Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА ИНТОКСИКАЦИЙ БЫТОВЫМ И СЕРОСОДЕРЖАЩИМ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ
Калинина Е. Ю., Ягмуров О. Д., Сетко Н. П.,
1.1. Диагностика смертельных отравлений серосодержащим природным газом
Основным в диагностике смертельных отравлений серосодержащим природным газом должны являться анамнестические сведения, которые в дальнейшем подтверждаются и клиническими признаками – токсической комой, наличием выраженного местного раздражающего действия газа в виде ринита и конъюнктивита. Судебно-медицинский диагноз устанавливался на основании данных исследования трупа, судебно-гистологического исследования, и судебно-химического исследования крови, органов и тканей потерпевших с целью обнаружения составляющих газоконденсата Оренбургского месторождения.
К критериям судебно-гистологического исследования кусочков внутренних органов от трупов лиц, погибших от отравления бытовым и серосодержащим газом, следует отнести изменения ткани головного мозга, лёгких,
Для определения непосредственной причины смерти должны определяться токсические изменения в ткани головного мозга – отек и набухание мягкой мозговой оболочки и вещества головного мозга, явления токсического энцефалита в виде некрозов, кровоизлияний, дистрофии, гипоксии, глиальной реакции, лейкостазов; а также ярко выраженные признаки токсического энцефалита.
Вторым критерием данного вида отравлений является поражение дыхательной системы в виде отеков и кровоизлияний в ткань легкого, участки острой эмфиземы и дистелектазов, что вполне могло уложиться в картину токсического альвеолита; а также признаки сливной или очаговой пневмонии.
Третий критерий – наличие в паренхиматозных органах жировой и белковой дистрофий тканей, лейкостазы в мелких сосудах. При этом, в кусочках органов трупов лиц, скончавшихся от отравления в стационаре, обнаруживались ярко выраженные признаки токсического энцефалита и, Ни один из вышеописанных признаков нельзя было назвать патогномоничным для отравления серосодержащим газоконденсатом.
При проведении судебно-химического исследования крови и тканей от трупов в крови пострадавших обнаруживаются в 56% случаев ароматические углеводороды, такие как бензол и его гомологи; эти же вещества в 44% случаев определяются и в веществе головного мозга. Другие компоненты серосодержащего природного газоконденсата не обнаруживаются ни в одном случае.
Картина острого смертельного отравления природным газом, смоделированная на животных, сразу после начала затравки появлялась выраженным возбуждением, параллельно с этим в первые же минуту – полторы появлялись признаки конъюнктивита, затем в течении следующих 1-2 минут развивалась адинамия и затем через 1-2 минуты на фоне клониотонических судорог наступала смерть животных.
Оценка степени деструкции органов и тканей в результате токсического действия сероводородсодержащего газоконденсата на организм возможна путем изучения перекисного окисления липидов, что является универсальным механизмом развития патологических состояний (Лужников Л.А., 1982; Меерсон Ф.З., 1984; Luzio N.R., 1973), и также определение антиоксидантных ферментов, таких как каталаза и церулоплазмин. Данный подход диагностики объясняется представлениями о том, что оценка активности процессов перекисного окисления липидов и степени смещения равновесия «перекисное окисление липидов-антиоксиданты» в биологических объектах являются объективными и весьма существенными показателями общего состояния организма (Трахтенберг И.М. и др., 1991).
В качестве критерия состояния перекисного окисления липидов рекомендуется определение количества вторичного продукта липопероксидации – малонового диальдегида, поскольку усиление окислительной деструкции ткани происходит при переходе свободнорадикального окисления в неконтролируемое состояние (Герасимов А.М. и др., 1975, 1981). При смертельном отравлении серосодержащим газоконденсатом приводит, с одной стороны, к резкому накоплению малонового диальдегида – конечного продукта процесса перекисного окисления липидов и снижению содержания церулоплазмина.
Дополнительным признаком подтверждения диагноза смертельного отравления бытовым и серосодержащим природным газом могут служить ферменты печени – фруктоза-1-фосфатальдолаза и сорбитолдегидрогеназа – как показатели прямого токсического действия на ткань печени и степени повреждения гепатоцитов.
При остром смертельном отравление серосодержащим газоконденсатом не успевают включиться в работу компенсаторные механизмы – механизмы адаптации, что в свою очередь, и может привести в летальному исходу отравления. Это утверждение объясняется фактом накопления малонового диальдегида и диеновых конъюгатов в первые сутки при однократном воздействие газоконденсата, на фоне снижения содержания церулоплазмина, повышение активности которого происходит уже через 24 часа после затравки, приводящее к снижению уровня продуктов перекисного окисления липидов. При затравках животных природным газом в концентрации меньшей чем ЛД50 (Сетко Н.П., 1990) и в концентрациях в пределах ПДК рабочей зоны (Перепелкин С.В., 1992) отмечается хоть и незначительное, но снижение количество каталазы сыворотки крови.
При моделировании острого смертельного отравления наблюдаются описанные выше сдвиги в содержании церулоплазмина и МДА в сыворотке крови более выражено, чем при экспериментах по однократному воздействию газа в концентрации 300 мг/м3 по сероводороду, что связано с воздействием газоконденсата в такой концентрации (практически равной ЛД100 ), которая является «шокирующим» фактором для организма, приводя к срыву процессов адаптации и смерти пострадавшего.
Резюмируя вышесказанное, становится очевидным, что при смертельных отравлениях бытовым и серосодержащим природным газом определяются четкие изменения в процессах перекисного окисления липидов, выражающихся в их активации и накоплению конечного продукта ПОЛ – малонового диальдегида. При этом как показатель срыва адаптационных процессов происходит снижение окислительного фермента – церулоплазмина в сыворотке крови. Определение и тех и других изменений может быть применено в комплексе диагностических методов при отравлении серосодержащим газоконденсатом.
Одними из самых токсичных компонентов, входящих в состав серосодержащего природного газа являются сероводород и соединения серы (меркаптаны, сернистый ангидрид и т.д.). Поэтому для диагностики данного вида отравлений необходимо обнаружение характерных изменений в процессах обмена серы в организме, а также установление выделения с мочой конечных продуктов обмена серы в организме.
Сульфгидрильные группы обладают высокой реакционной способностью и, в связи с этим, вступают в большое количество химических превращений (Соколовский В.В., 1962, 1971, 1979; Сорокина В.С., 1979). Эти соединения входят в структуру многих аминокислот и протеинов. При этом ряд аминокислот (глютатион, цистеин) являются в клетках антиоксидантами (Гевондян В.С., 1974). Это происходит благодаря тому, что SH-группы легко окисляются с образованием дисульфидной группировки и вновь регенерируют при ее восстановительном расщеплении. Сдвиги тиолдисульфидного равновесия – равновесия между SS и SH-группами приводит к кардинальной перестройке механизмов жизнедеятельности клетки (Сельков Е.Е., 1970).
Механизм действия серосодержащего газоконденсата на организм человека включает цепное свободнорадикальное окисление субстратов (в том числе и липидов), окисление соединений серы, метилирование сернистых комплексов и реакция с металло- и дисульфидсодержащими протеинами. При этом метилирование рассматривается не столько детоксицирующим, сколько токсическим. Это объясняется тем, что при этом виде реакций происходит ингибирование ферментов тканевого дыхания. При этом энергетические потребности тканей не удовлетворяются, что может привести не только к несмертельному отравлению, но и к летальному исходу.
При остром смертельном отравлении серосодержащим газоконденсатом отмечается резкое повышение содержания в моче сульфата – конечного продукта окисления серосоединений в организме. Повышение концентрации сульфата может достигать до 200%. Этими сдвигами может быть объяснено и появление выраженной зеленой окраски мочи. Кроме этого происходит увеличение количества сульфата и в сыворотке крови. При затравках животных газоконденсатом в концентрации газоконденсата на уровне ПДК для сероводорода с углеводородами для воздуха рабочей зоны увеличивается содержание сульфата в моче при почти неизменном его количестве в сыворотке крови. Это может объясняться тем, что при острых смертельных отравлениях газоконденсатом компенсаторные механизмы не способны выдержать воздействие такой силы токсического агента и накопление конечного продукта окисления серосоединений происходит не только в моче, но и в крови.
Высокая реакционная способность SH-групп приводит к тому, что они под действием газоконденсата окисляются с образованием дисульфидной группировки. Этот путь метаболизма серосодержащих агентов, как уже упоминалось, можно отнести к токсическому. А, следовательно, изменение соотношения SH и SS-групп можно считать одним из показателей развития токсического процесса, а степень этих сдвигов может свидетельствовать о тяжести патологии. При острых смертельных отравлений количество SH-групп резко уменьшается на 66,4%, а количество SS-групп увеличивается практически на 100%. Такое нарушение тиолдисульфидного равновесия вызывает многогранность поражения органов и систем в такой степени, которая приводит к срыву механизмов адаптации и, следовательно, к летальному исходу. Изменения в содержании продуктов серы в сыворотке крови и мочи вполне укладываются в уже описанный механизм действия серосодержащего газоконденсата. Эти изменения достаточно специфичны для действия серосодержащих агентов и, следовательно, могут быть использованы в комплексной диагностике отравлений газоконденсатом, как смеси, в состав которой входит большое количество веществ, содержащих серу.
Изменения внутриклеточного метаболизма прочно связаны с процессами биотрансформации ядов газоконденсата в клетке и их ферментативным окислением. Общеизвестны многие ферментные тесты, которые позволяют судить о степени альтерации органов и тканей при различных заболеваниях и других патологических процессах. К таким относятся фруктоза-1-фосфатальдолаза и сорбитолдегидрогеназа. Эти ферменты в максимальной степени по сравнению с другими ферментами характеризуют состояние печени. Газоконденсат, в свою очередь, является агрессивным жирорастворимым веществом, вследствие чего первичные функциональные нарушения в организме возникают со стороны органов и систем, которые богаты липидами и фосфолипидами, в том числе и печень. А дефицит SH-групп, нарушение обмена серы увеличивают проницаемость гепатоцитов для отдельных ферментов печени. Помимо этого известно, что эти ферменты являются чувствительными ферментными тестами при поражении именно химическими веществами органов и систем (Мосс Д.В., Баттерворт П.Дж., 1978). Заболевания же, связанные с нарушением функции печени обычно не приводят к сколь либо значительному повышению активности указанных ферментов. Изучение же активности этих ферментов позволяет судить как о наличии отравления, так и о тяжести поражения печени, а значит и одним из признаков, позволяющих проводить судебно-медицинскую диагностику отравлений серосодержащим газоконденсатом.
Активность фруктоза-1-фосфатальдолазы при остром смертельном отравлении возростает в 6,9 раза, а сорбитолдегидрогеназы – в 32,7 раза, что может служить достаточно достоверным признаком токсического поражения печени.
Таким образом, из всего выше сказанного следует, что при острых смертельных отравления газоконденсатом возникают такие биохимические изменения, которые могут являться одними из критериев для проведения судебно-медицинской диагностики данного вида повреждений. В первую очередь, это изменения в обмене серы – накопление окисленной серы – сульфата в больших количествах в крови и выведение их с мочой. Это может служить достаточно четким критерием для диагностики отравлений серосодержащим газоконденсатом непосредственно у секционного стола. В дальнейшем это может быть подтверждено при проведении количественного определения сульфата серы в крови и моче.
В качестве результатов, подтверждающих наличие отравления газоконденсатом, могут быть использованы сдвиги тиолдисульфидного равновесия в пользу SS-групп; повышение количества МДА при понижении содержания церулоплазмина и каталазы сыворотки крови; повышение содержания в сыворотке крови ферментов – фруктоза-1-фосфатальдолазы и сорбитолдегидрогеназы.