Средство доврачебной помощи на газоопасных производствах

 

Изобретение относится к медицине, в частности к токсикологии, и связано с уменьшением патологических последствий, вызванных интоксикациями серусодержащими газами, особенно в нервной системе. На фоне уже свершившегося отравления организма (по прошествии 15-20 мин времени) антидотная терапия бесперспективна и не влияет на развитие посттоксической болезни. В данной ситуации для уменьшения последствий энцефалопатии необходимо использовать энергосберегающие лекарственные средства, направляющие ее потоки на процессы выживания клеток и уменьшающие потребление O₂. Эти средства - антигипоксанты в совокупности с противогазом (физической формой защиты) являются средствами 1-й линии защиты организма. Комплекс предметов противогаза (шлем-маска, фильтрующая коробка и подсумок) дополняется средством химической защиты в виде футляра, расположенного в подсумке. Футляр содержит ампулу с антигипоксантом, шприц одноразового пользования, пилку и антисептический материал. Антигипоксант отечественного производства (5 мл 20% раствора для внутримышечного введения) в отличие от оксибутирата натрия не выключает сознания и подвижности и используется в очаге поражения до прибытия врачебной помощи. Вводить следует независимо от состояния пострадавшего. 2 з.п.ф-лы, 1 ил., 13 табл.

Изобретение относится к медицине, разделу токсикологии, и может быть использовано как средство оказания доврачебной помощи пострадавшим от интоксикации серусодержащими газами с целью уменьшения последствий токсической энцефалопатии и инвалидизации.

Известно (Справочник по токсикологии, М. "Медицина" 1977. Под ред. Акад. АМН СССР С.Н. Голикова), что оказание помощи пострадавшим на химических производствах осуществляется в 4 этапа: 1) само- и взаимопощи, 2) первой врачебной помощи, 3) квалификационной помощи в стационаре и 4) реабилитации. Результативность 3 и 4 этапов на сероводородопасных производствах зависит от эффективности действий на 1 и 2 этапах, т.к. серусодержащие газы обладают высокой нейротропностью. Нейротропность основана на особенностях (НАД-оксидазного) пути тканевого дыхания, осуществляемого с участием заключительного фермента дыхательной цепи - цитохром-оксидазы (ЦХО). Была показана заинтересованность ЦХО в патогенезе отравления сероводородом (М.В. Алманиязова//Некоторые особенности действия H₂S. Автореф. канд. дис-. Алма-Ата, 1974; Гигиенические критерии состояния окружающей среды. 18. "Сероводород", Женева, ВОЗ, 1986. -С. 51).

Поступление газовой смеси в организм осуществляется ингаляционным путем и единственным способом остановить этот поток является использование индивидуального средства защиты - противогаза (Респиратор изолирующий регенеративный Р-34// Всесоюзное научно-производственное объединение "Респиратор", Донецк, 1991, - с. 40; Г.Н.Босняцкий, Л.К. Васько, И.А. Коротков, Ю.В. Кузьмин и др. "Инструкция о порядке оснащения и применения на Астраханском газовом комплексе средств индивидуальной защиты органов дыхания // РАО "Газпром", д.п. "Астраханьгазпром", Астрах. Обл. П. Аксарайский, 1997, - с. 15). На начальном этапе поражения эффективна антидотная терапия. Решающим является раннее введение антидота, поскольку H₂S через 5 минут в крови уже не определяется (В.А. Тихонравов// Ж. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры, 1960, N 3, -с. 238-243). На фоне совершившегося поражения антидот уже бесперспективен.

Ингибирование ЦХО обусловливает дальнейшее развитие патологических процессов, в которых наиболее повреждаемой оказывается нервная ткань.

В ответ на развертывание патологических процессов активизируются адаптационно-компенсаторные реакции, помогающие клетке пережить критические моменты и восстановить поврежденные структуры.

Целью предлагаемого изобретения является обоснование в использовании отечественного противогипоксического средства - пирацетама (ноотропила) как вещества, ослабляющего последствия токсической гипоксии, предположительно за счет перераспределения утилизации O₂ и улучшения условий выживания в критических ситуациях. Использование пирацетама (ноотропила) как протектора при острых токсических гипоксиях, вызванных отравлениями серусодержащими газами - не обосновано и по его использованию рекомендаций нет. Лекарственное средство не имеет противопоказаний (М.Д. Машковский "Лекарственные средства", 1996, ч. 1,-с. 132), усиливает мозговой кровоток и практически в неизменном виде выводится почками.

В отличие от общепризнанного противогипоксанта - оксибутирата натрия (М. Д. Машковский "Лекарственные средства", 1996, ч. 1, -с. 136) пирацетам (ноотропил) не выключает сознания и не подавляет двигательной активности пострадавших, что предполагает возможность его использования при максимальном приближении к рабочему месту как средства взаимо- и самопомощи при чрезвычайных ситуациях.

Потребности усилить средства индивидуальной защиты и взаимопомощи на газоопасных производствах с целью ослабления эффектов энцефалопатий и последующей инвалидизации явились основанием для сравнительного анализа ряда лекарственных средств как предполагаемых протекторов.

Опыты были проведены в 2-х вариантах: 1) в затравочной камере Курляндского с проточной вентиляцией на половозрелых крысах линии Вистр (масса тела 200,0 -240,0 г) и 2) при п/к введении р-ра бисульфита натрия (Na₂S) в дозе LD₅₀. Газовая смесь представляла собой осушенный пластовый газ, содержащий 24 объемных % сероводорода. Концентрацию газа определяли на H₂S газоанализатором G-813. Воздействия газа длились от 15 до 20 мин и имели концентрацию H₂S 700 - 900 мг/м³.

Пирацетам (ноотропил) вместе с рибоксином вводили внутримышечно (в/м) из расчета 0,5 мл 20% пирацетама +0,2 2% рибоксина на взрослую крысу. Средства вводили за 1 мин до затравки. Эффект действия препаратов расценивали, как введенных сразу после острого отравления.

О совершающихся процессах в гомеостазе тканей мозга и печени судили по следующим реакциям: 1) активности ферментов антирадикальной защиты (супероксиддисмутазы и каталазы), 2) характеристике форм гемоглобина эритроцитов, 3) состоянию ряда ферментов метаболического окисления и медиаторного обмена, (ЦХО, ГДГ, МАО, АХЭ, АХ), 4) органоспецифическим ферментам, служащим маркерами проницаемости цитомембран (фруктозо-монофосфат альдолазы, гамма-глутамилтрансферазы и 5) интенсивности включения радиоактивных аминокислот лейцина (H³) и глутаминовой кислоты (C¹⁴), как показателей синтеза белка.

Супероксиддисмутаза, как и каталаза (т.I), являются абсолютными показателями состояния антирадикальной защиты. Ферментом, осуществляющим защитную функцию гомеостаза клеток в отношении перекисного аниона O₂^2- является каталаза (М. И. Гурков// // Ж. Успехи Соврем. Биологии, 1976, т. 81, в.3, - с. 341), аналогичную функцию к супероксидному радикалу (O₂^-) и синглетному (O₂^*) кислороду выполняет супероксиддисмутаза (Mс Cord j.M. Fridovich,//J. Biol. Chem, 1968, 243, 5753).

Супероксидный радикал способен вызывать аутоокисление гемоглобина и разрушать строму эритроцитов, ограничивая продолжительность их жизни, (Wever et al. //Biochem. et biophis, acta, 1973, 302, 475). Поэтому необходимость присутствия СОД в эритроцитах очевидна. Из таблицы 2 следует, что воздействия газовой смеси приводят к интенсификации реакций, сопровождающихся радикалообразованием и как защитной реакции - увеличения СОД в эритроцитах почти в 2 раза.

Использование пирацетама (ноотропила) совместно с рибоксином достоверно снижает ее интенсивность, практически сравнивая с контрольными показателями. Следует отметить, что во всех случаях экспериментов (за исключением острых интоксикаций Na₂S, о чем будет сказано отдельно) материал от животных для исследований брали через сутки с момента последней затравки.

При воздействиях больших, хотя и кратковременных доз сероводородсодержащего газа (табл.2) обнаруживаются существенные изменения в характеристике гемоглобина: по сравнению с контролем увеличивается содержание метгемоглобина (свыше 7%), появляется сульфгемоглобин и достоверно снижается кислородная емкость крови, создавая условия для гемической гипоксии.

В организме млекопитающих и человека наряду с гемоглобином всегда присутствует метгемоглобин (не более 1%). Уровень метгемоглобина в ряде случаев может повышаться (от лекарственных средств, хромосмона, окислений железа). В последнем случае образуется метгемоглобин и супероксидный радикал -O₂^-). Эти сведения подтверждаются увеличением СОД (табл. 1). Применение пирацетама с рибоксином нормализует эти показатели (табл.2), восстанавливая кислородную емкость крови.

Органоспецифическими ферментами для печени, функционирующими только в гепатоцитах, а также в гепатоцитах и аденоцитах поджелудочной железы являются фруктозо-монофосфат-альдолаза и гамма-глутамил-трансфераза. Появление их в периферическом русле выше базовых (контрольных) цифр - свидетельство увеличения проницаемости (лабилизации) мембран клеток этих органов. На табл. 3 и 4 представлены результаты 2-х групп опытов. В таблицах кроме пирацетама для сравнения приведены сведения по использованию метиленовой сини как защитного средства, обладающего признаками антидота (М. Д. Машковский "Лекарственные средства", 1996, ч. 2. - С. 473).

Из данных таблиц следует, что "текучесть" мембран клеток печени и поджелудочной железы при сероводородных интоксикациях значительно возрастает, несмотря на то, что материал был взят спустя одни сутки.

Использование пирацетама (ноотропила) с рибоксином, а в ряде случаев в комбинации с оксибутиратом натрия (ГОМК) дали такие же защитные эффекты, как от метиленовой сини, но использование сини есть процедура врачебная. Результаты показывают, что произошла стабилизация цитомембран.

Моделирование отравления сероводородом с помощью сульфида Na₂S отражено в сведениях таблиц 5 и 9. Модельные опыты позволили с большой точностью выяснить суть происходящих при интоксикациях процессов, особенно для нервной ткани головного мозга. Материал для исследования был взят на высоте пика интоксикации (спустя 2 мин).

Доза воздействия составляла LD₅₀. Точно установлено, что пусковым механизмом в развитии гисто-токсической гипоксии (в клетках) является ингибирование ЦХО. Падение ее до 40% - не совместимы с жизнью.

Так из табл. 5 следует, что при воздействии Na₂S ЦХО (по сравнению с контролем) снижается до 51%.

Одновременно происходит (хотя и значительно меньше) ингибирование ГДГ, обеспечивающей глутамильный шунт (запасной путь дыхания). Однако падение ГДГ на высоте интоксикации происходит только до 90% от контроля, а спустя 2 суток с момента затравки (таблица 8) в нейронах коры мозга происходит ее компенсаторное увеличение. Из сведений литературы (Д. Мецлер: Биохимия, 1980, т. 3. С. 89, М. "Мир"), известно, что глутамильный шунт - менее экономный путь образования АТФ, но это есть возможность эндогенной компенсации нарушенного энергетического гомеостаза.

Возвращаясь к сведениям таблицы 5,6,7, отмечаем, что использование пирацетама несколько улучшает показатели по ЦХО (она регенерирует), а ГДГ восстанавливается выше контрольных показателей, что позволяет компенсировать ингибирование оксидазного пути дыхания.

При воздействиях серусодержащими газами уровень АХ и АХЭ не изменяется (что связано с их ролью как эндогенных противогипоксантов). В таблице 9 приведены сведения по однократной затравке животных сульфидом натрия и содержанию в тканях коры мозга и мозжечка АХ и ГДГ. Материал взят через 2 мин с момента интоксикации. В коре мозга изменений в содержании АХ нет. В коре мозжечка уменьшение недостоверно. Содержание ГДГ незначительно уменьшено. Введение пирацетама увеличивает содержание ГДГ до контрольных цифр.

Наибольший эффект пирацетама в восстановлении ЦХО выявляется при взятии материала через 1 сутки (таблица 6). Вероятно он (пирацетам) ускоряет ход естественного деблокирования фермента.

Таблица 10, включающая в себя гистологические сведения, приводится нами только для иллюстрации отсутствия дополнительного влияния пирацетама на нейроны коры головного мозга. Ни стимулирующего, ни ингибирующего воздействия пирацетам на АХЭ пирамидных нейронов 3 и 5 слоев коры мозга не оказал.

Интенсивность включения меченых аминокислот лейцина и глутаминовой кислоты (таблицы 11, 12, 13 и чертеж) является показателем синтеза структурного белка клеток, белка ферментов и длинного шлейфа опосредственных в этом процессе реакций.

Из приведенных таблиц определяется общая закономерность для гепатоцитов, пирамидных нейронов коры и продолговатого мозга: острые отравления серусодержащим газом угнетают включение аминокислот, приводя таким образом к снижению синтеза белка. Интенсивность включения уменьшается в 2 и более раз. Использование пирацетама (ноотропила) с рибоксином значительно повышает их утилизацию не только до уровня контроля, но и превосходит его.

При введении (C¹⁴) глутаминовой кислоты обнаружено более глубокое ингибирование ее утилизации по сравнению с лейцином (см. чертеж). Аминокислота слабо преодолевает гематоэнцефалический барьер, однако уровень ее включения гепатоцитами тоже низок. Сероводородная интоксикация резко уменьшает ее включение, особенно пирамидными нейронами. Использование ноотропила (пирацетама) улучшает этот процесс: включение аминокислоты как в коре мозга, так и гепатоцитами достигло показателей контрольных животных. Глутаминовая кислота интенсивно включается олигодендроцитами.

Анализ всех приведенных сведений показывает, что пирацетам (ноотропил) не является антидотом. Однако он увеличивает содержание ЦХО и, вероятно, способствует выходу части ее из "закрытого-депонированного" состояния, поднимая до уровня контрольных животных (через сутки).

Пирацетам в описанных ситуациях нормализует уровень и активность ГДГ, обеспечивающей работу резервного пути дыхания глутамильного шунта. Это обстоятельство помогает гомеостазу клеток и систем пережить момент несовместимости с жизнью и уменьшить последующие явления энцефалопатии и инвалидизации.

Препарат не токсичен, не имеет противопоказаний, выводится из организма без изменений, не метаболизируясь. Учитывая его протекторное действие на процессы, способность его при действии на головной мозг не выключать сознание, не уменьшать подвижность в отличие от других антигипоксантов (оксибутират Na), он должен быть включен в состав средств доврачебной помощи как уменьшающих возникновение неблагоприятных последствий для организма при сероводородных интоксикациях.

Так как противогаз является обязательным атрибутом индивидуальной защиты, целесообразно совместить физическую и химическую формы ее в одном подсумке.

Средство, которым дооснащается подсумок противогаза представляет собой в соответствии с патентом N 2135140 пластмассовый футляр. Находящаяся в футляре ампула содержит 5 мл 20% раствора пирацетама (ноотропила), шприц одноразового пользования, дезинфицирующую салфетку, пилку и краткую инструкцию: "Вскрыть пакет с салфеткой, наложить на открытую часть тела (предплечье, бедро, спина, ягодичные мышцы). Набрать пирацетам и через салфетку ввести раствор внутримышечно".

Содержимое пенала необходимо обновлять по истечении срока годности депонированных средств.

Антигипоксант (ноотропил-пирацетам) как средство взаимо- и самопомощи следует вводить независимо от состояния (в сознании или бессознании) пострадавшего.

Формула изобретения

1. Средство доврачебной помощи на газоопасных производствах, представленное шлем-маской, фильтрующей коробкой и подсумком, отличающееся тем, что подсумок снабжен легко извлекаемым футляром, содержащим антигипоксант, устройство для его введения и дезинфицирующий материал.

2. Средство по п.1 отличается тем, что футляр имеет гнезда для иммобилизации ампулы, инъекционного устройства и дезинфицирующего материала.

3. Средство по п.2 отличается тем, что ампула содержит 5 мл 20% раствора пирацетама или ноотропила для внутримышечного введения независимо от состояния пострадавшего.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7