Zatrucia węglowodorami

Dr n. med. Barbara GroszekKlinika Toksykologii UJ CMw Krakowie

Rozpuszczalniki

substancje ciekłe stosowane do otrzymywania roztworów (mieszanina cieczy i ciał stałych, absorpcja, ekstrakcja)rozpuszczalniki jonizujące (woda)rozpuszczalniki niejonizujące – węglowodory

(benzen, dwusiarczek węgla, czterochlorek węgla)

Węglowodory - określenie

związki organiczne zbudowane z atomów węgla i wodoru

zawierają alifatyczny łańcuch lub aromatyczny pierścień węglowy

szeroko rozpowszechnione – paliwa, znajdują się w gospodarstwie domowym i są używane w przemyśle

otrzymywane w wyniku destylacji ropy naftowej lub drewna

Węglowodory – podziałwęglowodory

łańcuchowe(alifatyczne)

pierścieniowe(cykliczne)

nasycone nienasycone alicykliczne aromatyczne(areny)

alkany(parafiny)

alkeny(olefiny)

alkiny(acetyleny)

cykloparafinycykloolefiny

cykloacetyleny

jednopierścieniowewielopierścieniowe

Węglowodory

alifatyczne - łańcuchowe, normalne lub rozgałęzione, nasycone (alkany, parafiny) lub nienasycone (alkeny, olefiny)

pierścieniowe (cykliczne) - alicykliczne i aromatyczne (pierścienie benzenowe)

chlorowane węglowodory (atom chloru, bromu lub fluoru)

alkohole i glikole, etery, ketony, kwasy karboksylowe i inne

Węglowodory – toksyczność

funkcją indywidualnych właściwości fizykochemicznych związku: lepkość lotnośćnapięcie powierzchniowechemiczna aktywność każdej części łańcucha

(podstawniki)

Typy węglowodorów

Niska lepkość, bez podstawników(węglowodory o niskiej lepkości < 100 SUS [Saybolt Universal Seconds] , niskim napięciu powierzchniowym i dużej lotności) duże ryzyko zachłystowego zapalenia płuc inhalacja – depresja OUN, może być poprzedzona

okresem euforii przykłady: nafta, benzyna, olej opałowy

Typy węglowodorów

Wysoka lepkość, bez podstawników, alifatyczne (węglowodory o wysokiej lepkości i małej lotności) małe prawdopodobieństwo zachłyśnięcia złe wchłanianie z przewodu pokarmowego przykłady: olej parafinowy (właściwości

przeczyszczające), olej napędowy inhalacja „mgły olejowej” – lipoidowe zapalenie płuc

Typy węglowodorów

Terpeny ryzyko zachłyśnięcianieznaczne objawy depresji OUNprzykłady: terpentyna, olejek sosnowy

Typy węglowodorów

Węglowodory aromatyczneznacznego stopnia depresja OUNumiarkowana kardiotoksycznośćniewielkie ryzyko aspiracjiwchłaniane drogą inhalacyjną, z przewodu

pokarmowego, przez skóręprzykłady: benzen, ksylen, toluenwielopierścieniowe – działanie rakotwórcze

Typy węglowodorów

Chlorowane węglowodory alifatyczne objawy depresji OUN zaburzenia rytmu serca uszkodzenie wątroby i nerek niewielkie ryzyko aspiracji drogi wchłaniania: układ oddechowy, przewód

pokarmowy, skóra przykłady: chloroform, czterochlorek węgla,

trójchloroetylen

Węglowodory - toksyczność

Dawka toksyczna już kilka mililitrów może wywołać chemiczne

zapalenie płuc spożycie 10 - 20 ml niektórych, ogólnie

działających związków (czterochlorek węgla) może być przyczyną śmiertelnego zatrucia

Węglowodory – patofizjologiaukład oddechowy toksyczność wynika zwykle z aspiracji lub

dyfuzji węglowodoru słaba rozpuszczalność w wodzie, głęboka

penetracja – skurcz oskrzeli, odczyn zapalny

Węglowodory – patofizjologiaukład oddechowy w pęcherzykach płucnych – wypierają tlen,

niszczą surfaktant – rozlane zmiany wysiękowe krwotoczne w pęcherzykach płucnych – upośledzenie dyfuzji tlenu

dysfunkcja pęcherzyków prowadzi do nieprawidłowego stosunku wentylacji do perfuzji (V/Q) – niewydolność oddechowa

Węglowodory - objawy kliniczne

Aspiracja do płucobjawy natychmiast – kaszel, odruchy

wymiotne, chrząkaniew ciągu kilku godzin – przyspieszenie

oddechów, duszność, chemiczne zapalenie płuc

Węglowodory – patofizjologiaukład pokarmowy

bezpośrednie podrażnienie błony śluzowej, są szybko absorbowane przez śluzówkę

niektóre wywołują oparzenia chemiczne objawy: piekący ból w jamie ustnej, gardle, bóle

brzucha, nudności wymioty, krwotoczna biegunka

wymioty zwiększają ryzyko aspiracji

Węglowodory – patofizjologiaukład nerwowy są lipofilne - powinowactwo do bogatolipidowej

tkanki nerwowej ogólnoustrojowa absorpcja - ostre i przewlekłe

toksyczne uszkodzenie ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego

niektóre 6-węglowe alifatyczne WW (np. n-heksan, metylo-n-butyloketon) - metabolizm do związków zaburzających transport aksonalny - obwodowa polineuropatia demielinizacyjna

Węglowodory – patofizjologiaukład nerwowy długotrwałe narażenie na WW w miejscu pracy

lub nadużywanie lotnych WW przewlekłe bóle głowy, ataksja móżdżkowa,

upośledzenie funkcji poznawczych i innych wyższych czynności nerwowych

niektóre lotne WW (np. butan, benzen, toluen i ksylen) działają depresyjnie na OUN, ale także wykazyją działanie euforyczne (podniecenie, drżenia, zawroty głowy)

Węglowodory – patofizjologiaukład krążenia wysokie stężenia WW - uwrażliwienie mięśnia

sercowego na działanie katecholamin - ryzyko wystąpienia u narażonych VT lub VF(tzw. „nagła śmierć wąchaczy” - może wystąpić, kiedy osoba nadużywająca zrobi nagle większy wysiłek fizyczny krótko po narażeniu na WW)

także – bloki przedsionkowo-komorowe i bradykardia niektóre mogą obniżać kurczliwość mięśnia sercowego i

zmniejszać obwodowy opór naczyniowy

Węglowodory – epidemiologia

Śmiertelność/chorobowość (dane z USA) ogólnie szacuje się, że 20 zgonów/rok związane jest z

toksycznością WW w 1997 – ogółem 66 645 przypadków narażenia na

WW, w tym 12 ze skutkiem śmiertelnym Wiek

proporcjonalnie więcej zatruć śmiertelnych występuje u dzieci < 5 r.ż. (przypadkowe spożycie) i wśród młodzieży (nadużywanie lotnych WW)

tylko 5% zgonów dotyczyło starszych osób

Węglowodory – droga narażenia

inhalacyjna bezpośrednie wdychanie par substancji lotnych

(”sniffing”) inhalowanie par z materiału nasączonego lotną cieczą

i umieszczonego na twarzy (”huffing”) powtarzane wdychanie par z umieszczonego w

plastikowej torbie węglowodoru (”bagging”) pokarmowa przezskórna parenteralna

Węglowodory – przyczyny zatruć przypadkowe spożycie (najczęstsza przyczyna):

typowe u dzieci <5 rż., które mają dostęp do WW bez nadzoru rodzicielskiego

u dorosłych i starszych osób, kiedy WW są przechowywane w nieoznakowanych pojemnikach

zamierzone nadużycie (młodzież i młodzi dorośli) przypadkowe narażenie w gospodarstwie

domowym lub miejscu pracy masywne spożycia doustne (próby samobójcze)

BenzenInternational Chemical Safety Cards (ICSCs)

BENZENE

Cyclohexatriene Benzol C6H6 Molecular mass: 78.1

CAS # 71-43-2 RTECS # CY1400000 ICSC # 0015 UN # 1114 EC # 601-020-00-8

Benzen

Zatrucie ostrezachłystowe zapalenie płucból głowy, nudności, wymioty, śpiączka,

zaburzenia rytmuśmiertelna dawka doustna 100 ml

Zatrucie przewlekłezaburzenia hematologiczne - pancytopenia,

anemia aplastyczna

Czterochlorek węgla (CCl4)(tetrachlorometan) Stosowany jako produkt pośredni w przemyśle chemicznym Toksyczność

działanie depresyjne na OUN bardzo silne działanie hepatotoksyczne i nefrotoksyczne działanie arytmogenne

Dawka toksyczna spożycie 5 ml może być śmiertelne

Mechanizm działania tworzenie wolnych rodników

Jest związkiem rakotwórczym Leczenie specyficzne (w fazie badań)

NAC (N-acetylocysteina) jako zmiatacz wolnych rodników

Chloroform (trichlorometan)

Dawka toksyczna spożycie 10 ml może być śmiertelne, ale opisywano

przeżycie po 100 ml

Mechanizm działania tworzenie wolnych rodników

Związek rakotwórczy i embriotoksyczny Leczenie specyficzne (w fazie badań)

NAC

Toluen i ksylen(metylobenzen i dimetylobenzen) powszechnie stosowane węglowodory aromatyczne toluen często nadużywany inhalacyjnie przez „wąchaczy”

Objawy: działają depresyjnie na OUN mają działanie arytmogenne drażnią błony śluzowe

Dawka toksyczna spożycie 10 - 15 ml - objawy zatrucia

Trichloroetan i trichloroetylen

Mechanizm działaniadepresja OUN i ośrodka oddechowegodziałanie arytmogennedziałanie drażniące

Dawka toksyczna opisywano zgony po dawce 3-5 ml/kg

Węglowodory – ciąża

przy nadużywaniu przez matkę lotnych rozpuszczalników istnieje możliwość występowania efektów niepożądanych na płód zwiększona liczba spontanicznych poronień malformacje płodów mała masa urodzeniowa nieprawidłowości twarzoczaszki (podobne do

płodowego zespołu alkoholowego) opóźnienie wzrostu, deficyty w zakresie mowy i

czynności poznawczych

Węglowodory – leczenieuwagi ogólne leczenie zatrucia WW jest podtrzymujące -

brak jest specyficznych odtrutek!!! obserwacja pacjentów bezobjawowych

przez minimum 6 h po ekspozycji w poszukiwaniu objawów zatrucia

Węglowodory – leczeniezapobieganie wchłanianiu Prowokowanie wymiotów –

przeciwwskazane Płukanie żołądka – tylko po

zabezpieczeniu dróg oddechowych przez intubację dotchawiczą!!!

Węglowodory – leczeniezapobieganie wchłanianiu

agresywna dekontaminacja żołądka jest wskazana tylko, gdy toksyczność danego WW lub jego połączenia przewyższa ryzyko aspiracji(CHAMP – ”mnemonic” stosowany w amerykańskich toksykologicznych bazach danych): C – kamfora - drgawki i stan padaczkowy H – halogenowe (chlorowane) pochodne WW - zaburzenia

rytmu i hepatotoksyczność A – aromatyczne WW, mielosupresja i procesy

złośliwe oraz toksyczny wpływ na OUN M – metale ciężkie (jako podstawniki) P – pestycydy - WW jako substancje nośne) objawy

cholinergiczne i drgawki (np. zw. fosoforoorganiczne0

Węglowodory – leczeniezapobieganie wchłanianiu Węgiel aktywowany

absorbował naftę, terpentynę i benzen in vitro i na modelach zwierzęcych

może sprowokować wymioty (ryzyko aspiracji u pacjentów po spożyciu WW)

wskazania: spożycie silnie toksycznych WW (np. WW halogenowe, CCl4) spożycie WW zawierających bardzo toksyczne domieszki (np.

metale ciężkie, pestycydy) zatrucia mieszane z udziałem WW i innych absorbowalnych

trucizn

Węglowodory – leczeniezapalenie płuc

tlenoterapia, intubacja, mechaniczna wentylacja antybiotyki wskazane tylko w przypadku

obecności infekcji sterydy – nie dowiedziono skuteczności we

wczesnej fazie zapalenia płuc wywołanego WW

Węglowodory – leczeniezapalenie płuc metoda pozaustrojowego utlenowania (ECMO

extracorporeal membrane oxygenation) – wykazano jego skuteczność u dzieci

wentylacja wysokimi częstotliwościami (HFJV – high frequency jet ventilation) – zapewnia właściwe utlenowanie przy mniejszych szczytowych ciśnieniach wdechowych

„Rozpuszczalniki”

Rozcieńczalniki lakiernicze – wyroby gospodarstwa domowegomieszaniny lotnych cieczy organicznych,

nie będących rozpuszczalnikami substancji powłokotwórczych, które dodane w odpowiedniej ilości do wyrobu lakierowego powodują jego rozcieńczenie bez wytrącania osadu

Rozcieńczalniki

syntetyczne wyroby chlorokauczukowe rozcieńcza się mieszaniną węglowodorów aromatycznych i estrów kwasu octowego

wyroby nitrocelulozowe - mieszaniną octanu etylu i butylu, węglowodorów aromatycznych i butanolu

wyroby olejno-żywiczne - mieszaniną benzyny lakowej, ksylenu lub toluenu oraz butanolu