Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Антропогенная нагрузка на организм человека и животных достигла огромных размеров, достаточно указать, что к известным G млн химическим веществам ежегодно добавляется еще около 7 тыс новых токсикантов. С введение** в эксплуатацию Астраханского газохимического кокялекса (АГК) из переработка газового конденсата с высоким содержанием сероводорода экологическое неблагополучие в регионе значительно возросло. Состав промышленного природного сероводородсодержащего газа Астраханского месторождения (ППСГАМ) уникален по объемам содержания экологически високотоксичних компонентов, из которых серовояород, метил-меркаптан, диоксид углерода и предельные углеводороды являются нейротоксическими газовыми токсикантами.
Вследствии утечки этих газов имеется лостоянвая опасность для здоровья рабочих АГК и населения, проживающего і восьмикилометровой особо контролируемой зоне (ОКЗ). Практика подтверждает реальность получения как острых, так и хронических отравлений ППСГАМ и другими серосодержащими соединениями. .Загрязнение атмосферного воздуха в районе размещения АГК достаточно велико, в частности, сероводород обнаруживался в 59-95%' всех проб атмосферного воздуха, иа которых до 347. проб были выше 'пр^дзгьно допустимой концентрации. Подфглельные наблюдения свидетельствовали, что загрязнение атмосферы сероводородом на расстоянии 30 км достигает значительных величин (Салько ЕЕ и соавт. ,1989)
У рабочих газоперерабатывающего завода (АГЕЗ) и у взрослых жителей, проживающих в ОКЗ, одно из первых иест занимает патология органов ісровосбращения с преобладанием функциональных поражений (Бучин ЕЕ, Давыдова Л. Д. ,1993). Основной обїем временной нетрудоспособности рабочих АГШ приходится на острые респираторные заболевания, тяжесть которых зависит от стажа работ»: в нефте-газевой промышленности (Симонов СЕ , Сабельникова Є.В. ,1993). У рабочих завода выявлены более высокие уровни содер^аіия эритроцитов, гемоглобина, г'ульфгемоглобина и метгемзглобішз (Орлов 1 А. и соавт.. ,1993), что, по-видимому, является признаками скрытой гипоксии. У беременных женщин, работающие на АПВ, пэ сравнению с гебеременными уровень сульФгэмоглобика в три раза вьюг, что мкже эгесматривать в качестзе показателя экологически неблагоприятной зїотановки в условиях данного производства (ГоргчеЕ ЕЕ и
- 2 -соавт. ,1993). Особое внимание обращает на себя рост заболеваний бронхо-лэгочной системы и ЛОР-патологии у детей, проливающих в населенных пунктах ОКЗ. Практически здоровых детей в этой зоне проживания осталось 12,9Z (Джушгазиев А. Р. и соавт. ,1993). Таким образом, основными системами, поражаемыми ППСГАЫ и его высокотоксичными компонентами являются дыхательная, сердечно-сосудистая и центральная нервная системы.
В регионе постоянно сохраняется угроза газового поратения значительного контингента населения при аварийных выбросах, в частности, при разрыве трубопровода транспортирующего ШСГАЫ, может образоваться зона поражения со смертельной концентрацией ШСГАЫ в радиусе до 49 км и с зоной поражающего действия газовым облаком радиусом до 218 км (Великанов 3. Б., Чуйков XI С. ,1991). Хотя экологическая обстановка на территории АГК имеет тенденцию к улучшению, однако у экспериментальных животных, размещенных в ОКЗ и на территории АГПЗ, происходят значительные структурные изменения в клетках тканей различных органов (Володина Е. П. и соавт. ,1991).
При авариях оборудования на АГПЗ возникают высокие и экстремально высокие загрязнения атмосферного воздуха з результате чего наблюдались тяжелые отравления людей ППСГАМ с летальными исходами, характерными для асфиксии и острой сероводородной интоксика--ции (Сундуков В. А. , и соавт-^ 1987). В этих условиях высокую степень актуальности приобретает изучение механизмов действия токсичных газовых компонентов ППСГАМ на организм человека и животных с целью последующей разработки средств фармакологической коррекции отравлений.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Пель настоящей работы состояла" в изучении механизмов всего комплекса расстройств в системе дыхания при интоксикации "сублетальными и летальными концентрациями ШСГАЫ с высоким содержанием сероводорода В комплекс расстройств в дыхательной системе включены основные процессы, происходящие во внешнем дыхании, при переносе газоз кровь», в дыхании тканей и центральной регузяции дыхания в соотношении с морфо-функциональ-ным контролем изменения-легочной ткани.
Для достижения этой цели в работе были поставлены следующие основные задачи:
1. Исследовать у разных экспериментальны животных ответные реакции систем дыхания и кровообращения на воздействие высокими концентрациями ППСГАМ и его токсичными газовыми компонентами: се-
роводородом, метаном с другими предельными углеводородами, а также диоксидом углерода.
-
Виявить особенности течения гипоксии у лабораторных жи-еотных при ингаляции сублеталькыми и летальными концентрациями природного сероЕОДородсодержащего газа.
-
Установить характер нарушений тканевого дыхания в ответ на острое отравление при вдыхании высоких юэяцентраций ППСГАМ.
-
Исследовать влияние летальных и сублетальных концентраций ППСГАМ и его отдельных газовых компонентов на некоторые биохими-чес;ае показатели жизненно-важных систем организма.
-
Изучить морфо-функциональные изменения в тканях легких после воздействия воздушными газовыми смесями с высоким содержанием ППСГАМ,
-
Определить возможности фармакологической коррекции тяжелых интоксикаций ППСГАМ.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Качественно и количественно оценены изменения параметров внешнего дыхания при статических затравках лабораторных животных летальными и суОлетальными концентрациями уни-'кального по своему -токсическому составу'ППСГАМ.' Впервые описаны закономерности атонального дыхания, характерные для отравлений летальными дозами промышленного природного сероводородсодержащего газа - у интактных животных в ритме с дыхательными-движениями возникают генерализованные судороги соматичес;асс мышц. Отмечено, что в условиях острого опыта полному прекращении внешнего дыхания при действии ППСГАМ у одной группы наркотизированных животных предшестовала терминальная (атональная) пауза, а у другой - дыхательные движения прекращались внезапно без паузы.
Впервые представлена характеристика' импульсной активности нейронов дыхательного центра в условиях вдыхания экстремально высоких концентраций ППСГАМ, вызывавших практически с первых вдохов полное и необратимое прекращение ритмической агачсзюсти дыхательного центра и выключение регуляции дыхания.
Впервые выявлены особенности патогенеза гшшксического состояния при воздействии газовых смесей с большей деза\зі серс-водородсодержаїцзгс газа" Установлено,' что экстремалью высокие концентрации ППСГАМ приводят к угнетению анаэробного гликолиза и активированию перекісного окисления лилидсв.
ВперЕые отмечен при воздействии различных доз ПИТАМ ъыход цитоплазматичесгах ферментов в плазму крови, характеризующих повреждения биологических мембран клеток основного детзксицирую-
- 4 -щего органа - печени.
Обнаружена корреляционная зависимость концентрации сульфгид-рильных групп от дозы использованного при ингаляции ППСГАЫ.
Показано, что затравки животных летальными и сублетальными концентрациями ВИЗГАМ приводят к инактивации цитохрома Р-450 и возрастании концентрации цитохрома Ь-5.
Впервые описаны ультраструктурные изменения аэрогематическо-го барьера легких при воздействии экстремально высокими. концентрациями ПОСТАМ. '
Определены главные направления фармакологической коррекции острых тяжелых отравлений ПЛОТАМ.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Важное теоре
тическое значение результатов настоящего исследования состоит в
комплексном анализе механизмов действия токсичных компонентов
ППСГАЫ яа свстеы7 дыхания в целом: от начала .вдыхания газовой
смеси, последующего изменения регуляции и параметров внешнего ды
хания, нарушения функции переноса газов кровью, ухудшения ткане
вого дыхания и до морфо-функциональных изменений в тканях аэроге-
матического барьера-легких. . ....
Патофизиологическое описание своеобразия гипоксического эффекта ППСГА1» позволяет вместе с тем выделить общие принципы действия на организм газообразных токсических веществ иной природы и выделить основные закономерности их поражающего влияния на ЦНС и систем? дыхания.
Специфичность токсического действия летальных концентраций сероводородеодер-кащего природного газа предоставляет возможность использования зтого явления з качестве биологической модели судорожной активности для изучения патогенеза тонических судорог при острых тяжелых отравлениях.
Практическое значение выполненных исследований состоит прежде есєго в том, что полученные результаты позволяют глубже понять механизмы возникновения -неблагоприятных исходов при аварийных ситуациях на газоперерабатывающих заводах по производству газовой серы из сероводородсодержэдш природных газов.
На основании полученных результатов возможна такжп эффективная разработка новых методов диагностики поражений сероводородом и сероводорадсодержащими газами, целенаправленный поиск новых методов профахактики токсического действия, а' также новых методов фармакологической коррекции поражений сероводородсодержащими газами для Еяюльзования з экстремальной медицине при массовых от-
- 5 -равлениях сероводородом и другими нейротоксичными газами.
Материалы диссертации используются в патогенетическом анализе острых тяжелых стравлений ППСГАМ в клинике НПМК "Экологическая медицина", в практической работе комитета экологии и природных ресурсов Астраханской области, при проведении научных исследований в Институте физиологии им. А. А. Богомольца АН Украины, Астраханском государственном медицинском институте.
