2.中毒机理
工业毒物主要由呼吸道和皮肤侵入人体,由这两条途径侵入的共同点是直接进入血液,即被人体吸收,然后由血液携带分布全身造成组织和器官的危害。由于各组织与器官的生化过程各不相同,而且细胞的状态各有特点,所以毒物对组织器官的危害具有选择性。
皮肤与血液是毒物最先接触的组织,因此皮肤与血液对能与其作用的毒物反映较快。神经系统的生化过程比较复杂,所以神经系统刘•毒物比较敏感。酶的结构特点,易与毒物结合,所以许多中毒症状是由于毒物与酶结合使酶失去活性产生的。由工业毒物造成生理功能异常或组织器官的病变,其机理至目前尚有许多问题没有彻底解决,但是通过病理解剖和毒理学方面的分析,对——些常见毒物的中毒机理已经弄清楚,归纳起来可分为4种情况。
(1)工业毒物作用于皮肤或黏膜,对皮肤和黏膜产生刺激或破坏作用 这是指某些工业毒物与人体的表面接触之后,进入血液之前发生在人体局部表面上的变化。一些具有腐蚀性或溶于水时产生腐蚀性物质的工业毒物,与人体表皮的细胞发生了化学变化或生物变化,使局部皮肤或黏膜出现红肿、疼痛,严重的时候,将使表皮或黏膜糜烂,导致炎症及水肿。一些脂溶性兼有水溶性的工业毒物也能造成这种危害。如硫酸、盐酸、氢氧化钠、铬酸盐和重铬酸盐、硫化氢、氯、氨等均具有较强的腐蚀性;硫酸二甲酯水解之后形成硫酸和甲醇,具有强烈的刺激和腐蚀皮肤的作用,使皮肤糜烂或黏膜水肿;氮氧化物遇水时形成硝酸和亚硝酸,使接触者发生肺水肿症状;光气、溴甲烷等进入肺泡,就会损坏支气管和肺泡黏膜,产生肺水肿或化学性肺炎;甲苯、二甲苯、异氰酸酯类毒物会破坏呼吸道的黏膜,出现支气管哮喘甚至呼吸困难。
(2)工业毒物作用于神经系统,使神经功能紊乱 当某些工业毒物侵入人体之后,首先进入血液,然后由血液带至全身各组织和器官。由于神经系统含有丰富的类酯质物质,某些所谓“亲神经性毒物”就会溶于类酯质,与类酯质结合,使神经系统发生不正常的兴奋或麻醉,造成植物性神经功能紊乱,导致内分泌失调出现的一些全身症状。如苯、砷、锰、铅、硝基苯、溴甲烷、二硫化碳等能使神经系统的功能发生紊乱;四氯化碳、氯丁二烯对中枢神经具有麻醉作用,因而会引起内分泌失调,导致心血管收缩使各组织因供血不足而窒息。
(3)工业毒物造成体内缺氧而发生窒息性的中毒事故 工业生产中发生窒息性中毒事故,除了上述因工业毒物与某些神经系统结合,植物性神经系统紊乱,内分泌失调而引起供血不足使组织器官因缺氧而窒息之外,另一种造成体内窒息的原因是工业毒物直接与血液的血红蛋白作用,使血红蛋白失去正常的携氧功能,或者是某些工业毒物与细胞结合,使组织的细胞失去接受氧的功能产生的。如一氧化碳进入血液之后,就与氧争夺血红蛋白,因为一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力强数百倍,所以当一氧化碳进入血液就能与血红蛋白结合成为碳氧血红蛋白,碳氧血红蛋白从而不能继续与氧结合,因而血液丧失了携带氧的功能,造成各组织和器官窒息。
氰化物侵入血液中,能够离解产生氰离子。氰离子与细胞色素氧化酶具有很强的亲和力,所以两者结合成为氰化高铁血红蛋白。正常的细胞色素氧化酶是细胞从血液中吸收氧的催化剂,当与氰离子结合之后成为氰化高铁血红蛋白就失去了这种功能,使细胞不能从血液中得到氧而导致组织缺氧而窒息。由于血液中虽然有充足的氧,而细胞不能吸收,所以中毒时动脉和静脉的血液均呈鲜红色,中毒者皮肤也呈鲜红色。丙烯腈进人血液中,也能离解出氰离子,所以与氰化物具有类似的窒息危害。
(4)工业毒物抑制酶系统的活性而导致发生中毒事故 酶在人体中是一些具有活性的生化催化剂。实质上是一些具有特殊结构的蛋白质。蛋白质都是由氨基酸构成的,所以酶结构中都有氨基、羧基、羟基等功能团;许多酶的活性中心常有巯基、磷酰基等功能团。某些工业毒物就是与酶的这些功能团结合,使酶的一部分结构溶解,致使蛋白质变性失去催化功能而出现中毒事故。
如汞及其化合物与巯基具有很强的亲和力,当汞离子与巯基结合之后,酶就失去了活性,使组织细胞不能进行正常的代谢作用;对硫磷、敌敌畏就是因为与胆碱酯酶结合,抑制了胆碱酯酶的活性,引起神经生理功能的紊乱。