Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,441

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ ОТРАВЛЕНИЙ БЫТОВЫМ ГАЗОМ

Калинина Е.Ю. 1
1 ГБОУ ВПО «Оренбургский государственный медицинский университет» Минздрава России
Актуальной проблемой нашего времени стали изучение, диагностика, лечение и предупреждение патологических состояний, вызванных действием различных химических веществ. Согласно статистике, отравления бытовым газом (смесью пропана и бутана) встречаются достаточно часто. Это объясняется широким использованием смеси данных углеводородов в быту и большой их доступностью. В связи с тем, что в имеющейся научной литературе не описаны специфические морфологические признаки отравлений данным видом газовой смеси, установление судебно-медицинского диагноза оказывается крайне затруднительным. Целью данного исследования явилось изучение распределения компонентов бытового газа по внутренним органам экспериментальных животных и сохраняемости углеводородов в биоматериале при моделировании острого смертельного отравления бытовым газом. Исследование компонентов бытового газа в крови и органах экспериментальных животных выполнялось методом газожидкостной хроматографии. Результаты исследования позволили определить тропность внутренних органов экспериментальных животных к действию компонентов бытового газа, сделать вывод о том, что методом газожидкостной хроматографии возможно обнаружение компонентов бытового газа в ткани головного мозга, сердца, легкого, печени, почек, селезенки. Было выявлено, что углеводороды, входящие в состав исследуемой газовой смеси, сохраняются в тканях крыс до 1 месяца при соответствующих условиях хранения.
бытовой газ
отравление
газожидкостная хроматография
компоненты бытового газа
обнаружение
сохранение
1. Андреев Н.В., Клечиков В.З. Морфогенез и биохимические проявления непрямого повреждения почек // Судебная медицина и экология. – Л., 1991. – С. 14–16.
2. Бережной Р.В., Рубцов А.Ф. Лабораторные методы исследования при судебно-медицинской экспертизе отравлений // Судебно-медицинская экспертиза. – 1986. – № 2. – С. 23–26.
3. Бучин В.Н., Селезнев С.Б. Особенности формирования и клиническая структура начальных форм пограничных нервно-психических расстройств у работников групного газоперерабатывающего производства // Экология и здоровье: тез. докл. науч. практи. Конференции. – Пенза, 1993. – Ч.П. – С. 70–71.
4. Гилев В.Г. К патоморфологии хронической интоксикации крекинг-газом (экспериментальное исследование). – Уфа, 1971.
5. Киричек А.В., Рассинская Л.А., Широкова Л.В., Симонов Е.А. Случай интоксикации бутаном, приведший к летальному исходу // Суд.-мед. эксп. – 2009. – Т. 52, № 3. – С. 21–24.
6. Мищихин В.А., Яблочкин В.Д. Унифицированный газохроматографический метод определения летучих токсикантов в биоматериале // Суд.-мед. эксп. – 2004. – Т. 47, № 2. – С. 34–37.
7. Сетко Н.П. Гигиена труда при переработке сероводородсодержащего природного газоконденсата и особенности его биологического действия на организм: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. – М., 1990.
8. Солохин A.A. Судебная медицина: учебник для вузов / под общ. ред. проф. В.В. Томилина. – М., 1996. – С. 1–3.
9. Шугаев Б.Б. Токсичность и гигиеническое нормирование метилмеркаптана. – Тез. докл. ХII науч. сессии по химии и технологии органических соединений серы и ёсернистых нефтей. – Рига: Зинатне, 1971. – С. 472–473.
10. Яблочкин В.Д. Судебно-химическая экспертиза при отравлении бытовым сжиженным газом // Суд.-мед. эксп. – 1993. – Т. 36, № 2. – С. 38–39.
11. Яблочкин В.Д. Судебно-химическое определение метана в трупном материале // Суд.-мед. эксп. – 2004. – Т.47, № 1. – С. 36–39.
12. Ellenhorn M.J., Barceloux D.G. Medical Toxicology – Diagnosis and Treatment of Human Poisoning. – NY: Elsevier Science Publishing Co., Inc. 1988. – 967 p.
13. De Naeyer A.H., De Kort S.W., Portegies M.C. et al. Myocardial infarction in a 16-year old following inhalation of butane gas // Ned. Tijdschr. Geneeskd. – 2011. – Vol. 155 (34). – P. 34–43.

Актуальной проблемой нашего времени стали изучение, диагностика, лечение и предупреждение патологических состояний, вызванных действием различных химических веществ [2] В наше время, когда широкое применение получили продукты газоперерабатывающей промышленности, а природоохранные мероприятия и системы очистки на производствах еще очень далеки от совершенства, происходит постоянное ухудшение экологической ситуации, особенно в промышленных регионах [1]. Это, в свою очередь, приводит к появлению все большего количества отравлений, как смертельных, так и несмертельных, связанных с действием веществ, участвующих в производственном цикле. Помимо этого известно, что отравления представляют собой один из наиболее частых способ самоубийств [8].

Согласно статистике, отравления бытовым газом (смесью пропана и бутана) встречаются достаточно часто. Это объясняется широким использованием смеси данных углеводородов в быту и большой их доступностью.

В последнее время общество встревожено ростом популярности среди подростков так называемого «сниффинга» – вдыхания газа из баллончиков для заправки зажигалок [12, 13]. При различной достаточно пестрой клинике эти отравления очень часто приводят к смертельным исходам [3, 4, 7, 9]. В связи с тем, что в имеющейся научной литературе не описаны специфические морфологические признаки отравлений данным видом газовой смеси, установление судебно-медицинского диагноза оказывается крайне затруднительным. Обнаружение компонентов газовой смеси в биологических жидкостях и тканях трупа также представляет большие сложности в связи с высокой летучестью данных веществ. Единственным способом установить диагноз отравления бытовым газом является использование в комплексе с морфологическими исследованиями газожидкостной хроматографии. В литературе имеются сведения о применении метода газожидкостной хроматографии при проведении судебно-химического исследования в случаях подозрения на отравление бытовым газом [5, 6, 10, 11]. Данные методики, разработанные специалистами-химиками, позволяют проводить качественное и в некоторых случаях количественное определение алифатических углеводородов, являющихся компонентами бытового газа. При этом в основном определение данных углеводородов проводилось в крови и ткани легкого. Определение распределяемости по органам компонентов газовой смеси и идентификация их в тканях на разных сроках и при различных условиях хранения материала не выполнялись.

Целью данного экспериментального исследования явилось изучение тропности внутренних органов экспериментальных животных и сохраняемости компонентов бытового газа в органах и тканях крыс при моделировании острого смертельного отравления бытовым газом.

Материалы и методы исследования

Работа выполнена на 100 крысах-самцах линии Вистар, массой от 150 до 250 г (1 группа) в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу № 755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР). 20 интактных крыс служили в качестве контроля (2 группа). Для создания экспериментальной модели острого смертельного отравления в качестве отравляющего вещества использовался бытовой газ из 5-литровых баллонов ГОСТа 15860-84 для газовых плит, который через редуктор под низким давлением подавался в затравочную камеру в течение 10 минут при достижении концентрации 300 мг/л. Смерть животных наступала через 9–10 минут от начала ингаляции. Материал для исследования забирался непосредственно после наступления смерти. Кровь отбиралась сразу же после декапитации. Контрольные животные находились в обычной воздушной среде. 500 мкл (средняя проба) крови и по 500 мг (средняя проба) измельченной биоткани (каждый орган в отдельности) помещались в пенициллиновые флаконы, которые закрывались резиновыми пробками и помещались в металлические контейнеры, на навинчивающейся крышке которых имелось отверстие для последующего отбора парогазовой пробы. Для исследования забирались кровь, ткань головного мозга, легких, печени, почек, сердца, селезенки. Хроматографическое исследование биоматериала проводилось в 1, 3, 7, 14, 21, 28 сутки от момента проведения эксперимента. Материал, который исследовался в отдаленный период, хранился в условиях холодильника при температуре – 4 °С

После нагревания контейнера в кипящей водяной бане в течение 10 минут производился отбор шприцем (температура шприца 80 °С) из пенициллинового флакона 1 мл парогазовой смеси, который исследовался газохроматографическим методом при нижеприводимых условиях.

Условия хроматографирования Газовый хроматограф «Цвет-110». Колонки стальные: колонка № 1 – 5 % апиезона L на хроматоне N-AW (0,16–0,20 мм) длиной 200 мм и внутренним диаметром 3 мм; колонка № 2 – полисорб-1 длиной 100 мм и внутренним диаметром 3 мм. Температура термостата колонок 50 °С, испарителя 150 °С. Газ-носитель – азот, скорость 30 мл/мин. Скорость водорода – 30 мл/мин, воздуха – 300 мл/мин. Детектор ионизационно-пламенный. Чувствительность 10∙1010. Запись хроматограмм осуществлялась на потенциометре КСП-4, скорость лентопротяжного механизма которого составляла 720 мм/ч (колонка № 2) и 1800 мм/ч (колонка № 1). При выполнении данной экспериментальной работы проводилось только качественное определение компонентов бытового газа. Детектор ионизационно- пламенный. Чувствительность 10∙1010–12.

Результаты исследования и их обсуждение

Идентификация алифатических углеводородов – метана, пропана и бутана, являющихся основными компонентами газовой смеси, осуществлялась по абсолютным временам удерживания на колонках различной полярности (колонке № 1 и колонке № 2). Времена удерживания алифатических углеводородов представлены в табл. 1

Таблица 1

Времена удерживания алифатических углеводородов

№ п/п

Название

Абсолютные времена удерживания, мм

Колонка № 1

Колонка № 2

1

Метан

21

3

2

Пропан

24

13

3

Бутан

27

38

В соответствии с вышеописанными условиями хроматографирования проводилось исследование парогазовой смеси всех изучаемых объектов. Компоненты бытового газа – пропан, бутан и метан – были обнаружены во всех исследуемых органах. При этом в почке компоненты бытового газа идентифицированы только после повышения чувствительности на 3 порядка, т.е. в 1000 раз.

Через 2 недели компоненты газовой смеси также были обнаружены во всех видах биоматериала, хранящегося при температуре – 4 °С. Колонка № 1 оказалась более чувствительной, чем колонка № 2. Это подтверждается тем, что компоненты бытового газа через 2 недели после ингаляционного воздействия на крыс на колонке № 1 были идентифицированы при чувствительности 100∙1010, а на колонке № 2– при чувствительности 10∙1010, т.е. меньшей на порядок. Через 4 недели компоненты бытового газа были обнаружены только в ткани легкого, головного мозга и крови. При этом отмечалось некоторое повышение содержания метана в тканях, что, возможно, было связано с посмертными изменениями.

Результаты исследования представлены в табл. 2 и 3.

Таблица 2

Результаты хроматографического исследования ткани внутренних органов крыс при моделировании острого смертельного отравления бытовым газом. Колонка № 1. Чувствительность ПИД 100∙1010.

№ п/п

Объект исследования

Определяемые вещества

Время исследования

1 сутки

3 сутки

7 сутки

14 сутки

21 сутки

28 сутки

1

Головной мозг

Метан

+

+

+

+

+

+

Пропан

+

+

+

+

+

+

Бутан

+

+

+

+

+

+

2

Легкие

Метан

+

+

+

+

+

+

Пропан

+

+

+

+

+

+

Бутан

+

+

+

+

+

+

3

Сердце

Метан

+

+

+

+

+

-

Пропан

+

+

+

+

+

-

Бутан

+

+

+

+

+

-

4

Печень

Метан

+

+

+

+

+

-

Пропан

+

+

+

+

+

-

Бутан

+

+

+

+

+

-

5

Почки

Метан

+

+

+

+

+

-

Пропан

+

+

+

+

+

-

Бутан

+

+

+

+

+

-

6

Селезенка

Метан

+

+

+

+

+

-

Пропан

+

+

+

+

+

-

Бутан

+

+

+

+

+

-

7

Кровь

Метан

+

+

+

+

+

+

Пропан

+

+

+

+

+

+

Бутан

+

+

+

+

+

+

Таблица 3

Результаты хроматографического исследования ткани внутренних органов крыс при моделировании острого смертельного отравления бытовым газом. Колонка № 2. Чувствительность ПИД 10∙1010

№ п/п

Объект исследования

Определяемые вещества

Время исследования

1 сутки

3 сутки

7 сутки

14 сутки

21 сутки

28 сутки

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Головной мозг

Метан

+

+

+

+

+

-

Пропан

+

+

+

+

-

-

Бутан

+

+

+

+

-

-

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2

Легкие

Метан

+

+

+

+

-

-

Пропан

+

+

+

+

-

-

Бутан

+

+

+

+

-

-

3

Сердце

Метан

+

+

+

+

-

-

Пропан

+

+

+

+

-

-

Бутан

+

+

+

+

-

-

4

Печень

Метан

+

+

+

+

-

-

Пропан

+

+

+

+

-

-

Бутан

+

+

+

+

-

-

5

Почки

Метан

+

+

+

+

-

-

Пропан

+

+

+

+

-

-

Бутан

+

+

+

+

-

-

6

Селезенка

Метан

+

+

+

+

-

-

Пропан

+

+

+

+

-

-

Бутан

+

+

+

+

-

-

7

Кровь

Метан

+

+

+

+

-

-

Пропан

+

+

+

+

-

-

Бутан

+

+

+

+

-

-

Заключение

Таким образом, результаты исследования показали, что при моделировании острого смертельного отравления бытовым газом компоненты газовой смеси (метан, пропан и бутан) могут быть обнаружены при химико-токсикологическом анализе крови и биоматериала (ткани головного мозга, легких, сердца, печени, почек, селезенки). При этом наибольшей тропностью к действию компонентов бытового газа обладают легкие и головной мозг. Полученные данные позволяют объяснить характер и степень выраженности морфофункциональных изменений внутренних органов экспериментальных животных при моделировании острых смертельных отравлений бытовым газом.

На основании полученных экспериментальных данных можно сделать вывод о том, что компоненты бытового газа сохраняются в биоматериале не менее 3 недель, а в ткани головного мозга, легких и крови до 4 недель от момента воздействия токсиканта. Непременным условием для получения таких результатов является хранение биоматериала в закупоренном герметично сосуде при температуре – 4 °С. Данный факт очень важен для проведения судебно-медицинской экспертизы трупа при подозрении на отравление изучаемой газовой смесью. Это объясняется большой удаленностью районных отделений Бюро судебно-медицинской экспертизы от судебно-химического отделения учреждения (срок доставки материала иногда может составлять несколько суток). Материал, направляемый на судебно-химическое исследование, должен быть упакован и сохранен с соблюдением вышеуказанных требований. Полученные данные позволяют говорить о необходимости использования судебно-химического исследования в комплексе диагностических мероприятий при экспертизе по поводу отравлений бытовым газом.

Рецензенты:

Железнов Л.М., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой анатомии человека, ГБОУ ВПО «Оренбургский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Оренбург;

Полякова В.С., д.м.н., профессор, заведующая кафедрой патологической анатомии, ГБОУ ВПО «Оренбургский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Оренбург.


Библиографическая ссылка

Калинина Е.Ю. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ ОТРАВЛЕНИЙ БЫТОВЫМ ГАЗОМ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 1-9. – С. 1842-1846;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38437 (дата обращения: 30.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074