ТОКСИЧНОСТЬ

Синильная кислота относится к числу высокотоксичных соединений. Поражения этой кислотой возможны при вдыхании ее газов, приеме внутрь, а также при воздействии паров или растворов на незащищенные кожные покровы. В боевых условиях основным путем поступления отравляющего вещества в организм является ингаляционный.

При приеме внутрь смертельная доза составляет 70 мг. Поражение человека возможно и при воздействии вещества на кожные покровы. которые активно резорбируют синильную кислоту в газообразном, жидком и в парообразном состоянии. Пребывание в атмосфере с концентрацией паров синильной кислоты 7-12 мг/л может привести к развитию тяжелой клиники отравления даже при надетом противогазе.

Способы боевого применения: артхимснаряды и мины, авиационно -химические бомбы ударного действия, химические фугасы.

Механизм действия синильной кислоты

В настоящее время механизм биологического действия синильной кислоты считается достаточно хорошо изученным. После исследований О. Варбурга (1928-1930) стало общепризнанным, что синильная кислота взаимодей ствует с окисленной формой фермента цитохромоксидазы. подавляя, таким образом, процессы тканевого дыхания. Все это позволило отнести синильную кислоту к типичным ферментным ядам с высокоизбирательным механизмом действия. На основании существующих представлений была разработана система терапевтических вмешательств, позволяющая спасать жизнь пораженным даже при самых тяжелых отравлениях.

Биологическое окисление, или иначе говоря, процесс тканевого дыхания, может быть условно разбит на два этапа: комплекс реакций дегидрирова ния с последующим переносом водорода на группу флавопротеиновых ферментов и комплекс реакций, связанных с активацией кислорода, что в конечном счете приводит к образованию воды. Принципиальный процесс конечного звена тканевого дыхания представлен на схеме

Принципиальное изображение биологического окисления:

Как видно из приведенной схемы, окисление любого субстрата начинается с реакции дегидрирования, в процессе которой НАД переходит из окисленной формы в восстановленную НАД*H2 передает водороды на систему флавопротеиновых ферментов, которые в свою очередь адресуют водород по направлению к цитохрому «б». При переходе от флавопротеиновой системы к цитохромной атом водорода теряет электрон и, приобретая заряд, из электронейтрального становится электроположительным, а следовательно, реакционноспособным. Активированный водород (протон) в дальнейшем способен соединяться с активированным кислородом, присоединившим отданный водородом электрон, с образованием воды.

Полученный цитохромной системой электрон окисляет атом железа, входящий в состав цитохрома «б», затем последовательно цитохромов «с» и «а». Переносчики электронов соединены в дыхательной цепи так, что их нормальные редокспотенциалы возрастают от отрицательных значений до величин, близких потенциалу нормального кислородного электрода. Так, например, редоксотенциал реакции Флавопротеин*Н 2 « флавопротеин +2Н++2е составляет 0,07, в то время как редокспотенциал конечной реакции Н2О « 1/2 O2+2Н++2е составляет величину +0,815. В точках наибольших перепадов редокспотенциалов в цепи передачи водородов и электронов (при передаче водорода с НАД*Н2 на систему флавопротеинов, при передаче электронов с цитохрома «б» на цитохром «с» и в области цитохромоксидазы) происходят реакции сопряженного окислительного фосфорилирования в процессе которых образуется АТФ, аккумулирующая энергию, необходимую для жизнедеятельности организма.

Введенная в животный организм, синильная кислота растворяется в плазме крови, которая затем доставляет яд ко всем органам и тканям. Синильная кислота не вступает во взаимодействие с двухвалентным железом гемоглобина, поэтому никакого связывания отравляющего вещества в крови не происходит. Точкой приложения действия синильной кислоты является окисленная трехвалентная форма железа, входящая в состав цитохромной ферментной системы. Хотя окисленная форма железа в процессе передачи электронов возникает в атомах железа всех ферментов цитохромной системы, наиболее уязвимым для синильной кислоты является окисленное железо фермента цитохромоксидазы (цитохром «а3») Функциональная единица цитохромоксида зы состоит из 4 единиц гема «а», 2 единиц гема а3 и содержит 6 атомов меди. В последние годы стало известно, что синильная кислота реагирует не со всем количеством цитохрома «а», а лишь с его частью, что позволило обозначить не реагирующие с цианидом структуры как цитохром «а»; структуры, легко вступающие в реакцию, получили наименование цитохрома «а3». Железо цитохромоксидазы постоянно переходит из окисленной формы в восстановлен ную, что обеспечивает передачу электронов на атомарный кислород с сообщением ему отрицательного заряда.

При отравлении синильной кислотой последняя легко вступает во взаимодействие с окисленной формой железа цигохромоксидазы, лишая, таким образом, железо способности переходить в восстановленную форму. В результате блокируется процесс активации кислорода и соответственно соединение его с электроположительными атомами водорода. Блокирование цитохромок сидазы приводит к накоплению в митохондриях клеток протонов и свободных электронов, что приводит к торможению всей системы биологического окисления во всех органах и тканях животного организма. Следствием этого является прекращение образования макроэргических фосфорных соединений (АТФ) в цепи биологического окисления, что сопровождается быстрым истощением энергетических ресурсов.

Выше уже говорилось, что цианиды реагируют в основном с цитохромом «а3» и лишь частично с цитохромом «а». Последнее может служить объяснением известному факту, что в условиях отравления синильной кислотой не наблюдается тотального угнетения тканевого дыхания. Сохранившуюся окислительную активность принято обозначать как цианрезистентное дыхание. При стремительно развивающейся интоксикации цианрезистентное дыхание не может обеспечить выживаемость животного организма, однако при замедленном развитии отравления значение цианрезистентного дыхания может значительно возрастать.

В настоящее время известно, что механизм токсического действия синильной кислоты не ограничивается ферментами цитохромной системы. Имеются сообщения о подавлении цианидами активности около 20 различных ферментов, в том числе декарбоксилазы (Блашко, 1942). Последнее, естествен но, усложняет терапию отравлений синильной кислотой, однако практика показывает, что блокада цитохромоксидазы играет ведущую роль в механизме действия цианидов.

Таким образом, при отравлении синильной кислотой развивается состояние, когда, артериальная кровь, предельно насыщенная кислородом, проходя через ткани в венозную систему почти не отдает кислород тканям, лишенным способности его утилизировать. Развивается состояние тяжелого кислородного голодания, несмотря на то, что клетки тканей находятся в условиях оптимального кислородного снабжения. При стремительно развивающемся отравлении компенсаторные гликолитические механизмы генерирования энергии не успевают получить необходимое развитие и пострадавший погибает в результате выведения ядом из строя основного пути образования энергии тканевого дыхания.