Механизм действия отравляющих веществ на основе фосфорорганических соединений. Способы определения и защиты (стр. 1 из 4)
ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени В.Г.БЕЛИНСКОГО
Реферат по клинической биохимии
Тема: «МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ ФОСФОРООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ»
Выполнил: студент гр. БХ-41
Маров Николай
Проверил: Генгин М.Т.
Савченко Р.П.
Пенза,
2005
Содержание
Введение
Физические и химические свойства ФОС
Механизм действия ФОС
Влияние ФОС на различные системы и метаболиты
Действие ФОС на ферменты
Механизм инактивирования холинэстеразы ФОС
Реактивирование холинэстеразы, угнетённой ФОС
Общие представления о механизме действия ФОС
Симптомы отравления
Способы проникновения
Способы идентификации ФОС
Способы защиты
Первая помощь при отравлениях ФОС
Заключение
Введение
В настоящее время военные специалисты рассматривают нервно-паралетические отравляющие вещества как наиболее перспективные для использования в качестве ОВ смертельного действия. К этой группе отравляющих веществ относятся чрезвычайно высокотоксичные фосфороорганические соединения - зарин, зоман, V-газы. Вызывая поражение нервной системы, они оказывают резко выраженное общетоксическое действие.
Все нервно-паралитические средства принадлежат к классу фосфорорганических соединений.
Химические вещества нервно-паралитического действия воздействуют на организм через органы дыхания, кожу (в парообразном и капельножидком состоянии), а также при попадании в желудочно-кишечный тракт вместе с пищей и водой (то есть обладают многосторонним поражающим действием). Стойкость их летом - более суток, зимой - несколько недель и даже месяцев; для поражения человека достаточно их ничтожного количества.
Физические и химические свойства ФОС
В чистом состоянии все нервно-паралитические средства – бесцветные и по существу не имеющие запаха жидкости. Нервно-паралитические средства сильно различаются по летучести. Вещество VX похоже на нелетучее липкое смазочное масло, поэтому оно классифицируется как стойкое ХБ-средство. Его главное действие проявляется при прямом контакте с кожей. Зарин, с другой стороны, – высоколетучая жидкость, которая в основном поглощается через дыхание. Зоман и табун по летучести занимают среднее положение между VX и зарином. Группа отравляющих веществ нервно-паралитического действия объединяет соединения, специфически нарушающие нормальное функционирование нервной системы с появлением судорог, переходящих в параличи.
Действие на нервную систему характерно для многихсильнодействующих ядов, но исторически в даннойгруппе рассматриваются только производные фосфорнойи алкилфосфоновых кислот общей формулы:
где R—алкил или алкоксигруппа; R'—алкокси-, алкил-меркапто-, замещенная при атоме азота аминогруппа;Х—заместитель, связь которого с атомом фосфора менееустойчива по сравнению с R и R'. Это могут быть F,CN, ацилокси-, диалкиламиноэтилмеркапто-, нитрофеноксигруппа,остаток замещенных фосфорной или алкилфосфоновых кислот.
Механизм действия ФОС
Строение и виды синапсов
Термин синапс (от греческого sy'napsys - соединение, связь) ввел И. Шеррингтон в 1897 году. В настоящее время синапсами называют специализированные функциональные контакты между возбудимыми клетками (нервными, мышечными, секреторными), служащие для передачи и преобразования нервных импульсов. По характеру контактирующих поверхностей различают: аксо-аксональные, аксо-дендритические, аксо-соматические, нервно-мышечные, нейро-капиллярные синапсы. Электронно-микроскопические исследования выявили, что синапсы имеют три основных элемента: пресинаптическую мембрану, постсинаптическую мембрану и синаптическую щель.
Передача информации через синапс может осуществляться химическим или электрическим путем. Смешанные синапсы сочетают химические и электрические механизмы передачи. В литературе на основании способа передачи информации принято выделять три группы синапсов - химические, электрические и смешанные.
Метаболизм медиаторов. Ацетилхолин, выделяемый окончаниями холинэргических нейронов, гидролизуется до холина и ацетата ферментом ацетилхолинэстеразой. Продукты гидролиза на постсинаптическую мембрану не действуют. Образующийся холин активно поглощается пресинаптической мембраной и взаимодействуя с ацетилкоферментом А, образует новую молекулу ацетилхолина.
Аналогичный процесс происходит и с другими медиаторами. Другой хорошо изученный медиатор - норадреналин выделяется постганглионарными синаптическими клетками и хромаффинными клетками мозгового слоя надпочечников.
Синаптическая модуляция
Биохимические процессы, осуществляющиеся в синапсе, в значительной степени подвержены влиянию различных факторов - в первую очередь, химических. Так, ацетилхолинэстераза может быть инактивированна некоторыми нервно-паралитическими веществами и инсектицидами. В этом случае ацетилхолин накапливается в синапсах. Это приводит к нарушению реполяризации постсинаптической мембраны и инактивированию холинорецепторов. В результате нарушается деятельность межнейронных и нервно-мышечных синапсов и быстро наступает гибель организма.
Холинорецепторы, возбуждаемые ацетилхолином, обладают неодинаковой чувствительностью к некоторым фармакологическим средствам. На этом основано выделение так называемых: 1) мускариночувствительных и 2) никотиночувствительных холинорецепторов, то есть М- и Н -холинорецепторы. М -холинорецепторы расположены в постсинаптической мембране клеток эффекторных органов у окончаний постганглионарных холинэргических (парасимпатических) волокон, а также в ЦНС (кора, ретикулярная формация). Н -холинорецепторы находятся в постсинаптической мембране ганглионарных клеток у окончаний всех преганглионарных волокон (в симпатических и парасимпатических ганглиях), мозговом слое надпочечников, синокаротидной зоне, концевых пластинках скелетных мышц и ЦНС (в нейрогипофизе, клетках Реншоу и др.). Чувствительность к фармакологическим веществам разных Н-холинорецепторов неодинакова, что позволяет выделять Н-холинорецепторы ганглиев и Н-холинорецепторы скелетных мышц.
Механизм действия ацетилхолина. Взаимодействуя с холинорецепторами и изменяя их конформацию, ацетилхолин изменяет проницаемость постсинаптической мембраны. При возбуждающем эффекте ацетилхолина ионы Na проникают внутрь клетки, приводя к деполяризации постсинаптической мембраны. Это проявляется локальным синаптическим потенциалом, который, достигнув определенной величины, генерирует потенциал действия. Местное возбуждение, ограниченное синаптической областью, распространяется по всей мембране клетки (вторичный мессенджер - циклический гуанозинмонофосфат - цГМФ).
Действие ацетилхолина очень кратковременно, он разрушается (гидролизуется) ферментом ацетилхолинэстеразой.
При отравлении ФОС происходит угнетение активности холинэстеразы крови и органов.
Влияние ФОС на различные системы и метаболиты
Способность ФОС быстро и прочно связываться с белками тканей определяет некоторые важные особенности распределения ФОС в организме. Так фосфороорганические вещества накапливаются преимущественно в том органе, который оказывается первый на их пути и, следовательно, характер распределения ФОС в организме зависит от способа введения их в организм.
Особенности распределения ФОС в организме, в частноти их способность проникать через гематоэнцефалический барьер, в значительной степени зависят от из строения и в первую очередь от наличия свободного электрического заряда в их молекуле.
Однако было замечено, что некоторые ткани способны уменьшать степень отравляющего воздействия ФОС. Например, даже кратковременный контакт некоторых ФОС с плазмой или сывороткой крови приводит к быстрой детоксикации ядов.
В целях проведения патофизиологического анализа действия ФОС можно разбить на следующие основные группы:
1) расстройства функции дыхания;
2) нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы;
3) расстройства деятельности желудочно-кишечного тракта;
4) двигательные расстройства;
5) нарушения зрения;
6) нарушения высшей нервной деятельности.
Расстройства функции дыхания.
Нарушения функционирования дыхательного аппарата при отравлении ФОС складываются из следующих основных патогенетических факторов:
1) бронхоспазма;
2) действия на дыхательный центр;
3) паралича дыхательной мускулатуры.
Бронхоспазм обязан своим происхождением действию ФОС на холино реактивные системы бронхов. Это доказано тем, что бронхоспазм легко воспроизводится на изолированных и денервированых лёгких, не устраняется перерезкой блуждающих нервов, но может быть подавлен атропином. Бронхоспазм возникает и после перерезки диафрагмального нерва, что исключат прямое влияние диафрагмы в его патогенезе.
Действие на дыхательный центр.Изменяя функции дыхательного центра, наступающее под влиянием введения ФОС, могут зависеть от ряда факторов. Здесь приходится учитывать как рефлекторные влияния, так и непосредственное действие ядов на дыхательный центр.
Нарушение функции дыхательной мускулатуры. ФОС вызывают снижение проводимости в нервно-мышечных синапсах, вплоть до полного блока, что приводит к параличу дыхательной мускулатуры.