Токсические эффекты диоксида азота у человека

Фоновые концентрации диоксида 0,4 до 9,4 мкг/м³. В городах концентрация диоксида азота на 1–2 порядка выше. В крупных городах среднегодовая концентрация определяется на уровне 49–95 мкг/м³. Иногда недооценивается воздействие диоксида азота внутри жилых помещений. Концентрация диоксида азота в зоне дыхания у газовых плит достигает 2 мг/м³. Еще более опасно распространение этого вещества в процессе курения, поскольку в табачном дыме может содержаться диоксид азота в концентрации 150–226 мг/м³. В нашей стране установлена следующая величина допустимой концентрации диоксида азота: среднесуточное значение ПДК для атмосферного воздуха – 0,04 мг/м³.

Диоксид азота – мощный окисляющий агент, имеющий один неспаренный электрон, что создает возможность реакции этого соединения с ненасыщенными связями в биомолекулах; в водной среде образует азотную и азотистую кислоты, которые вызывают денатурацию биомолекул:

2NO₂ + H₂O → 2NO₂^- + Н⁺ + ОН^- → HNO₂ + HNO₃

Большая часть ингалируемого NO₂ осаждается в верхних дыхательных путях. Количество сорбированного NO₂ может составить до 90 % (от 60 до 90%).

При ингаляции диоксида азота происходит образование нитрозилгемоглобина с последующим превращением его в метгемоглобин. Количество образовавшегося мет- и нитрозилгемоглобина при ингаляции NO₂ в концентрациях 37,6–150 мг/м³ невелико и не играет существенной роли в проявлении токсических эффектов NO₂ на уровне легких. В условиях нормальной оксигенации крови происходит его быстрое восстановление метгемоглобин-редуктазой до оксигемоглобина.

В механизме токсического действия диоксида азота выделяют три основных положения. Во-первых, диоксид азота, имеющий один неспаренный электрон, способен взаимодействовать с ненасыщенными связями биомолекул, в частности, вызывая пероксидацию последних. Это мембраноповреждающее действие сопровождается нарушением структуры и функции клетки. Во-вторых, обнаружено взаимодействие диоксида азота с низкомолекулярными внутриклеточными восстанавливающими агентами – глутатионом, a-токоферолом, аскорбиновой кислотой, НАДФН₂, НАДН₂, олигопептидами и т.д. Снижение уровня эндогенных антиоксидантов сопровождается увеличением содержания активных форм кислорода и кислородных радикалов, инициирующих, в свою очередь, свободнорадикальные процессы пероксидации в клетке. В-третьих, оксид и диоксид азота взаимодействуют с перекисью водорода. Она образуется в легочных альвеолярных макрофагах и других клетках при дисмутации супероксидного аниона, а также в иных процессах. Это взаимодействие приводит к наработке гидроксильного радикала – мощного инициатора пероксидации:

NO + H₂O₂® OH^. + HNO₂

NO₂ + H₂O₂® OH^.+ HNO₃

Принципиальное отличие фосгенового и нитроксидного отека в том, что при первом нарушаются функция и структура всех элементов аэрогематического барьера, в то время как при втором эндотелий кровеносных капилляров повреждается незначительно из-за чего отечная жидкость содержит меньшее количество белка и форменных элементов крови.

В основном исход отека легких вследствие ингаляции диоксида азота более благоприятен, хотя клинически выраженная стадия отека может развиваться быстрее (в первые 4 ч), чем при отравлении фосгеном (до 12−24 ч).

В типичных случаях клиника острого ингаляционного отравления азотной кислотой, нитрогазами напоминает картину поражений отравляющими веществами пульмонотоксического действия. Различие состоит в более выраженных явлениях раздражения дыхательных путей, нарушений дыхания и гемодинамики в стадии рефлекторных расстройств, реальной возможности развития химического отека легких, иногда – метгемоглобинемии при отравлениях нитрогазами.

Отравления азотной кислотой сопровождаются химическими ожогами кожи и слизистых оболочек, что резко увеличивает тяжесть состояния пострадавших, приводит к развитию общей интоксикации, усилению дыхательной и сердечной недостаточности, повышает вероятность неблагоприятного исхода. Ожоговая поверхность имеет характерную желтую окраску (ксантинопротеиновая реакция); в тяжелых случаях образуется черный струп. Реактивный процесс при поражениях азотной кислотой выражен слабо, регенерации протекают вяло, с образованием грубых деформирующих рубцов. Обширные и глубокие ожоги сопровождаются шоком, ожоговой болезнью.

Чрезвычайно опасно попадание азотной кислоты в глаза. Ожог глаз азотной кислотой следует рассматривать как тяжелое поражение с неясным прогнозом, так как даже при легких, на первый взгляд, изменениях в дальнейшем может наступить обширный некроз роговицы вследствие нарушения ее трофики.