Основы физиологии дыхания, влияние дыма и газов на организм человека. Признаки отравления угарным газом

При дыхании человек поглощает из окружающей среды кислород и выделяет углекислый газ. Производя попеременно вдох и выдох, человек вентилирует легкие, поддерживая в легочных пузырьках (альвеолах) относительно постоянный газовый состав. Человек дышит атмосферным воздухом с большим содержанием кислорода (20,9%) и низким содержанием углекислого газа (0,03%), а выдыхает воздух, в котором содержание кислорода может достигать 16% и углекислого газа 4-5%.

Кислород в легких переходит в кровь, а углекислый газ – из крови в легкие. Основным переносчиком кислорода и углекислого газа является гемоглобин крови. В капиллярах легких гемоглобин соединяется с кислородом, образуя оксигемоглобин. В капиллярах тканей оксигемоглобин легко распадается на кислород и гемоглобин. В тканях гемоглобин соединяется с углекислым газом и выносит его в легкие. В капиллярах легких, где содержание углекислого газа значительно меньше, чем в капиллярах тканей, соединение гемоглобина с углекислым газом распадается.

В условиях пожара создаются условия, резко отличающиеся от обычных условий работы людей. Эти отличия обусловлены высокими температурами, наличием дыма, токсичных веществ и т.п.

При полном сгорании органических веществ образуются углекислый газ и вода, однако на пожаре часто наблюдается неполное сгорание из-за недостатка воздуха. В этом случае, кроме того, образуются окись углерода и сложные органические соединения: спирты, кислоты, кетоны, альдегиды. Частицы и пары этих веществ вместе с частицами несгоревшего угле­рода образуют дым. Наличие дыма является причиной ухудшения видимости. Вдыхание воздуха с концентрацией кислорода ниже 16% вызывает кислородное голодание организма, которое может сопровождаться учащением дыхания и пульса, потерей сознания. Наличие в дыму различных токсичных ве­ществ по-разному действует на органы человека в зависимости от их природы, концентрации и продолжительности воздействия.

Углекислый газ.Вдыхание воздуха, содержащего 4-6% углекислого газа, вызывает общее недомогание, головную боль, головокружение, а при концентрации 10% может наступить смерть.

Угарный газ образуется при неполном сгорании материалов имеющих углерод в своем химическом составе. Опасен тем, что образует с гемоглобином крови стойкое соединение – карбоксигемоглобин, который препятствует нормальному транспорту кислорода в ткани, в результате чего наступает сильное отравление.

При вдыхании в течение часа воздуха, содержащего 0,1% окиси углерода, у пострадавшего наблюдаются сильная головная боль, тошнота, мышечная слабость, судороги, потеря сознания. Вдыхание воздуха с содержанием 0,5% окиси углерода в течение 20-30 мин. приводит к летальному исходу (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Физиологические реакции человека на СО и СО₂ при различной концентрации их в воздухе

Концен-трация в воздухе СО, %	Реакция человека	Концен-трация в воздухе СО2, %	Реакция человека
0,05	Воздействие в течение нескольких часов без заметного эффекта	0,04	Безвредно
0,1	Значительно увеличиваются частота и глубина дыхания, появляется шум в ушах, ощутима пульсация крови в висках	1,0-2,0	Не вызывает заметных изменений в режиме дыхания
0,5	Воздействие в течение 20…30 мин — смертельно	4,0-5,0	Значительно увеличиваются частота и глубина дыхания, появляется шум в ушах, ощутима пульсация крови в висках
	Потеря сознания после нескольких вдохов, через 1-2 мин. Сильное отравление (может быть и смертельным)		То же, но в более сильной форме
—	—		Головная боль, головокружение
—	—		Человек теряет сознание

Хлор – зеленовато-желтый газ удушливого запаха, в 2,5 раза тяжелее воздуха. Высокотоксичен. Проникает в организм ингаляционным путем. Приводит к спазмам мускулатуры бронхов, расстройствам деятельности сердца, нарушениям работы дыхательного нервного центра.

Аммиак – бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворяется в воде (нашатырный спирт). При отравлении наблюдается тяжелый ожог слизистых дыхательных путей, отек языка гортани, падение артериального давления. При попадании на кожу вызывает жжение отек ожог второй степени. Используется в промышленных холодильных установках.

Синильная кислота – бесцветная летучая жидкость с запахом горького миндаля. Пары легче воздуха. При концентрации в воздухе 1мг/л смерть наступает почти мгновенно.

Фосген – бесцветный газ с запахом прелого сена и гнилых яблок. Тяжелее воздуха. Плохо растворим в воде. Обладает скрытым периодом действия (4-24 ч) при концентрациях более 1 мг/л возможен мгновенный смертельный исход. Симптомы отравления – появление отдышки, кашель, температура, головная боль.

Сероводород – бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Несколько тяжелее воздуха. Проникает через органы дыхания но может проникать и через кожу. Поражает центральную нервную систему. При концентрации 1 мг/л отравление наступает мгновенно.

Сероуглерод – маслянистая бесцветная летучая жидкость, обладающая в чистом виде приятным запахом. Пары тяжелее воздуха. Используется как растворитель. Поражает центральную нервную систему.

Бензол – бесцветная жидкость. Пары бензола тяжелее воздуха. Поступает в организм через дыхательные пути и кожу. Легкая форма по симптомам напоминает отравление, при более тяжелых отравлениях наступает смерть.

Нитробензол – желтоватая маслянистая жидкость с запахом горького миндаля обладающая сладковато-вяжущим вкусом. Вызывает патологические изменения крови и печени.

Пестициды – отравляющие вещества, чаще всего фосфорорганические. Предназначены для уничтожения сорняков. Являются средне и высокотоксическими соединениями. При попадании в организм нарушаются функции печени и биосинтез белка.

По характеру дыма можно определить род горящих веществ и присутствие в нем вредных газов, что имеет существенное значение при оценке обстановки на пожаре и организации его тушения.

Например, серый, а иногда желтоватый цвет указывает на горение волоса, кожи, резины, клея; бурый — на горение тканей, на тление или неполное горение других веществ. Желто-бурый дым образуется при горении азотистых соединений, в которых присутствует ядовитая окись азота, а черный, сильно коптящий — при горении жидкостей – бензина, скипидара, нефти, керосина и других веществ. При горении фосфора, мышьяка, магния выделяется дым белого цвета.

Многие продукты сгорания и теплового разложения, входящие в состав дыма, обладают токсичностью. Вяжущий, сладковатый и горьковатый вкус, чесночный, сернистый, раздражающий и миндальный запахи, синий, белый и желтый цвета указывают на присутствие в составе дыма отравляющих веществ. К ним относятся: окись углерода, углекислый и сернистый газы, фосген, хлор, окислы азота, сероводород, фосфорный ангидрид, пары синильной кислоты, хлористый и фтористый водород и другие.

При неполном сгорании материалов, содержащих жиры и мыла, выделяется весьма опасный продукт термического разложения акролеин, который вызывает жжение глаз, раздражение слизистых оболочек рта и носа, кашель, головокружение, вялость, воспаление легких, затрудняет выдох. Концентрацию акролеина около 0,003 %. человек не может перенести более одной минуты.

При горении пластмасс, кроме обычных продуктов сгорания, выделяется много продуктов термического разложения: хлорангидридные кислоты, формальдегиды, фенол, фторфосген, аммиак, ацетон, стирол и многие другие, вредно влияющие на организм человека.

В условиях пожара продукты сгорания и теплового разложения, входящие в состав дыма, действуют на организм человека комбинированно, поэтому их общая токсичность опасна для жизни, даже при незначительных концентрациях. При значительных концентрациях продуктов сгорания в составе дыма понижается процентное содержание кислорода, что также опасно для жизни человека. Так, при концентрации кислорода в воздухе, равной 14—16 %., наступает кислородное голодание, а при 9 % создается явная угроза для жизни.

Свойства дымовых продуктов и степень задымления во многом зависят от температуры дыма.С повышением температуры увеличивается токсичность дымовых газов и уменьшается их средняя плотность.