Профессиональное отравление мышьяковистым водородом (Арсином)

 

Общая характеристика

Мышьяковистый водород (Арсин) (AsH3) - тяжелый бесцветный газ. Удельный вес по отношению к воздуху 2,69. При-55° превращается в бесцветную водянистую жидкость. AsH3 -соединение нестойкое, легко разлагается при нагревании. Имеются указания на возможность распада его при соприкосновении с пористыми предметами - активированным углем, ватой, марлей и др. В чистом виде не имеет запаха, продукты его разложения (диэтиларсин - AsH(C2H8)2 обладают чесночным запахом.

 

В производственных условиях мышьяковистый водород является побочным продуктом, образующимся чаще всего неожиданно, например при воздействии технических кислот на металлы и материалы, содержащие мышьяк. Таковы цинк, медь, олово, свинец, висмут, сурьма, серный колчедан, ванадиевая и золотая руда и др. При воздействии кислот на указанные вещества образуется водород (H2SO4 + Zn = ZnSO4+H2). В результате выделения водорода in statu nascendi происходит восстановление элементарного мышьяка в мышьяковистый водород (Zn3As2 + 3H2SO4 = 3ZnSO4 +-2AsH3).

 

Отравления мышьяковистым водородом могут возникнуть на различных производствах: при добывании водорода из цинка для заполнения аэростатов, детских шаров, паянии и протравливании металлических изделий кислотами, оцинковке железных изделий, плавлении оловянистых сплавов, при наполнении аккумуляторных батарей в подводных лодках, при процессах восстановления в химической промышленности, гальванизации и бронзировке металлов и др.

 

Удельный вес отравлений мышьяковистым водородом в статистике промышленных интоксикаций невелик, однако следует учесть, что он относится к высокотоксичным веществам, дающим большой процент смертности (27-31%).

 

Первый описанный в литературе случай отравления мышьяковистым водородом в 1815 г. относится к профессору-химику Галену (Мюнхен), который во время опыта пытался по запаху определить наличие газа. Гален погиб через 9 часов. Химик Бриттэн во время опыта вдохнул, как это удалось определить, 0,613 г мышьяковистого водорода и погиб на 6-й день.

 

Пути проникновения в организм

 

Мышьяковистый водород проникает в организм преимущественно через органы дыхания. Выделяется в виде мышьяка с мочой, калом, частично через кожу.

 

Патогенез

 

Бесспорным в настоящее время является тот факт, что гемолитический механизм действия мышьяковистого водорода занимает основное место в патогенезе интоксикации. Об этом свидетельствуют основные ведущие клинические синдромы - быстро развивающаяся гемолитическая анемия, гемолитическая желтуха, гемоглобинурия. Этим объясняется наиболее важный и угрожающий симптомокомплекс - уремия, сопровождающий анурию, которую рассматривают как следствие обтурации, механической закупорки мочевых канальцев «гемоглобиновыми» шлаками.

 

Однако всю сложную клинико-анатомическую картину, наблюдаемую при данной интоксикации, нельзя объяснить простым.

 

Таковы постоянно констатируемые как в клинике, так и при гистологическом исследовании тяжелые изменения в печени, которые никак не укладываются в картину патоморфологического субстрата «чистого» гемолиза.

 

То же относится и к почечной патологии. Так уже указывалось, помимо диффузной имбибиции почечной ткани растворенным гемоглобином, цилиндров из гемоглобиновых шлаков в просветах канальцев, отмечены и органические поражения, дегенеративно-воспалительные процессы в почках, которые не могут быть объяснены только «гемолитической катастрофой».

 

Таковы далее необъяснимые с позиции чисто гемолитического механизма действия и наблюдаемые в клинике изменения со стороны сердечно-сосудистой системы - сосудистая гипотония, несмотря на резко выраженную азотемию, нередко наблюдаемые у больных полиневриты и т. д.

 

Учитывая особенности клинико-анатомической картины, следует признать, что, помимо развития гемолитического процесса, возникающего вследствие образования коллоидного мышьяка, многие описанные выше изменения могут быть отнесены за счет воздействия мышьяковистого ангидрида (гепаторенальный синдром, полиневриты, сосудистая гипотония). Косвенным подтверждением этой точки зрения являются значительные количества мышьяка, обнаруживаемые при данной интоксикации в различных органах и биологических средах - печени, почках, моче, желчи, селезенке и др.

 

Патологическая анатомия

 

Гемолиз и повреждение эндотелия капилляров обусловливают универсальное пропитывание кожных покровов и внутренних органов растворенным гемоглобином - универсальный «гемоглобинизированный» отек.

 

Органом, в котором при микроскопическом исследовании постоянно наблюдаются интенсивно выраженные изменения, является печень. Типично набухание, ожирение печеночных клеток, дегенеративные изменения клеток печени, их дискомплексация. У животных, погибших от отравления мышьяковистым водородом, наблюдаются выраженные очаговые некрозы.

 

Изменения со стороны мочевыводящей системы сводятся к следующему. Просветы прямых и извитых канальцев обычно заполнены, «запломбированы», гемоглобиновыми шлаками. В почках обнаруживается сочетание дистрофических и воспалительных процессов типа интракапиллярного продуктивного гломерулонефрита.

 

Клиническая картина и симптомы острого отравления мышьяковистым водородом

 

В производственных условиях наблюдаются преимущественно острые отравления.

Клиническая картина острого отравления мышьяковистым водородом многообразна и складывается в основном из ярких симптомов поражения системы крови, почек, печени, нервной и сердечно-сосудистой систем.

 

Изменения со стороны системы крови. Мышьяковистый водород относится к классическим гемолитическим ядам, вызывающим преимущественно внутрисосудистый гемолиз. Этим и обусловлены основные характерные для данной интоксикации изменения со стороны крови, а именно падение процента гемоглобина и числа эритроцитов. В тяжелых случаях отравления при бурном гемолизе количество эритроцитов может упасть до 1 000 000 или еще меньше, а содержание гемоглобина достигает 15% и ниже. Ввиду усиленной эритробластической реакции костного мозга наблюдается высокий ретикулоцитоз (до 400-500°/°°) и появление большого количества базофильно-зернистых эритроцитов. Цветной показатель в первые дни, как правило, повышен вследствие выхождения гемоглобина из распавшихся эритроцитов в плазму крови (гемоглобинемия).

По мере освобождения ее от гемоглобина цветной показатель приходит к норме. Наблюдается анизоцитоз, нормобласты, в более выраженных случаях отмечено появление эритробластов.

Наряду с этим отмечаются патологические изменения и со стороны лейкопоэза - нейтрофильный лейкоцитоз (количество лейкоцитов может увеличиться до 15 000 - 25 000) со сдвигом влево. В выраженных случаях отравления в периферической крови появляются миелоциты и метамиелоциты. Нередко, главным образом в условиях эксперимента, спектроскопически обнаруживается наличие метгемоглобина, что сопровождается появлением телец Гейнца.

 

Из биохимических сдвигов следует прежде всего отметить повышение содержания билирубина, доходящего иногда до 7 мг% и выше, уже к концу первых или на вторые сутки после интоксикации. В тяжелых случаях, сопровождающихся анурией, резко возрастает остаточный азот, достигая 200 мг% и выше, в крови появляется индикан.

 

Почечный синдром. В развитии патологических изменений со стороны почек различают два периода. Одним из самых ранних объективных симптомов отравления, наблюдаемых уже в первые часы после интоксикации, является кровавая моча-гемоглобинурия. В моче спектральным анализом обнаруживается большое количество редуцированного гемоглобина, этим обусловлена и выраженная альбуминурия - количество белка доходит в первые дни до 3-4%.

В осадке - большое количество детрита красных кровяных телец. Эти изменения, обусловленные исключительно гемолизом, держатся обычно 3-4 дня, затем моча светлеет и очищается от гемоглобина и его дериватов.

 

В более тяжелых случаях появляется олигурия, переходящая в анурию, резко повышается количество остаточного азота в крови, появляется индиканемия. Это приводит к развитию уремического состояния и летальному исходу.

 

Изменения со стороны печени. Обычно при более тяжелых интоксикациях на 4-5-й день болезни в процесс вовлекается печень и в клинической картине появляются симптомы ее поражения - увеличение, болезненность органа, при раздельном определении наблюдаются значительные количества «прямого» билирубина.

Описаны случаи отравления мышьяковистым водородом, когда клинически патология печени обнаруживалась с первого дня интоксикации. В литературе приводятся случаи отравления, когда изменения со стороны печени были не только ведущими, но даже единственными клиническими симптомами.

 

Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются увеличением границ сердца, появлением систолического шума у верхушки, тахикардией. Характерным является понижение кровяного давления, как систолического, так и диастолического. Особо следует отметить тот факт, что кровяное давление остается низким на всем протяжении болезни даже в период почечной недостаточности при выраженной азотемии.

 

Центральная нервная система. Встречаются значительные изменения со стороны центральной нервной системы (головная боль, головокружение, тошнота, рвота, в некоторых случаях патологические знаки - симптомы Бабинского, Мендель-Бехтерева, Россолимо, Жуковского, клонус стоп, повышение сухожильных рефлексов).

 

Наиболее часто наблюдаются полиневралгические и полиневритические симптомы, чаще с нарушением чувствительности. Следует отметить, что если появление симптомов со стороны центральной нервной системы относится к наиболее раннему периоду интоксикации и связано, по-видимому, с непосредственным действием мышьяковистого водорода, а также выраженной и быстро возникающей гипоксемией, то полиневриты обычно развиваются позже и держатся значительно дольше. Этиологически в их развитии играет роль уже не сам по себе мышьяковистый водород, а образовавшийся из него в организме элементарный мышьяк, для которого, как известно, характерным является развитие полиневритов.

 

Клинические формы и симптомы отравления мышьяковистым водородом

 

По клиническому течению и степени тяжести различают следующие формы острых отравлений мышьяковистым водородом.

 

Легкое отравление

Легкие отравления характеризуются жалобами на общую слабость, недомогание, головную боль, тошноту, позывы на рвоту, боли в суставах, пояснице. Объективно отмечается слабо выраженная иктеричность склер и кожных покровов, иногда кровавая моча, в которой спектроскопически обнаруживается редуцированный гемоглобин, некоторое падение количества эритроцитов и гемоглобина. Указанные явления сравнительно быстро ликвидируются, и выздоровление наступает через несколько дней.

 

Отравление средней тяжести

При отравлениях средней тяжести после некоторого скрытого периода, помимо указанных выше жалоб, появляются озноб и сильные боли в пояснице, повышается температура. В первый же день обычно обнаруживается кровь в моче (гемоглобинурия), а также значительные количества белка, детрита. На второй день появляется желтуха со своеобразной бронзовой окраской кожных покровов. В крови несколько повышается содержание билирубина до 2-2,5 мг% («непрямого», по ван ден Бергу), падает количество эритроцитов и гемоглобина до 40-30%, увеличивается количество ретикулоцитов до 40-50 %. Отмечается появление базофильно-зернистых эритроцитов. Нередко на 3-4-й день прощупывается увеличенная, болезненная печень. Наблюдается умеренная тахикардия, легкий систолический шум у верхушки, пониженное кровяное давление.

 

При соответствующем лечении все указанные патологические явления постепенно ликвидируются и для обратного развития патологического процесса при этой форме интоксикации требуется приблизительно 4-6-недель-ный период.

 

Тяжелое отравление

В клиническом течении выраженных тяжелых отравлений обычно различают несколько периодов, последовательно переходящих один в другой.

 

1. После скрытого периода продолжительностью 2-8 часов, в течение которого никаких изменений в самочувствии отравившегося не отмечается, больные предъявляют жалобы на общую слабость, головную боль, тошноту, рвоту, боль в пояснице, озноб, отмечается повышение температуры, появляется кровавая моча (гемоглобинурия).

 

2. Второй период - прогрессирующая гемолитическая анемия с резким падением количества эритроцитов и процента гемоглобина и явлениями выраженной гемолитической желтухи, к которой на 3-5-й день заболевания, присоединяются явления печеночной желтухи. Печень увеличивается, резко болезненна, при раздельном определении выявляется значительное количество прямого билирубина в крови. Нередко выявляется увеличение селезенки.

При исследовании мочи, помимо значительного количества восстановленного гемоглобина, определяется резко выраженная альбуминурия, в осадке много кровяного детрита.

 

3. Период почечной недостаточности, возникающий обычно на 4-5-й день интоксикации, характеризуется уменьшением количества отделяемой мочи, усилением головной боли, сонливостью, появляется тошнота, рвота. При прогрессировании процесса отмечается анурия. В крови резко повышается содержание остаточного азота, индикана, наблюдаются судороги, коматозное состояние и при резко нарастающих явлениях уремии наступает летальный исход. В других случаях, когда функция почек восстанавливается и преодолен период почечной недостаточности, наблюдается четвертый период обратного развития процесса. Постепенно увеличивается количество выделяемой мочи, уменьшаются размеры печени, слабеет и исчезает желтушная окраска, постепенно возрастает количество эритроцитов и гемоглобина, улучшается общее состояние больного. Продолжительность восстановительного периода равна 6-8 неделям.

 

Мышьяковистый водород в очень малых концентрациях обладает кумулятивным действием, что проявляется развитием анемии с появлением базофильно-зернистых эритроцитов, одышки и общей слабости. Однако вопрос о возможности развития хронической интоксикации мышьяковистым водородом остается до настоящего времени нерешенным.

 

Дифференциальный диагноз не представляет особых трудностей. Внезапное появление кровавой мочи, в которой спектральным анализом определяется наличие редуцированного гемоглобина (гемоглобинурия), быстрое, прогрессирующее развитие анемии, сопровождающейся выраженным ретикулоцитозом и желтухой с большим количеством «непрямого» билирубина - все это указывает на остро развившийся гемолиз.

 

Данные профессионального анамнеза, нередко массовый характер заболевания, отсутствие в анамнезе факторов, могущих обусловить развитие редко наблюдающихся в общей клинике острых форм гемолитической анемии (малярия, леченная хинином; маршевая, холодовая гемоглобинурия, отравление грибами и др.), позволяют правильно ориентироваться в диагнозе острого отравления мышьяковистым водородом.

 

Лечение

 

Рекомендуется покой, тепло. В раннем периоде интоксикации - кровопускание (250-300 мл крови) при нормальном кровяном давлении с последующим внутривенным вливанием глюкозы (40-50 мл 40 % раствора), введение плазмы.

 

В дальнейшем терапия должна быть в основном направлена на борьбу с анемией - обильное введение жидкости, витамин С, кислород. При явлениях почечной недостаточности показано кровопускание, введение глюкозы, диатермия области почек, люмбальная пункция. В тяжелых случаях - новокаиновая блокада по Вишневскому, декапсуляция почек. В целях борьбы с ацидозом - введение щелочей (лимоннокислый или двууглекислый натрий, 0,25-2 г). В период выздоровления - общеукрепляющее лечение, усиленное питание, богатое витаминами, введение препаратов железа (восстановленного) 1 г 3-4 раза в день вместе с соляной кислотой.

 

При выраженной анемии и ликвидации явлений гемолиза показаны повторные трансфузии эритроцитной массы.

 

Профилактика отравлений

 

Применение в технике химически чистых кислот и металлов, свободных от примеси мышьяка, механизация ряда процессов, рациональная вентиляция. Своевременная сигнализация о выделении мышьяковистого водорода в воздух рабочего помещения - развешивание полосок фильтровальной бумаги, пропитанных азотнокислым серебром или хлористой ртутью. При наличии в воздухе мышьяковистого водорода цвет бумаги меняется.