光气急性中毒机制深入研究.pdfVIP

光气急性中毒机制的深入研究 海春旭 陈宏莉 季林 张晓迪 刘瑞 梁欣 李文丽 秦绪军 李文丽 柏华 曹培陪 第四军医大学军事预防医学系军事毒理学教研室 陕西西安长乐西路17号 710032 光气(COCL2)，化学名为二氯碳酰，于1812年采用一氧化碳与氯气在强光照射下合成，因而 得名 “光气”，气(COCL2)，化学名为二氯碳酰，于1812年采用一氧化碳与氯气在强光照射下合成， 因而得名 “光气”，是致死性化学武器中的重要战剂，也是化学恐怖威胁的化学毒物之一。2005年美国 环保署(U.S.EnvironmentalProtectionAgency)的白皮书认为，光气是目前中毒机制不清、缺乏有效救 治手段的重要化学毒剂。自光气问世并作为军用战剂的近百年来，光气中毒救治方法始终未能取得 突破，关键是光气的中毒机制不清楚。目前全世界光气的储备估计有50亿磅 （约230万吨）。由于 光气在战争、恐怖、工业泄露、突发事件等释放后的巨大威胁性，因此国际上对其研究的热情始终 不减，重点在于光气中毒机制研究。 的酸烧伤闪电式损伤致死到亚致死性光气中毒后出现潜伏期，至6小时时间点出现氧化应损伤和呼 吸爆发，表现为由强酸烧伤到呼吸爆发氧化应激、中间存在潜伏期的逐渐移行变化的“两头重现象”， 因此可将两种剂量光气中毒损伤形象比喻为“哑铃型”机制。 大量测定结果表明，光气中毒的临床表现有其显著特点，或者光气暴露后立即死亡，或者光气 暴露后，表面上看不出损伤，但在暴露后3～6小时，95％以上的患者会突然出现呼吸障碍，救治不 当就会死亡；如果中毒患者能够在48小时内扛过“死亡威胁”，绝大多数患者的窒息性症状也会逐渐 消失、自愈。这种时间与症状“两头重”的变化过程：“闪电式死亡—潜伏期一呼吸爆发”非常类似“哑 铃型”，成为光气中毒的突出特点： “闪电式死亡”：当肺泡暴露于致死性剂量的光气冲击时，肺泡表面发水分子与光气快速反应， 生成大量盐酸分子，在l～2分钟之内，溶解肺泡包括气管表面活性物质，使盐酸分子直接接触肺泡 壁，肺组织来不及启动各种各种防御机制，肺泡就出现溶解性“空洞”、造成结构性损伤，血浆、血 液系统有形成分以及组织液大量流出到肺泡，充满液体的肺泡腔使肺泡失去了换气功能，造成窒息 性死亡。 潜伏期：当光气暴露剂量低于致死剂量的光气时，机体就会立即启动损伤的防护与修复机制， 存在于肺泡局部的巨噬细胞、中性粒细胞通过趋化因子作用，向肺泡表面损伤部位移动，同时释放 炎症介质和自由基及RoS，存在于局部的抗氧化酶发挥抗氧化动能，清除自由基与ROS，修复细胞 损伤，并开始启动、活化炎症、氧化还原信号系统。这时的机体表现为暂时性的“平静”肺窒息性症 状不明显，处于继发性损伤的‘‘潜伏期”。 “呼吸爆发”与氧化应激损伤：光气暴露、肺泡I型和II型损伤，炎症系统和抗氧化系统通过数 小时的启动相关因子的D1呵A复制、表达、翻译、装配和修饰，大量生成损伤修复的细胞因子、抗氧 化因子，巨噬细胞、中性粒细胞大量聚集、释放炎性介质和I的S，出现呼吸爆发和氧化应激，肺水 渗出大量增加，使肺泡换气出现失代偿，对肺泡损伤突然加重，临床上窒息症状明显，如果救治不 及时也常常会导致死亡。 因此，发现这种“哑铃型”中毒机制与表现，具有非常重要的临床意义，为中毒患者的病情判断 和救治，提供了科学依据。 2．致死剂量光气中毒发生酸直接烧伤是中毒早期致死的主要机制 光气中毒的特效药物、特效救治研究，已经持续了近一个世纪，降低中毒病死率这个最重要的 指标，成为最难攻克的医学堡垒之一。光气与生物大分子的反应式如下： COCl2+2R小IH2-÷C0心1H—R)2+2HCl +2HCl，酰化作用是重要的，但在反应中生成的盐酸(HCl)对肺泡上皮直接烧伤作用更重要。因 为采用弱碱性缓冲液(NaHC03)雾化吸入和腹腔注射，均能显著降低中毒病死率。光气微溶于水， 但是一旦溶解，可迅速水解为C02和HCl，其半衰期在37℃时约为O．026秒。由于HC引起刺激和 组织损伤，眼睛、鼻咽和呼吸道黏膜也有可能出现HCl烧伤。 3呼吸爆发．氧化应激是亚致死剂量光气中毒损伤的重要机制之一 我们的大量实验研究表明，光气染毒早期烧伤作用还会激发炎症反应，引发呼吸爆发，释放大 量的炎症介质和自由基，造成机体氧化应激，促进肺泡和肺血管损伤，组织液大量渗出，也是肺水 肿发生的重要机制之一。光气中毒后，机体发生了氧化应激，产生大量自由基，不但损伤肺，而且 损伤肝、肾等肺外器官，用谷胱甘肽等自由基清