падение артериального давления;
  • покраснение кожных покровов и слизистых – признак переизбытка кислорода в крови;
  • рефлекторная рвота или пена изо рта.

Гиперемия кожи характерна именно при отравлении цианидами, другие виды гипоксии проявляются бледностью или посинением.

При тяжелой интоксикации человек впадает в агонизирующее состояние:

  • наблюдается судорожное сжатие челюстей, прикусывание языка;
  • потеря сознания.

Стадия паралича:

  • слабое дыхание, отсутствие рефлексов;
  • расслабление анальных и урогенитальных мышц – освобождение мочевого пузыря, дефекация;
  • глубокая кома или смерть.

Летальный исход наступает после прекращения дыхательной деятельности и остановки работы сердца в течение 5-10 мин. В ряде случаев возможно выживание пострадавших после нахождения в бессознательном состоянии до получаса.

Интоксикация небольшими дозами

Однократное получение малой порции цианистого калия в количестве менее смертельного проявляется головокружением, усиленным покраснением кожи, привкусом крови во рту, тошнотой и слабостью. Подобные признаки характерны при вдыхании паров токсина в концентрации 0,02-0,04 мг/л на протяжении нескольких часов. После прекращения воздействия яда симптомы отравления постепенно снижаются и проходят. Внутренняя среда организма справляется с ними самостоятельно.

Цианистый калий и другие производные синильной кислоты не обладают кумулятивными свойствами, то есть не накапливаются в организме при регулярном проникновении малых доз, а нейтрализуются и выводятся из него. Часть яда выдыхается вместе с воздухом, остальной подвергается постепенной детоксикации в кровяном русле под воздействием глюкозных и серных соединений.

Хроническое отравление цианистым калием вероятно в ходе профессиональной деятельности – длительном контактировании с этим химическим соединением. Симптомы интоксикации следующие:

  • развитие диспепсических проявлений: постоянной тошноты, тяжести и колик в желудочно-кишечном тракте;
  • неврологические признаки: высокая утомляемость, головокружения, боли и шум в голове, ослабление памяти, бессонница;
  • снижение зрения;
  • симптомы нарушений сердечной деятельности: теснение и боли в области грудной клетки, аритмия;
  • покраснение и раздражение слизистых гортани, глаз;
  • дерматиты, экземы, язвенные образования на коже;
  • катаральные воспаления верхних дыхательных путей;
  • нарушения мозгового кровообращения, работы легких, печени, щитовидной железы.

Первая помощь

Высокие дозы яда часто вызывают резкую потерю сознания у пострадавшего уже в первые секунды отравления, дальнейшие признаки можно назвать агонией. Стадии интоксикации сменяют друг друга очень быстро и могут привести к растерянности и шоку у находящихся рядом людей. Спасение жизни пострадавшего при отравлении цианистым калием зависит от быстроты оказанной помощи и профессионализма помогающих. При подозрении на отравление необходимо:

  1. Обеспечить приток свежего воздуха, если произошло вдыхание ядовитых паров, – вывести или вынести пострадавшего из помещения, уложить на землю, избавить от одежды, удалить украшения и бижутерию, так как на них могут находиться частицы яда. При низкой температуре окружающего воздуха укрыть одеялом, приложить грелку.
  2. Ополоснуть кожу мыльным раствором, снять очки, линзы, промыть глаза большим количеством воды.
  3. При оральном попадании яда желудок больного необходимо очистить слабым водным раствором марганцовки или пищевой соды, дать выпить чай или теплую воду с сахаром. Глюкоза поможет нейтрализовать остающийся в желудке яд.
  4. Если больной потерял сознание и не дышит, необходимо начать делать искусственное дыхание и массаж сердца. При этом строго запрещено вентилировать легкие «изо рта в рот» – цианид выходит вместе с выдыхаемым воздухом.

Лечение

Госпитализация в стационар обязательна даже при легкой степени интоксикации – когда больной находится в сознании и достаточно стабилен.

Профессиональная медицинская помощь включает введение в организм больного антидотов. Для обезвреживания цианистого калия существует несколько групп противоядия:

  1. Раствор глюкозы. Вводится внутривенно, помогает нейтрализовать цианиды, не успевшие всосаться в ткани из кровеносного русла. Взаимодействуя с ядом, глюкоза обращает его в циангидрин – безвредное соединение. Применяются растворы 5% и 40%. Глюкоза оказывает достаточно медленное действие и считается устаревшим средством, но незаменима для профилактики отравлений. Неслучайно кусочек сахара рекомендуют держать во рту, если существует риск контакта слизистых глаз или дыхательных путей с частицами цианистого калия.
  2. Тиосульфат натрия. Отщепляет серу и образует с цианистым калием нетоксичные роданиды. Принцип действия схож с глюкозным раствором – нейтрализация яда, находящегося в крови. Работает несколько быстрее глюкозы, но для обезвреживания токсина, всосавшегося в ткани, требует комплексного использования с другим, более действенным антидотом.
  3. Нитрит натрия, амилнитрит, метиленовый синий. Препараты, успешно применяемые в токсикологии для лечения тканевого отравления цианидами. Вызывая сложную реакцию образования и окисления метгемоглобина, эти вещества нейтрализуют ионы цианистого калия и высвобождают блокированные дыхательные ферменты. Благодаря этому становится возможным восстановление утраченной функции усвоения клетками кислорода.

При лечении отравления больному дают вдыхать амилнитрит, смочив им кусочек ваты. Тампон приближают к носу на 10–15 сек., с перерывом на 2 мин. Повторяют 5–8 раз.

Поочередно вводят в вену: раствор нитрита натрия, смесь глюкозы с метиленовым синим, раствор тиосульфата натрия. Необходимую дозировку медицинский работник определяет индивидуально – противоядия оказывают токсичное воздействие, а нитрит натрия вызывает резкое снижение давления, что может стать критическим при уже развившейся гипотонии.

Через час после первоочередных мер все терапевтические действия повторяют.

Оперативная помощь позволяет вернуть к жизни даже смертельно отравленных пострадавших. Наиболее благоприятен прогноз при оказании помощи не позднее чем через несколько минут после начальных симптомов интоксикации.

Дополнительные способы лечения предусматривают подключение больного к аппарату искусственного дыхания, очищение кишечника.

Последствием тяжелого отравления цианистым калием выступают нарушения работы ЦНС, сердечно-сосудистой системы, легочная недостаточность, эндокринные заболевания. В зависимости от клинических признаков требуется диспансерное наблюдение соответствующих специалистов.