正文 第一章 液體推進劑概論(六)(3 / 3)

(八)致癌作用

肼類可使動物致癌,但缺乏人的流行病學資料。

(氮氧化物對人體主要髒器損害)

四氧化二氮在空氣中很不穩定,很快形成紅棕色穩定的二氧化氮氣體。硝酸中含不同量的二氧化氮稱發煙硝酸,若二氧化碳含量在14%以上,發出紅色蒸氣稱為紅色發煙硝酸關於氮氧化物中毒的事件,國內外屢有發生。

(一)對呼吸係統的影響

資料提到,當空氣中濃度為25~75毫升時,引起急性支氣管炎或支氣管肺炎,引起阻塞性支氣管炎,即可引起中毒性肺水腫或窒息。肺是氮氧化物中毒的首要損害髒器。

1.肺的結構

肺氣管係統的結構:人體胸腔中肺的體積是特定的,肺泡平均直徑為0.5mm,總數有3億個,肺泡表麵積為70-80平方米。肺泡與肺泡之間為肺泡間隙,內有毛細血管和結締組織,毛細血管的表麵積相當於肺泡總麵積70-80平方米。肺泡通過肺的氣管係統與外界進行通氣,吸入二氧化碳,呼出氧氣。

關於肺氣管係統的結構,表現為一種二分叉管道的樹形結構。整個肺的支氣管樹具有自相似性,這種結構已經由一門新的學科一分形生理學來加以描述。

肺支氣管係統的分形結構具有以下生理意義①在各種分叉管道係統中,以“一分為二”的二分叉管道係統的氣體流動的阻力最小,通氣效率最高;②分形結構的特點是可以把肺泡的巨大表麵積和毛細血管的巨大表麵積放入到有限的肺的體積之中,並且通過氣管係統與外界進行最有效的通氣。

肺泡的結構:分I型上皮細胞和II型肺泡上皮細胞是組成肺泡壁的主要細,呈鱗狀,胞漿中含有大量吞飲作用的液胞,II呈柱狀,分散在之間,每個肺泡壁含5~8個。細胞表麵有很多微絨毛伸入肺泡腔,產生表麵活性物質,其主要成分為含二棕櫚酸腦憐脂的脂蛋白,其功能是增加表麵張力,維持肺泡張力,防止呼氣時肺泡的塌陷。在肺泡受損時可轉化為修複肺泡壁的作用;肺巨噬細胞:來源於骨髓及血液中的單核細胞,具吞噬作用;肺毛細血管內皮細胞:構成肺毛細血管內壁,它們與肺泡上皮細胞間有一層的原纖維構成的基底膜,具有彌散屏障作用;結締組織:結締組織內含彈力纖維、膠原纖維、網狀纖維和纖維母細胞,它們構成肺泡的支架。肺泡腔與毛細血管腔之間共有5層,依次為肺泡上皮,肺泡基底膜、組織間隙、毛細血管基底膜和毛細血管內皮細胞。肺泡導管間隙有肺的小動脈和小靜脈、小淋巴管。

肺水腫或肺的化學性炎症常常先在肺泡間隙內發生,然後進入肺泡腔。

1.氮氧化物急性中毒引起急性肺水腫當氮氧化物急性中毒時,因氮氧化物在水中溶解度不如氨、氯、氯化氫等氣體,故氮氧化物的作用部位可深達肺細支氣管以下,溶解在飽和蒸氣或肺泡表麵的液體中,形成硝酸或亞硝酸。

硝酸或亞硝酸刺激、腐蝕肺泡上皮細胞及肺毛細血管壁,使毛細血管通透性增加,血管內大量液體成份和有形成份(白細胞、紅細胞、肺吞噬細胞)滲人到肺泡間隙及肺泡囊內形成肺水腫。肺泡上皮細胞受破壞,肺泡的表麵活性物質及飽和磷脂含量大大降低,肺膠元的破壞,導致肺泡囊的塌陷。

長時間低濃度氮氧化物吸入對呼吸道有影響,引起的病變中還有肺氣腫,其形成機理是,正常肺泡囊表麵由一層厚約表麵活性物質所覆蓋,肺泡上皮受到保護,當氮氧化物吸入後,使肺泡表麵的表麵活性物質因過氧化而生成多烯脂肪酸,導致活性物質失活。隨之肺泡上皮細胞的肺彈力纖維受損,肺泡囊失去彈性,肺泡囊擴大,含氣量增加,破裂形成肺氣腫,其後果造成肺泡的表麵積銳減。呼吸麵積的減少,肺氣腫嚴重時可導致右心功能的障礙(肺心病)。

氮氧化物中毒肺水腫的病理生理:人吸入氮氧化物後,經過一段潛伏期(數小時至24小時內)出現肺水腫臨床症狀,肺水腫可突然發作,也可逐漸加重。

其後果:①對肺呼吸動力學的影響;氮氧化物中毒時,髙濃度的支氣管和細支氣管引起痙攣,管徑縮小,呼吸氣流阻力增大。另外一方麵,呼吸性細支氣管,肺泡等上皮細胞腫脹,管腔和肺泡囊內有水腫液積聚,肺泡內表麵活性物質含量降低導致肺泡的表麵張力降低,易造成呼氣時肺泡的塌陷。這些變化導致氣道阻力的增加,呼吸麵積的減少,效力下降,造成病人呼吸困難,缺氧,代償性呼吸頻率加快。②對心肺循環血液動力學的影響:肺水腫造成肺循環阻力增加,肺動脈壓升高,同時因缺氧又使肺部小血管收縮進一步使肺動脈升髙,增加了右心負荷,心髒因肺水腫缺氧的右心負荷增加,最終導致右心衰竭。③血氣變化:血氣分析表明,血氧分壓下降,二氧化碳分壓上升。肺水腫發生後,肺通氣功能和氧交換功能受到嚴重障礙。同時,肺血流量降低和動靜脈分流都會造成二氧化碳下降,血氧供應不足,首先影響腦、心肌等重要髒器的供氧,易產生腦、心缺氧。

動脈血隻值的變化:報告109例急性肺水腫患者的動脈血值,其中出現肺水腫87例,呼吸性酸中毒13例,代謝性酸中毒15例,混合性酸中毒59例。顯而易見,在肺水腫發生的不同時期,可發生不同類型的酸中毒。例如肺水腫病人肺通氣功能障礙時,發生呼吸性酸中毒;當肺的氧交換能力下降引起組織缺氧,因血中乳酸蓄積而發生代謝性酸中毒;當肺通氣功能和肺氧交換能力同時下降時,可發生混合性酸中毒。⑤遲發性阻塞性細支氣管炎:氮氧化物中毒性肺水腫或肺炎急性期治療脫險後,細支氣纖維性變及滲出物機化,引起管腔阻塞,病變發生在終末端細支氣管,嚴重者肺部廣泛的纖維化,阻礙換氣功能,臨床表現為呼吸極度困難,可因呼吸衰竭致死,阻塞性細支管炎發生在中毒後3~6周。⑥急性呼吸窘迫綜合征是一個多種病因導致的病死率較高的危重急症。為多種病因誘導的,以急性呼吸功能不全,低氧血症為特征,胸部X線有迅速惡化之彌漫性肺泡浸潤和硬變等改變的急性肺毛細血管滲出綜合征。

炎症發病過程是,在氮氧化物或其他因素作用下,肺泡單核巨噬細胞等產生腫瘤壞死因子和白細胞介素,繼而刺激肺內多種細胞產生化學趨化因子,它分前者激發中性白細胞,後者激發單核細胞,這些細胞因子介導外周循環的炎症細胞遷徙到肺間質和肺泡。在炎症細胞中,中性多型核細胞的作用較重要,它通過和黏附蛋白的作用,聚集黏附在肺毛細血管內皮細胞表麵,直接損傷肺內皮細胞,釋放多種炎症介質。一氧化氮也參與了的發生過程。

誘導的血管壁內一氧化氮過度生成成為循環性休克的重要環節,它過度激活鳥苷酸環化酶,產生大量環磷鳥苷,引起血管擴張。

3.氮氧化物慢性吸入中毒對呼吸係統的影響

慢性支氣管炎:長期吸入低濃度氮氧化物,可導致支氣管及細支氣管上皮纖毛脫落,黏液分泌減少,肺泡吞噬細胞吞噬能力降低,肺部抵禦細菌侵襲的能力降低,從而導致呼吸道發生細菌感染,慢性感染發病率明顯增加。

支氣管哮喘症:長期吸入低濃度氮氧化物,哮喘症發病率增加。

(二)氮氧化物中毒對血液係統影響

據報導,1977年3名阿波羅飛船宇航員因吸入洲士,經化驗血中高鐵血紅蛋白達4.2%。氮氧化物通過各種途徑進入人體後形成,可以使血液中血紅蛋白變成高鐵血紅蛋白。由於在氮氧化物急性吸入中毒時,病人首要的是發生肺水腫或化學性肺炎而導致病情凶險急迫,血中高鐵血紅蛋白問題在病人疾病發生發展過程中一般尚屬次要矛盾。有人分析急性氮氧化物中毒救治嚴重病例無效者80%~90%由於肺水腫和嚴重致死,少數病例由於出現窒息、高鐵血紅蛋白或細支氣管閉塞症。

(三)氮氧化物對神經係統的作用氮氧化物中毒死亡動物常見腦組織、腦膜充血及點狀出血。

(四)氮氧化物對皮膚的灼傷作用氮氧化物對皮膚有較明顯的腐蝕作用,可引起酸性化學性灼傷。