CO, kyanidy, látky tvoriace methemoglobín - PDF na stiahnutie zadarmo

Kde útočí CO? Na leme erytrocytov Erytrocyty (červené krvinky) Životnosť: 120 dní Transportná bunka na kyslík, CO 2 a protóny Žiadne jadro, žiadne mitochondrie, žiadne ribozómy, žiadne endoplazmatické retikulum Hemoglobín 90% sušiny erytrocytov Vysoká hustota kyslíka: 25 mm (!) Nebezpečenstvo oxidačným stresom (ROS): O 2 + Fe 2+ Fe 3+ + O- 2; H 2 O 2 Stabilizácia oxyhemoglobínu v hydrofóbnom hemoproteínovom komplexe 3 CO vytláča O 2 z hemoglobínu Fe 2+ Fe 2+ (od Forth a kol. 1999, Pharmakol. U. Toxikol.) 4 2

kyanidy

Rýchlosť absorpcie CO do krvi do rovnovážneho stavu Hodnota TOD v bezvedomí MAK hodnota: 0,003% (Wirth, Gloxhuber. 1994, Toxikologie) 5 príznakov otravy oxidom uhoľnatým v závislosti od obsahu Hb-CO Karboxyhemoglobín (%) Príznaky 5-10 pokles zrakového vnímania Šikovnosť prstov, schopnosť učenia 10-20 Bolesť hlavy, únava, poruchy videnia, dýchavičnosť pri fyzických. Aktivita, búšenie srdca (s predchádzajúcim poškodením, napr. Anémia, možná smrť) 20-30 závraty, únava, znížená sila úsudku a rozhodovania 30-40 strata vedomia, obehový kolaps; Lapanie po dychu; Koža ružová 40-60 hlboké bezvedomie, paralýza, dýchanie Cheyne-Stokes, (nepravidelná frekvencia s prestávkami) pokles telesnej teploty 60-70 smrť udusením za 10 60 minút 6 3

Poškodenie po otrave oxidom uhoľnatým Všetky akútne príznaky možno vysvetliť nedostatkom akumulácie kyslíka a oxidu uhličitého (CO 2) v tkanive! Dlhodobé poškodenie (sekundárne následky nedostatku kyslíka) - poškodenie CNS (pamäť, motorika, zmyslové funkcie) - nekróza srdcového svalu - duševné poruchy 7 rizikových skupín pre intoxikáciu CO Zvýšená bazálna rýchlosť metabolizmu: horúčka u detí hypertyroidizmus S kompenzovaným nedostatkom kyslíka: poruchy obehu astmatici pľúcne dysfunkcie Tehotné ženy: zvýšená intoxikácia CO Hemoglobín 8 4

Chronická otrava oxidom uhoľnatým? Podľa lekárskych pozorovaní a komerčnej toxikológie: na plynových sporákoch môžu byť vodiči automobilov, pracovníci v plynových a vysokých peciach tolerovaní roky bez poškodenia HbCO pod 10%. Trvalé poškodenie, ak sa opakovane dosiahne> 20% HbCO 9. Prvá pomoc v prípade otravy oxidom uhoľnatým Čerstvý vzduch 100% kyslík 95% kyslík + 5 % Pretlaku kyslíka C02 pri tlaku 3 bar, 4 obj.% 02 rozpustené v plazme je dostatočné na zásobenie všetkých tkanív vrátane mozgu. 10 5

Kyanovodík, HCN, kyselina kyanovodíková Žltá tekutá soľ so soľou + kyselina sírová Kyselina kyanovodíková (Scheele, 1782) K 4 [Fe (CN) 6] + 3 H 2 SO 4 6 HCN + 2 K 2 SO 4 + FeSO 4 Bezfarebná kvapalina, bod varu 27 C málo rozpustný vo vode Kyselina, iba 1,6% disociovaná pri pH 7,4, relatívne lipofilná. Výpary sú ľahšie ako vzduch, stúpajú do výšky a prenikajú cez steny a stropy. Pri použití ako pesticíd buďte opatrní! 11 Kyanid: akútna toxicita smrteľná dávka (inhalácia alebo orálny príjem) 40 až 200 mg alebo čajová lyžička 2% roztoku 1 mg HCN/kg (Wirth) Toto množstvo je obsiahnuté v približne 50 horkých mandliach alebo 50 g horkej mandľovej vody. Účinok rýchlo smrteľný, život ohrozujúci, väčšinou tolerovateľný 180-270 90 18-36 koncentrácia vzduchu ml/m³ (= ppm) MAK (HCN): 1,9 12 6

Kyanid, mechanizmus účinku 1. Inhibícia bunkového dýchania kyanidom NADH H- NAD + 2 donor FADH 2 FAD Cyt Fe 2+ Cytochr. c Cyt Fe 3+ Cyt Fe 2+ cytochrómoxidáza Cyt Fe 3+ CN - O 2-1/2 O 2 Mitochondrium CN - krv CN - 13 Kyselina kyanovodíková, kyanid: Príznaky škriabanie v krku Hyperpnoe (zvýšené dýchanie) Červené sfarbenie kože Pocit úzkosti, Palpitácia, dyspnoe, kŕče slabosti Zastavenie dýchania Smrť (pravdepodobne za menej ako 1 minútu) 14 7

Stratégie liečby akútnej otravy kyselinou kyanovodíkovou Detoxikácia kyanidu tvorbou tiokyanátu (rodanidu) Komplexácia kyanidu mimo buniek citlivých na kyanid Symptomatické opatrenia čo najskôr O výsledku rozhodne najrýchlejšia akcia! 15 skupín látok tvoriacich methemoglobín Dusitany (atď.) Dusitan sodný Dusitany draselné Dusičnany NO, NO 2 - amylnitrit Nitroglykol Nitroglycerín Aromatické aminoskupiny a nitrozlúčeniny Anilín Fenylhydrazín Nitrobenzén Nitrotoluén Tiokyanát fenacetín Acetanilid sulfonamidy Iba činidlá fenacetonacetan Oetanacetan Acetan 3 Fe (CN) 6] 16 8

Methemoglobinémia Methemoglobinémia je výskyt oxidovaného hemového železa (Fe 3+) v krvi. To už nemôže prenášať kyslík. Hb-Fe 3+ sa vyrába priamou oxidáciou. Nepriama oxidácia: „viazaná oxidácia“ autokatalytická 17 Tvorba dusitanov, dusičnanov a methemoglobínu NO 2 - NO 3 - viazaná oxidácia Hb 2 Fe + O 2 oxyhemoglobín 3 Hb Fe + OH - baktérie methemoglobínu v ústnej dutine, čreve infikované makrofágy dusičnanu (NO 3-) dusitanu (NO 2-) v močovom mechúre 18 9

Príznaky methemoglobinémie Príznaky sú určené mierou nedostatku kyslíka v tkanive (ako pri CO). Methemoglobín (%) Príznaky 10-20 Bolesť hlavy, nevoľnosť, ospalosť od 30 cyanóza: pokožka bledá až sivá, modro-červené pery, jazyk a nechty. Dyspnoe: poruchy dýchania kŕče, bezvedomie, paralýza, obehový kolaps 60-80 smrť z vnútorného zadusenia 19 erytrocytov a ich ochranných systémov Oxidačné poškodenie Poškodenie/inaktivácia: reaktívnymi formami kyslíka a tvorbou methemoglobínu Ochranné systémy: superoxiddismutáza kataláza glutatiónperoxidáza vitamíny C a E 20 10

Ochrana pred tvorbou methemoglobínu Fyziologická redukcia methemoglobínu na hemoglobín Glukonát-6-P NADPH + Hb Fe 3+ OH - methemoglobín glukóza-6-P NADP + Hb Fe 2+ O 2 diaforáza U predčasne narodených a novorodencov neúplne vyvinutá enzýmová aktivita 21 Toxicita organických Methemoglobínotvorné látky Interakcia aromatických aminozlúčenín - a nitrozlúčenín Nitrobenzén NO 2 Fyziologická redukcia methemoglobínu na hemoglobín Glukonát-6-P NADPH + NO Hb Fe 3+ OH - Methemoglobín Glukóza-6-P NADP + NHOH Fenylhydroxylamín Hb Fe 2+ O 2 Glukóza Oxidácia anilínu 6-fosfát dehydrogenáza glukóza-6-fosfát dehydrogenáza diaforáza anilín NH 2 22 11

Rýchlosť tvorby methemoglobínu Čas MetHb (hodiny) (od Forth a kol. 1999, Pharmakol. U. Toxikol.) 23 12