Влияние продуктов горения на организм человека

Изменение состава атмосферного воздуха в обычных условиях не­велико и оно не оказывает существенного влияния на организм че­ловека. В условиях пожара состав воздуха может резко изменяться.

На пожарах при горении веществ выделяются различные газы, дым, а при тушении образуются водяные пары. Концентрация их может из­меняться в широких пределах. Кроме того, в атмосферу могут поступать газы и пары веществ, истекающих из поврежденных технологических установок, резервуаров, трубопроводов. Дым, пары веществ, газы по разному действуют на организм человека.

ДЫМ — представляет собой очень устойчивую коллоидную систему с частицами размерами менее 0,1 мкм, защита от дыма не представля­ет трудности, для этого используют фильтры, противогазы. Его можно удалить распыленными струями воды. Однако, в дыму мо­жет содержаться различное количество токсических веществ — про­дуктов полного и неполного сгорания.

Эти вещества, попавшие в атмосферу, мешают тушить пожар, т.к. затрудняют дыхание. Усложняется тушение пожаров также и потому, что дым резко ухудшает видимость.

По цвету дыма можно определить, какие вещества горят и усло­вия горения.

Желтовато-бурый — сено, солома;

Черный дым — при горении нефтепродуктов, скипидара, смол;

Сине-черный — при горении дерева; светлый дым — горение с большим притоком воздуха.

НЕДОСТАТОК КИСЛОРОДА — при пожарах в помещениях с плохим притоком воздуха кислород расходуется на горение, а также вытесняется продуктами горения. В результате этого концентрация кислорода может понизиться до опасных значений.

Атмосфера с пониженным содержанием кислорода опасна для здоровья и жизни человекам. При концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе:

17% — усиливает­ся сердцебиение,

16% — увеличивается частота пульса и дыхания,

10% — потеря соз­нания,

Недостаток кислорода называют кислородным голоданием. Оно опасно тем что его трудно заметить и, следовательно, невозможно своевременно предупредить.

Первая помощь при кислородном голодании — вынос пострадавшего на свежий воздух. Если дыхание прекратилось, следует сделать искусственное дыхание и вызвать врача. После оказания помощи пост­радавшие быстро приходят в нормальное состояние.

УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ — концентрация углекислого газа увеличивается в трудно проветриваемых помещениях, при повреждении трубопроводов с углекислым газом, в хо­лодильных установках, после срабатывания автоматических газовых установок пожаротушения. Углекислый газ тяжелее воздуха, скапливается в низких местах.

Повышение его концентрации:

до 2% — не опасно,

до 4% значительно увеличивается частота и глубина дыхания, появляется шум в ушах, усиливается пульсация крови в вис­ках,

до 8% — ощущается головокружение, сильные головные боли,

при 20% — пара­лич дыхательных органов и смерть. Действие углекислого газа зна­чительно усиливается при недостаточном содержании кислорода.

Пострадавшего необходимо как можно скорее вынести на свежий воздух. Если человек не терял сознания, то отравление углекислым газом проходит бесследно.

ОКИСЬ УГЛЕРОДА (угарный газ) — образуется при горении с недостатком кислорода в закрытых помещениях, после взрывов в помещениях, при горении целлулоида. Много ее содержится в отработанных газах, двигателей внутреннего сгорания (при работе мотопомп и автомобилей в помещении). При проветривании окись углерода может оставаться в верхних частях помещений, закрытых кладовых, прони­кать через щели в верхние этажи зданий.

Окись углерода — газ без цвета и запаха, легче воздуха, в воде не раст­ворим, активно соединяется с гемоглобином крови. При этом кровь не обогащается кислородом, поэтому организм испытывает в нем острый недос­таток.

Высокая активность соединения окиси углерода с гемоглобином приводит к тому, что уже при низких ее концентрациях возможно отравление. Так, при вдыхании воздуха с содержанием:

0,1% окиси углерода в течение 0,5. 1 часа у человека появляется тошнота, головная боль.

0,5% окиси углерода в течение нескольких минут приводит к отравлению, после 20. 30 минут нас­тупает смерть;

1%, смерть наступает через 1. 2 мин.

При отравлении окисью углерода необходимо как можно скорее вынести человека на чистый воздух или дать подышать кислородом. В этом случае легкое отравление проходит бесследно.

АММИАК — бесцветный газ, легче воздуха, обладает резким удушающим запахом и едким вкусом. Он раздражает слизистые оболоч­ки. При обнаружении в помещении аммиака запрещается включать электроприборы, т.к. пары его образуют взрывоопасные концентрации.

Аммиак хорошо растворяется в воде, поэтому его удаляют из помещения подачей в них распыленных струй воды.

СИНИЛЬНАЯ КИСЛОТА — бесцветная жидкость, сильно пахнущая горьким миндалем, растворима в воде. В присутствии следов влаги, аммиака, а также в водных растворах быстро разлагается, особенно на свету.

Синильная кислота — один из сильнейших ядов. Ядовиты также и ее соли. В организм человека пары кислоты попадают через дыхательные пути или кожу, вызывают раздражение слизистых оболочек, голово­кружение, тошноту, рвоту и смерть.

Пары синильной кислоты выделяются при горении кино- и фотопленки, некоторых пластмасс. Удаляются из помещений проветриванием.

0,005% — в течение длительного времени приводит к головной боли, тошноте, усиленному сердцебиению.

0,01% — опасно для жизни.

0,027% — вызывает немедленную смерть.

Уже после 2-5 минут пребывания в атмосфере, содержащей 1% синильной кислоты, при защите органов дыхания, усиливает сердце­биение, появляется чувство жара, кожа становится красно-белой, позже возникает головная боль, рвота, слабость.

Более длительное пребывание (свыше 5 мин.) в такой среде опасно для здоровья и жизни. (Справочник РТП стр.101).

Важным фактором, затрудняющим работу пожарных, являются тем­пературные условия. Высокая температура в очаге горения может быть причиной ожогов. Нагретые газы, кроме того, затрудняют дыхание.

Изменение условий работы на пожарах обусловлено тремя факто­рами:

— наличием в воздухе газов иди паров жидкостей, раздражающих слизистые оболочки и затрудняющих дыхание;

— задымление помещений, резко уменьшающим видимость и также затрудняющим дыхание;

— тепловым воздействием, ограничивающим возможность приближения к очагам загораний и продолжительность работы пожарных.

ВЫВОД: Работа на пожарах связана с пребыванием людей в атмосфере, резко отличается от нормальной. Содержание в воздухе различных газов, дыма, паров веществ могут оказаться причиной выхода из строя личного состава. Для предотвращения несчастных случаев необходимо хорошо знать, какие вредные примеси могут содержаться в воздухе при пожарах на объектах.

Каждый год с наступлением лета средства массовой информации предупреждают об опасности возгорания жилых зданий и лесных массивов. Климатические факторы, сезонные работы на приусадебных и садовых участках повышают вероятность распространения огня. Пожар представляет серьёзную угрозу для жизни человека. Однако опасность исходит не только от него, но и от продуктов горения, которые образуются при сжигании мусора и других отходов.

Давайте узнаем, какие бывают продукты горения, оценим их опасность для организма человека, разберём мероприятия оказания первой помощи и лечения при отравлении, а также меры профилактики.

Что образуется в процессе горения

В основе лежит химическая реакция окисления. Её результат — образование веществ различного физического состояния, которые называют продуктами горения.

В состав топлива входят органические соединения. Опасность продуктов их горения зависит от природы вещества и условий его сжигания. Часть из них окисляется при достаточном содержании кислорода в воздухе и от высокой температуры, и не представляют опасность.

Продукты, образующиеся при полном горении, неспособны в дальнейшем поддерживать термический процесс. К этой группе, например, относится углекислый газ. Его токсичность зависит от концентрации в воздухе — при содержании более 8–10% у человека наступает отравление.

При неполном окислении, в условиях недостаточного притока воздуха и низкой температуры, образуются токсичные продукты горения. Они способны поддерживать пламя, а в определённых концентрациях с воздухом образовывать взрывоопасные смеси. Примером из этой группы является угарный газ.

Дым представляет собой взвесь мельчайших твёрдых частиц. При пожарах он наравне с огнём опасен для человека.

Токсичность продуктов горения строительных материалов

В процессе тления и сгорания топлива образуются ядовитые соединения. Наибольшую опасность представляют компоненты в виде газа и пара.

Токсичность продуктов, возникающих в результате горения строительных материалов, определяет ГОСТ 12.1.044–89:

• малоопасные;
• умеренно опасные;
• высокоопасные;
• чрезвычайно опасные группы.

В основе классификации лежит показатель токсичности продуктов горения. Количество строительного материала соотносят с объёмом замкнутого пространства в м 3 , при условии, что, сгорая, он приводит к гибели 50% подопытных животных.

Продукты горения древесины

Сжигание дров — самый древний способ получения огня и тепла. При их сгорании образуется дым, который содержит сажу, газообразные продукты, уголь. Соотношение компонентов зависит от условий сжигания и характеристики самой древесины.

При неполном сгорании дров образуются сажа, окись углерода, углеводороды. Неисправность печной тяги в домах, банях вызывает тяжёлое отравление угарным газом.

При полном окислении, ядовитых продуктов горения не образуется. Дрова превратятся в углекислый, сернистый газ и водяной пар.

Костёр — это контролируемое сжигание древесных или других материалов. Продукты его горения зависят от выбранного топлива. Внешне это можно заметить по цвету пламени и запаху дыма. Например, синий оттенок у огня появляется при образовании угарного газа. Неприятный запах сопровождает термическую деструкцию синтетических материалов.

Продукты горения пластика

Опасность отравления при сжигании пластмассовых изделий зависит от их производственной технологии, состава, температуры плавления.

Отравления продуктами горения при пожаре жилых помещений, автомобилей напрямую связано с термической деструкцией изделий из пластмассы. Проникая через дыхательные пути, слизистую оболочку продукты горения влияют на витальные (жизненно важные) функции организма человека.

Полиэтилентерефталат (ПЭТ)

Такой вид пластмассы применяют при производстве упаковки бутилированной воды, соков, соусов. При горении или плавлении ПЭТ может высвобождаться сурьма и другие вещества канцерогенного действия.

Пыль и пары соединений сурьмы, проникая через дыхательные пути, вызывают носовые кровотечения, «сурьмяную лихорадку» — профессиональное заболевание работников металлургической промышленности, пневмосклероз — замещение лёгочной ткани соединительной.

Токсичное вещество способно накапливаться в органах. Основные депо в организме человека — щитовидная железа, печень, селезёнка, костная ткань, эритроциты.

Полиэтилен высокого и низкого давления — ПВД и ПНД

Продукцию, изготовленную из ПВД, можно встретить в быту. Из него делают пищевую плёнку и контейнеры, продуктовые сумки, мусорные пакеты. Полиэтилен высокого давления применяют для изготовления кнопок в приборах. Его температура плавление достигает порядка 90 °C. При сжигании, ПВД выделяет лишь углекислый газ и воду.

Из полиэтилена низкого давления изготавливают флаконы для косметических и моющих средств, канистры для моторных масел. При нагревании ПНД свыше 140 °C, возможно, выделение в воздух формальдегида, ацетальдегид и окиси углерода. Формальдегид способен вызывать поражения кожи, конъюнктивиты. При длительной интоксикации появляются признаки расстройства центральной нервной системы — головные боли, слабость, нарушения сна. Ацетальдегид при остром отравлении может вызвать угнетение сознания, развитие отёка лёгких.

Поливинилхлорид (ПВХ)

Благодаря своей устойчивости ко многим реагентам, эта разновидность пластмассы используется в строительстве домов, изготовлении предметов быта. ПВХ применяют при производстве линолеума, оконных профилей, натяжных потолков, сайдинга, изоляции проводов. Не обходятся без этого материала и современные автомобили — из поливинилхлорида выполнены приборные панели, подлокотники, ручки, держатели стаканов.

Продуктами горения этого вида полиэтилена являются хлористый водород и окись углерода — угарный газ.

Хлористый водород — это бесцветный газ с резким запахом. Попадая в дыхательные пути, он вызывает жжение, кашель, одышку. При высоких концентрациях развивается ларингоспазм (смыкание голосовых связок), отёк лёгких (острая левожелудочковая недостаточность). При попадании хлористого водорода в глаза появляются признаки конъюнктивита.

Полистирол (ПС)

Используются при производстве фасовочных коробок для куриных яиц, сандвич панелей, потолочной декоративной плитки, одноразовых шприцев. Продукты горения полистирола могут содержать пары стирола, бензола, толуола, оксида углерода.

Пары ПС проникают через дыхательные пути и вызывают раздражение слизистой оболочки с развитием острых и хронических заболеваний. При длительном воздействии продуктами горения полистирола у человека нарушаются функции центральной и периферической нервной системы, печени, почек, органов кроветворения, желудочно-кишечного тракта. У женщин стирол вызывает дисфункцию репродуктивных органов.

Продукты горения резины

Сгорание изделий из каучука приводит к образованию сероводорода и двуокиси серы. Оба эти газа токсичны для человека.

Популярность резиновых изделий не знает себе равных. Но, опасность их токсического влияния на организм, связывают в первую очередь, с автомобильными шинами. Продукты горения покрышки — это источник не менее 13 ядовитых веществ, при этом 8 из них оказывают канцерогенное действие на человека.

Острая интоксикация диоксинами приводит к поражению дыхательных путей, печени, желудочно-кишечного тракта. Характерный признак отравления — угревидная сыпь (хлоракне) на коже лица. Коварство диоксина в том, что в организме он может накапливаться в жировой клетчатке. Хроническая интоксикация проявляется нарушениями репродуктивной функции, подавлением иммунитета. Страдают эндокринная и нервная системы.

Диоксид серы при попадании в организм вызывает заболевания дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, аллергические реакции. Вдыхание и контакт с пылью антрацена приводит к раздражению глаз, слизистой дыхательных путей, кожи.

Продукты горения углеводородов

Пропан — газообразное вещество, которое относится к группе алканов. В результате неполного горения образуется сажа и бесцветный токсичный газ — оксид углерода (СО). Попадая в кровь, угарный газ образует соединение с гемоглобином. Нарушается транспортная функция эритроцитов. Возникшая гипоксия вызывает поражение центральной нервной системы, различной степени тяжести — от головной боли до развития судорог, комы, остановки кровообращения.

Продукты горения бензина содержат отработанные газы. К ним относятся окись углерода, окислы азота, углеводороды, альдегиды, оксид серы, бензапирен, сажа. Наибольшую опасность представляют оксиды азота. Диоксид азота связывается с гемоглобином, образуя метгемоглобин. Нарушение транспорта кислорода блокирует тканевое дыхание. Угнетается сознание, развивается токсический отёк лёгкого. Действие монооксида азота сопровождается одышкой, рвотой, падением артериального давления.

Действия продуктов горения на организм человека

Степень токсичности веществ связана с их физической и химической природой. Взаимодействуя с организмом, продукты горения вызывают патологические синдромы.

Международная классификация болезней десятого пересмотра МКБ-10 определяет отравление продуктами горения кодом Т59 — «Токсическое действие других газов, дымов и паров».

По механизму действия на человека отравляющие компоненты в составе дыма делятся на пять групп.

1. Вещества, которые вызывают поражение кожного покрова и слизистой оболочки. Симптомы такого отравления продуктами горения — зуд, жжение кожи и её воспаление, боль в области глаз, век, слезотечение, кашель. Примеры — пары дёгтя, сернистый газ, формальдегид.
2. Продукты горения, которые вызывают острые ингаляционные отравления. Пострадавшие жалуются на одышку, кашель. При осмотре обращает на себя внимание частое дыхание, синюшность. При высокой концентрации токсичного газа может произойти остановка дыхания. Так, признаки отравления продуктами горения ПВХ могут проявиться через несколько часов. Ингаляционные отравления вызывает хлор, аммиак, оксид азота.
3. Продукты горения с образованием токсичных веществ, которых называют «ядами крови». Связывая гемоглобин, они нарушают доступ кислорода к тканям и запускают патологические реакции, охватывающие весь организм. Примеры — угарный газ, диоксид азота.
4. Продукты горения, для которых органом-мишенью является нервная система. Это бензол, сероводород.
5. Ферментные яды, которые воздействуют на тканевое дыхание, блокируя процессы активации кислорода. Это сероводород, синильная кислота.

Многие токсины, образующие в продуктах горения «универсальны», так как вызывают поражение сразу нескольких систем организма.

Самые опасные продукты горения

Наибольшую опасность возникновения отравления при пожарах жилых помещений представляют следующие продукты горения:

• диоксид, оксид углерода — растительные натуральные волокна, синтетические ткани;
• аммиак, окислы азота — пластмассы;
• сероводород, двуокись серы — резиновые изделия;
• альдегиды — древесина;
• хлористый водород, фосген — линолеум, оконные профили, изоляция проводов;
• цианистый водород — шерсть, шёлк.

Большинство приведённых примеров связано с поступлением токсинов через дыхательные пути. При пожарах опасность пострадать от пламени не уступает риску отравления продуктами горения.

Первая помощь при отравлении продуктами горения

Симптомы интоксикации разными веществами могут отличаться, но принципы оказания первой помощи всегда одинаковые.

Большинство ядов поступает через дыхательные пути. Первое, что необходимо сделать при отравлении — прекратить поступление продуктов горения в организм. Для этого надо.

• соблюдая безопасность, перекрыть источник токсичного вещества — газа, дыма, заглушить двигатель автомобиля;
• проветрить помещение;
• снять загрязнённую одежду;
• при отсутствии противопоказаний перенести пострадавшего в безопасное место.

Острая интоксикация требуют оказания экстренной помощи. Действия при отравлении продуктами горения, следующие:

• вызвать «скорую помощь»;
• при задымлении предусмотреть способы защиты органов дыхания от продуктов горения;
• если есть симптомы раздражения — промыть глаза, полость рта, носа;
• при отсутствии сознания придать пострадавшему горизонтальное положение и обеспечить проходимость дыхательных путей;
• до приезда медицинских специалистов наблюдать за сознанием, дыханием, частотой сердечных сокращений, артериальным давлением;
• если есть признаки терминального состояния, то приступить к сердечно-лёгочной реанимации.

При взрывах, авариях, пожарах «скорую помощь» вызывают вместе со специалистами службы спасения.

Некоторые ингаляционные отравления продуктами горения имеют период мнимого благополучия. Даже при отсутствии патологических симптомов, стоит внимательно следить за состоянием тех, кто может быть отравлен. При первых же признаках неблагополучия необходимо вызывать медицинских специалистов.

Отравление продуктами горения у детей развивается быстрее, чем у взрослых. Это объясняется более высоким уровнем кислородного обмена. У малышей появляются жалобы на головную боль, сонливость, слезотечение, тошноту. При осмотре заметны изменения цвета кожи, учащение и затруднение дыхания, нарушения координации. Принципы оказания первой помощи для детей те же, что и для взрослых. При отсутствии специализированной медицинской помощи, пострадавшему ребёнку угрожают необратимые изменения центральной нервной системы.

Лечение

Различные продукты горения при отравлении имеют влияние на свои органы-мишени. Интенсивная терапия зависит от того, какие системы организма поражены.

Принципы лечения отравлений продуктами горения, следующие:

• применение антидотов, если они существуют;
• при нарушении дыхания — ингаляция увлажнённого кислорода, искусственная вентиляция лёгких;
• применение противосудорожных препаратов;
• инфузионная терапия;
• стимуляция диуреза;
• мониторинг артериального давления, частоты сердечных сокращений, ЭКГ, лабораторных анализов.

В зависимости от показаний применяют методы эфферентной терапии — гемодиализ, гемосорбция. При отравлении «ядами крови» показана гипербарическая оксигенация.

Профилактика

Последствия отравления продуктами горения могут проявиться даже через годы. Однако соблюдая меры профилактики, можно избежать проблем со здоровьем.

При работе с огнём необходимо помнить о следующих мерах профилактики:

• применение средств индивидуальной защиты органов дыхания, кожи, слизистых;
• соблюдение правил противопожарной безопасности при использовании печного отопления;
• поддержание адекватного воздухообмена в жилых, подсобных, производственных помещениях.

К средствам, защиты дыхательных путей и слизистых оболочек от продуктов горения, относятся:

• маски и полумаски;
• респираторы;
• самоспасатели.

Организованный вывоз мусора и отходов в места, специально предназначенные для сжигания, убережёт от пожаров и отравлений.

Продукты горения — это химические вещества, которые содержатся в дыме. В зависимости от характера топлива и условий его сжигания, они могут быть токсичны для человека. Отравление происходит при сгорании бытового мусора и отходов при пожарах. Большинство токсичных веществ попадает в организм через дыхательные пути. Чтобы не отравиться продуктами горения и правильно оказать первую помощь, нужно знать механизмы их действия. Со школьной скамьи всем известно выражение «круговорот веществ в природе». Каждый, живущий на планете, влияет на экологию, ресурсы, предназначенные для жизни его самого, окружающих и грядущих потомков. Ответственность за чистоту воздуха, почвы, водоёмов, здоровое человечество — выбор, который самостоятельно должен сделать каждый.

Гибель людей при пожарах происходит главным образом в результате отравления летучими продуктами горения материалов. Из статистических данных известно, что причины смерти на пожарах распределяются так: 18% — ожоги, 48% — отравления оксидом углерода (угарным газом), 16% — отравление оксидом углерода, 18% — сочетание воздействия на организм теплоты, оксида углерода и других факторов.

Интенсивное образование паров и газов в результате горения и быстрое их распространение по помещениям и путям эвакуации происходит уже в начальной стадии пожара. Летучие продукты горения представляют большую опасность даже при кратковременном вдыхании. Известно немало случаев массовых отравлений со смертельными исходами.

Понятие о токсичности

Отдельные попытки количественной оценки токсического воздействия продуктов горения предпринимались еще в 50-е и 60-е годы. Начиная с 70-х годов, исследования в этом направлении заметно активизировались, в том числе и в России.

Под токсичностью обычно понимают степень вредного воздействия химического вещества на живой организм. Степень токсичности вещества характеризуется величиной токсической дозы – количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект, например, снижение работоспособности, или потеря сознания, или гибель. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность.

Степень токсичности вещества характеризуется также предельно допустимой концентрацией (ПДК). ПДК– это максимальное количество вещества в единице объема воздуха или воды, которое при ежедневном воздействии на организм в течение длительного времени не вызывает в нем патологических изменений, а также не нарушает нормальной жизнедеятельности человека (выражается в мг/м 3 ). Концентрации токсичных веществ на уровнях ПДК являются, по сути, благоприятными концентрациями.

Иное дело при аварийном выбросе химических веществ или при выделении газов в результате неуправляемого горения. В случае ингаляции (вдыхании газов) токсический эффект зависит уже не только от концентрации газов, но и от времени их воздействия.

Токсикологам известны значения токсических доз или критических концентраций многих опасных веществ по отношению к различным лабораторным животным (белые мыши, белые крысы и др.), а также по отношению к самому человеку (при экспертизе реальных трагедий).

Проблема предупреждения отравлений имеет особое значение для пожарных, по отношению к которым токсический фактор в условиях пожара рассматривается как профессиональная вредность (хроническое отравление). В возникновении и развитии наиболее распространенных среди пожарных заболеваний сердечно-сосудистой системы, легких, а также злокачественных опухолей важную негативную роль играют острые и повторные токсические воздействия продуктов горения.

Токсичность угарного газа

Оксид углерода (СО) – газ без цвета, запаха и вкуса; горит синим пламенем до образования углекислого газа – диоксида углерода (СО₂). В бытовых условиях (в деревне, на даче) синее пламя на углях в печи всегда являлось признаком присутствия угарного газа. При неисправном дымоходе или преждевременном закрывании печной заслонки наблюдались случаи отравления этим газом (угар). Отсюда произошло его бытовое название — угарный газ. По токсичности угарный газ близок к синильной кислоте.

Механизм биологического воздействия СО.

Воздействие на кровь. Поступая с воздухом в лёгкие, СО проникает в кровь, где соединяется с гемоглобином, одним из белков крови. Образуется устойчивое соединение карбоксигемоглобин (НbСО). Реакции образования комплексов кислорода и оксида углерода с гемоглобином (Нb) являются обратимыми:

Нb + О₂ = НbО₂ (образование оксигемоглобина);

Нb + СО = НbСО (образование карбоксигемоглобина);

НbО₂ + СО = НbСО + О₂ (вытеснение кислорода оксидом углерода).

Скорости этих реакций различны: соединение гемоглобина с СО происходит в 10 раз медленнее, чем с О₂ , но обратная реакция диссоциации (разрушения) карбоксигемоглобина в крови происходит тоже значительно медленнее, чем оксигемоглобина (по некоторым данным – в 3600 раз). Это обусловливает быстрое накопление НbСО даже при небольшом содержании СО в воздухе. Нарушается механизм переноса кислорода из лёгких к тканям в виде НbО₂ и из тканей к лёгким в виде комплекса гемоглобина с углекислым газом (НbСО₂ ). А так как образовавшееся соединение НbСО перестает участвовать в обменных процессах; в организме возникает дефицит кислорода, удушье.

Кроме того, в присутствии СО в крови ухудшается способность НbО₂ к диссоциации, т.е. замедляется отдача тканям кислорода. Если концентрация НbСО в крови млекопитающих достигает 50% и выше, то это грозит их гибелью.

Воздействие на ткани. СО в организме в основном связывается с железом гемоглобина, но при хроническом отравлении молекулы СО фиксируются негемоглобиновым железом плазмы. СО переходит из крови в ткани и соединяется с железосодержащими ферментами и миоглобином. Миоглобин – это внутриклеточный пигмент, обусловливающий красный цвет мышц; выполняет роль краткосрочного резерва кислорода. Аналогично образованию карбоксигемоглобина (НbСО) миоглобин образует карбоксимиоглобин (МbСО) – до 30% при остром отравлении.

Симптомы отравления. При аварийных ситуациях, при пожаре, при вдыхании выхлопных газов, и даже при курении следует учитывать, что угарный газ воздействует на человека даже в небольших концентрациях, так как он обладает способностью накапливаться в организме (суммироваться в виде карбоксигемоглобина), при этом тормозятся защитные реакции организма. Человек обычно не чувствует, когда он начинает вдыхать токсичный газ, однако через некоторое время появляется головная боль, ослабление зрения, головокружение, тошнота. При дальнейшем воздействии угарного газа теряется реальное чувство времени, нарушается ориентация в пространстве и, если потерпевший срочно не покинет помещение, возможен летальный исход. Кроме того, воздействие СО притупляет ощущение боли от полученных ожогов, и это еще один фактор неадекватного поведения человека, например, при пожаре.

Индивидуальная восприимчивость.Индивидуальные различия в чувствительности к острым и хроническим отравлениям СО довольно велики. Обнаруживаются половые и возрастные особенности реакции организма на воздействие СО: женщины более устойчивы чем мужчины к токсическому действию этого яда, а маленькие дети более устойчивы, чем пожилые люди. Зарегистрированы случаи, когда при бытовых отравлениях СО погибали родители, а их грудные дети оставались живы. Особенно чувствительны подростки и беременные женщины (при отравлении в первые 3 месяца беременности возможны уродства плода или развитие тяжелой энцефалопатии).

Тяжело переносят отравление алкоголики, курящие люди, а также лица, страдающие бронхитом и астмой, сердечными заболеваниями, болезнями легких, диабетом, анемией, болезнями печени, кровообращения и некоторыми другими.

Понижение и повышение температуры воздуха, уменьшение концентрации кислорода, а также повышенная физическая нагрузка, шум, вибрация усиливают токсическое действие СО. Примеси некоторых химических веществ могут усиливать или незначительно снижать действие СО.

О концентрациях СО

Естественный уровень концентрации. В атмосферу СО попадает в составе вулканических и болотных газов, в результате лесных и степных пожаров; выделяется микроорганизмами, растениями, животными и человеком. Хотя природные источники планеты дают около 3800 млн.т СО в год, естественный уровень концентрации оксида углерода в атмосфере составляет всего 0,01-0,9 мг/м 3 (или менее 0,0001%).

В результате человеческой деятельности выделяется дополнительно 550 млн.т СО в год, что составляет 13% от общей эмиссии СО в атмосферу Земли. Оксид углерода входит в состав газов, выделяющихся в процессах выплавки и переработки черных и цветных металлов, в процессе угледобычи, при сжигании топлива, при проведении взрывных работ, но более половины (56-62%) количества СО, образовавшегося в результате человеческой деятельности, приходится на долю автотранспорта. В выхлопных газах относительное содержание СО может достигать 12%.

Допустимые концентрации. Нормы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ разработаны в России для различных групп населения. Для воздуха населенных мест среднесуточная норма ПДК_сс= 3,0 мг/м 3 ; в атмосферном воздухе максимальная разовая ПДК_мр= 5,0 мг/м 3 (при 20-30 минутном воздействии); в воздухе рабочей зоны ПДК_рз=20,0 мг/м 3 или примерно 0, 002% СО (в течение всего рабочего дня).

Аварийные концентрации. Разработанные в нашей стране «аварийные регламенты» получили название максимально допустимых концентраций (МДК). При воздействии вредных веществ в таких концентрациях гарантируется сохранение жизни, здоровья людей и их способность осуществлять мероприятия по борьбе с аварией. Допускается снижение работоспособности людей, не превышающее 30%, при отсутствии клинических симптомов интоксикации. Значения МДК соответствуют определенному времени воздействия. МДК для оксида углерода составляет:

600 мг/м 3 при времени воздействия 10 мин.;

400 мг/м 3 — при 15 мин.;

300 мг/м 3 — при 30 мин.;

200 мг/м 3 — при 60 мин. (или около 0,02% СО). Эти данные, проверенные в испытаниях с участием добровольцев, могут использоваться при оценке времени безопасности (времени эвакуации) в экстремальных условиях пожара.

Недопустимые концентрации.Непереносимые и смертельные для человека концентрации СО в смеси с воздухом составляют:

11500 мг/м 3 (или 1% СО) при времени воздействия 3 мин.;

3500-4000 мг/м 3 (или 0,3-0,4% СО) при 30 мин.;

2300 мг/м 3 (или 0,2% СО) при времени воздействия газа 60 мин.

Конечно, человек не может «на глаз» определить концентрацию газа, но, как правило, при сильном горении значение концентрации СО и визуальная плотность дыма взаимосвязаны. Известно, что если во время пожара на путях эвакуации (коридор, лестничная площадка и пр.) видимость составляет менее 10 метров, то входить в такую «дымовую завесу» без специальных средств защиты смертельно опасно, т.к. человеку может быть достаточно нескольких вдохов для потери сознания (в крови образуется предельный уровень карбоксигемоглобина).

Углекислый газ (СО₂)

При горении в больших количествах выделяется углекислый газ СО₂ (диоксид углерода, двуокись углерода), который относится к классу малотоксичных веществ. Особенность вредного воздействия СО₂ в условиях пожара состоит в том, что он вызывает учащение дыхания и усиление легочной вентиляции, способствуя большему поступлению в организм токсичных веществ. При концентрации СО₂ равной 3% дыхание учащается в три раза; повышение концентрации до 5% усиливает одышку, но позволяет все же осуществлять эвакуацию людей, хотя через 30 минут наступают симптомы отравления (головная боль, головокружение). При 8% СО₂ возможна потеря сознания, а при 12% — смерть в течение нескольких минут.

Недостаток кислорода

Опасность продуктов горения вблизи очага пожара усугубляется влиянием повышенной температуры газовой среды и пониженным содержанием в ней кислорода. Первые симптомы кислородной недостаточности (увеличение объема дыхания, снижение внимания, нарушение мышечной координации) наблюдаются у людей при вдыхании газовой смеси с содержанием кислорода 16-17%. При снижении концентрации до 12-15% появляется одышка, учащение пульса, ухудшение умственной деятельности, головокружение; при дальнейшем уменьшении концентрации О₂ сознание сохраняется, но появляется тошнота, сильная усталость, дыхание становится прерывистым; при 8% О₂ — потеря сознания, а ниже 6% О₂ — смерть в течение 6-8 мин.