Оказалось, что можно резко увеличить транспортную функцию плазмы крови, если повысить во вдыхаемом воздухе парциальное давление кислорода. Это видно из простого расчета по формуле:
где К — количество растворенного в плазме кислорода в об. %; а — содержание в об.% растворенного в плазме кислорода при нормальном (760 мм рт. ст.) барометрическом давлении; рО2 — парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе в мм рт. ст. Так, при дыхании в атмосфере чистого кислорода количество его, растворенное в плазме крови, будет ≈ 2 об.%. Если же давление кислорода повысить до одной избыточной атмосферы, то величина К составит ≈ 4,3 об.%. При давлении в 2 избыточные атмосферы К=6,5 об. %, т. е. количество растворенного в плазме кислорода возрастает более чем в 20 раз. Именно это позволяет обеспечить нормальный газообмен и тогда, когда блокирован гемоглобин. Более того, количество физически растворенного в плазме кислорода достигает такого уровня, что необходимость в гемоглобине как переносчике кислорода практически отпадает. Это, например, подтверждает поставленный в Голландии весьма демонстративный опыт, о котором было сообщено в 1964 г.[145] У поросят выпускали кровь и замещали ее плазмой или кровезаменителем (дакродексом). Затем животные помещались в барокамеру, в которой создавалось давление кислорода в 2 избыточные атмосферы. Животным обеспечивалось управляемое дыхание и поддержание работы сердца. Оказалось, что в таких условиях можно длительно поддерживать жизнедеятельность практически без гемоглобина, и это еще раз подтвердило факт усвоения тканями свободного кислорода независимо от способа его доставки к ним.
Еще в 1895 г. Холден показал, что мыши остаются живыми, несмотря на содержание во вдыхаемой смеси смертельной концентрации окиси углерода, если их подвергать воздействию кислорода под давлением 2 атм. В дальнейшем опытами на других животных, в том числе на обезьянах, многими исследователями была подтверждена эффективность ГБО при интоксикациях окисью углерода. В этой связи следует упомянуть поставленные на добровольцах эксперименты, о которых в 1949 г. сообщили американские исследователи Питтс и Пейс. Вначале люди находились в среде с угарным газом до тех пор, пока количество HbСО не достигало 20–30%, после чего их помещали в барокамеру с кислородом под давлением 2,5 атм. В результате была отмечена быстрая диссоциация карбоксигемоглобина.[146]
Вероятно, не случайно первое успешное применение ГБО при отравлении людей окисью углерода связано с практикой глубоководных погружений, при которых, как известно, используются барокамеры высокого давления. И осуществлено это было в нашей стране. В 1958 г. водолазный врач К. М. Рапопорт сообщил[147] о полном выздоровлении 24 лиц, отравленных окисью углерода (в том числе четверых в крайне тяжелом состоянии). Это достигалось воздействием кислорода под повышенным давлением в обычных водолазных рекомпрессионных камерах. Давление в них повышалось до 2–4 атм, а время пребывания под максимальным давлением колебалось в зависимости от состояния отравленных от 15 до 45 мин. Автором были получены разительные результаты при лечении лиц, находившихся в безнадежном положении. Эти четверо отравленных пришли в сознание на 19–35-й минуте пребывания под давлением кислорода в 3 атм. В дальнейшем давление в барокамере постепенно (в течение 105 мин) снижалось до атмосферного, и пораженные были выведены из нее в удовлетворительном состоянии. После кратковременного стационарного обследования они выписались из клиники вполне здоровыми. Наблюдение за ними в течение года показало отсутствие каких-либо последствий интоксикации.
Теперь уже число случаев успешного применения ГБО при отравлениях СО исчисляется десятками. Например, сообщается, что с помощью кислорода под давлением можно добиться полного излечения тяжело отравленного, если даже он находился в бессознательном состоянии до 3,5 ч.[148] Большинство авторов приходят к выводу, что ГБО целесообразно применять и тогда, когда содержание карбоксигемоглобина в крови сравнительно невелико. При этом подчеркивается, что увеличение количества физически растворенного кислорода в плазме крови не единственная причина эффективности ГБО. Следует иметь также в виду, что кислород под избыточным давлением ускоряет диссоциацию НbСО.
Другие средства специфического лечения отравлений окисью углерода
В настоящее время имеются лечебные препараты, к которым, может быть, формально в большей степени, чем к кислороду, подходит название «антидот» при их использовании в случае интоксикации СО. В числе таких средств назовем вещества, вступающие в прямое химическое взаимодействие с окисью углерода. Прежде всего это препараты двухвалентного железа и кобальта. Например, введение отравленному восстановленного железа резко ускоряет удаление СО из организма (в виде соединений FeCO). Тем самым при увеличении в организме внегемоглобинового железа создается своеобразный отвлекающий фактор, с помощью которого эритроциты предохраняются от действия СО. На этом основании А. М. Рашевская и Л. А. Зорина[149] — отечественные специалисты, много работающие в области токсикологии ядов, избирательно действующих на кровь, — считают, что при вынужденном длительном контакте с малыми концентрациями СО надо применять препараты двухвалентного железа с профилактической целью. В частности, они рекомендуют для этого принимать до 5 мл ферковена — смеси сахарата железа и глюконата кобальта в растворе углеводов (в 1 мл препарата содержится 20 мг железа и 0,09 мг кобальта). По имеющимся данным, Со2ЭДТА также оказывает положительное действие при отравлении СО, химически связывая яд.
Следовательно, практическая токсикология располагает радом эффективных противоядий при интоксикации одним из самых распространенных ядов — окисью углерода. Однако поиски новых средств борьбы с отравлениями угарным газом продолжаются.
Яды-метгемоглобинообразователи
Существует много веществ, которые выключают гемоглобин из процесса переноса кислорода посредством окисления входящего в состав его молекулы атома железа. Превращение Fe2+ в Fe3+ лишает гемоглобин способности обратимо связываться с кислородом. Такое изменение химической структуры гемоглобина лежит в основе перехода его в новую форму — метгемоглобин (MtHb). Доказано, что в нормальных условиях жизнедеятельности кровь человека и животных содержит от 1 до 2% MtHb. В отличие от НbО2, в котором к атомам Fe2+ лабильно присоединен кислород, MtHb, (точнее, атомы Fe3+ его молекулы), как полагают большинство исследователей, прочно связывает отрицательно заряженные гидроксильные группы. Естественно, что яды-метгемоглобинообразователи тормозят кислородную функцию гемоглобина и, подобно окиси углерода, вызывают гемическую (кровяную) гипоксию.
В настоящее время известно большое число химических соединений, вызывающих токсические метгемоглобинемии.
Так, профессор М. С. Кушаковский[150] рассматривает следующие 5 групп веществ-метгемоглобинообразователей:
1) нитросоединения, в том числе органические (окислы азота, нитриты и нитраты, тринитротолуол);
2) аминосоединения (анилин, гидроксиламин, фенилгидразин, аминофенолы и их многочисленные производные, среди которых компоненты красителей, ваксы для обуви);
3) окислители (хлораты, перманганаты, хиноны, нафталин);
4) окислительно-восстановительные краски (метиленовый синий, крезиловый голубой);
5) лекарственные препараты (нитроглицерин, амилнитрит, новокаин, сульфаниламиды, аспирин, барбитураты и др.).
Этот перечень показывает, сколь велика в производственных и бытовых условиях вероятность блокирования кислородпередающей функции крови вследствие образования метгемоглобина. Например, исследования Ф. Н. Субботина[151] показали, что соли азотной кислоты, содержащиеся в питьевой воде, могут вызвать у людей синдром метгемоглобинемии. Серьезную опасность они представляют для детей, как наиболее ранимых. Выяснилось, что такого рода заболевание связано чаще всего с потреблением колодезной воды, богатой нитратами. Источником последних являются аммиачно-селитровые удобрения, попадающие в грунтовые воды и воды открытых водоемов. Поступая в организм, нитраты под влиянием микрофлоры кишечника переходят в нитриты (соли азотистой кислоты), которые всасываются в кровь и превращают большее или меньшее количество гемоглобина в метгемоглобин.[152] Кроме того, известно, что нитраты и нитриты довольно широко используются при обработке мяса в консервном и колбасном производстве. Это также может наносить вред здоровью, прежде всего лицам с сердечнососудистой патологией, заболеваниями органов дыхания и страдающим малокровием, т. е. живущим и без того на пределе кислородного обеспечения. Вот почему вопрос о необходимости исключения солей азотной и азотистой кислот из состава пищевых продуктов приобретает все большую актуальность.[153] Ряд летучих веществ пищевого происхождения, образующихся, например, при кулинарной обработке лука, чеснока, хрена и редьки, также является метгемоглобинообразователями. Так, обследование работников столовых выявило у 33% из них повышение уровня метгемоглобина до 6,5%.[154]
