Цианид калия что это такое


Цианистый калий: что это такое и как работает

Цианиды, то есть синильная кислота и ее соли, — далеко не самые сильные яды в природе. Однако они определенно самые знаменитые и, пожалуй, самые часто используемые в книгах и кино.

История цианидов уверенно прослеживается практически от первых дошедших до нас письменных источников. Древние египтяне, например, использовали косточки персика для получения смертельно опасной эссенции, которая в экспонирующихся в Лувре папирусах называется просто «персиком».

Летально-персиковый синтез

Персик, как и еще две с половиной сотни растений, среди которых миндаль, вишня, черешня, слива, относится к роду сливы. В косточках плодов этих растений содержится вещество амигдалин — гликозид, прекрасно иллюстрирующий понятие «летальный синтез». Этот термин не совсем корректен, более правильно было бы назвать явление «летальным метаболизмом»: в его ходе безобидное (а иногда даже полезное) соединение под действием ферментов и других веществ расщепляется до сильнодействующего яда. В желудке амигдалин подвергается гидролизу, и от его молекулы отщепляется одна молекула глюкозы — образуется пруназин (некоторое его количество содержится в косточках ягод и фруктов изначально). Далее в работу включаются ферментные системы (пруназин-?-глюкозидаза), которые «откусывают» последнюю оставшуюся глюкозу, после чего от исходной молекулы остается соединение манделонитрил. По сути, это метасоединение, которое то склеивается в единую молекулу, то снова распадается на составляющие — бензальдегид (слабый яд с полулетальной дозой, то есть дозой, вызывающей гибель половины членов испытуемой группы, DL50 — 1,3 г/кг массы крысиного тела) и синильную кислоту (DL50 — 3,7 мг/кг массы крысиного тела). Именно эти два вещества в паре обеспечивают характерный запах горького миндаля.

В медицинской литературе нет ни одного подтвержденного случая смерти после поедания персиковых или абрикосовых косточек, хотя и описаны случаи отравления, требовавшие госпитализации. И этому есть достаточно простое объяснение: для образования яда нужны только сырые косточки, а их много не съешь. Почему сырые? Чтобы амигдалин превратился в синильную кислоту, необходимы ферменты, а под действием высокой температуры (солнечные лучи, кипячение, жарка) они денатурируются. Так что компоты, варенье и «каленые» косточки совершенно безопасны. Чисто теоретически возможно отравление настойкой на свежей вишне или абрикосах, поскольку денатурирующих факторов в этом случае нет. Но там в действие вступает другой механизм обезвреживания образующейся синильной кислоты, описанный в конце статьи.

Цвет небесный, синий цвет

Почему кислота называется синильной? Цианогруппа в сочетании с железом дает насыщенный ярко-синий цвет. Самое известное соединение — берлинская лазурь, смесь гексацианоферратов с идеализированной формулой Fe7 (CN)18. Именно из этого красителя в 1704 году был выделен циановодород. Из него же получил чистую синильную кислоту и определил ее структуру в 1782 году выдающийся шведский химик Карл Вильгельм Шееле. Как гласит легенда, четыре года спустя, в день своей свадьбы, Шееле скончался за рабочим столом. Среди окружавших его реактивов была и HCN.

Военное прошлое

Эффективность цианидов для точечного устранения противника во все времена манила военных. Но масштабные эксперименты стали возможными только в начале XX века, когда были разработаны методы производства цианидов в промышленных количествах.

1 июля 1916 года французы в боях у реки Соммы впервые применили цианистый водород против немецких войск. Однако атака провалилась: пары HCN легче воздуха и быстро улетучивались при высокой температуре, так что «хлорный» фокус со стелющимся по земле зловещим облаком повторить не удалось. Попытки утяжелить циановодород треххлористым мышьяком, хлорным оловом и хлороформом не увенчались успехом, так что о применении цианидов пришлось забыть. Точнее, отложить — до Второй мировой.

Немецкая химическая школа и химическая промышленность в начале XX века не знали себе равных. На благо страны работали выдающиеся ученые, в том числе нобелевский лауреат 1918 года Фриц Габер. Под его руководством группа исследователей свежесозданного «Немецкого общества борьбы с вредителями» (Degesch) модифицировала синильную кислоту, которая с конца XIX века использовалась в качестве фумиганта. Чтобы снизить летучесть соединения, немецкие химики использовали адсорбент. Перед применением гранулы следовало погрузить в воду, чтобы высвободить накопленный в них инсектицид. Продукт получил название «Циклон». В 1922 году Degesch перешла в единоличное владение компании Degussa. В 1926 году на группу разработчиков был зарегистрирован патент на вторую, весьма успешную версию инсектицида — «Циклон Б», отличавшийся более мощным сорбентом, наличием стабилизатора, а также ирританта, вызывавшего раздражение глаз — чтобы избежать случайного отравления.

Между тем Габер активно продвигал идею химического оружия еще со времен Первой мировой, и многие его разработки имели чисто военное значение. «Если солдаты на войне умирают, то какая разница — от чего именно», — говорил он. Научная и деловая карьера Габера уверенно шла в гору, и он наивно полагал, что заслуги перед Германией давно сделали его полноправным немцем. Однако для набиравших силу нацистов он был прежде всего евреем. Габер стал искать работу в других странах, но, несмотря на все его научные заслуги, многие ученые не простили ему разработку химического оружия. Тем не менее в 1933 году Габер с семьей уехал во Францию, потом в Испанию, потом в Швейцарию, где и умер в январе 1934 года, к счастью для себя не успев увидеть, для каких целей нацисты использовали «Циклон Б».

Модус операнди

Пары синильной кислоты не слишком эффективны как яд при вдыхании, зато при употреблении внутрь ее солей DL50 — всего 2,5 мг/кг массы тела (для цианида калия). Цианиды блокируют последний этап передачи протонов и электронов цепью дыхательных ферментов от окисляемых субстратов на кислород, то есть останавливают клеточное дыхание. Процесс этот небыстрый — минуты даже при сверхвысоких дозах. Но кинематограф, показывающий быстрое действие цианидов, не врет: первая фаза отравления — потеря сознания — действительно наступает через несколько секунд. Еще несколько минут длится агония — судороги, подъем и падение артериального давления, и лишь потом наступает остановка дыхания и сердечной деятельности.

При меньших дозах можно даже отследить несколько периодов отравления. Сначала горький привкус и жжение во рту, слюнотечение, тошнота, головная боль, учащение дыхания, нарушение координации движений, нарастающая слабость. Позже присоединяется мучительная одышка, кислорода тканям не хватает, так что мозг дает команду на учащение и углубление дыхания (это очень характерный симптом). Постепенно дыхание угнетается, появляется еще один характерный симптом — короткий вдох и очень длинный выдох. Пульс становится более редким, давление падает, зрачки расширяются, кожа и слизистые розовеют, а не синеют или бледнеют, как в других случаях гипоксии. Если доза несмертельная, этим все и ограничивается, через несколько часов симптомы исчезают. В противном случае наступает черед потери сознания и судорог, а затем возникает аритмия, возможна остановка сердца. Иногда развивается паралич и длительная (до нескольких суток) кома.

Миндаль и другие

Амигдалин содержится в растениях семейства розоцветных (род слива — вишня, алыча, сакура, черешня, персик, абрикос, миндаль, черемуха, слива), а также в представителях семейств злаки, бобовые, адоксовые (род бузина), льновые (род лен), молочайные (род маниок). Содержание амигдалина в ягодах и фруктах зависит от множества различных факторов. Так, в семечках яблок его может быть от 1 до 4 мг/кг. В свежевыжатом яблочном соке — 0,01−0,04 мг/мл, а в пакетированном соке — 0,001−0,007 мл/мл. Для сравнения: абрикосовые косточки содержат 89−2170 мг/кг.

Отравленного — отрави

Цианиды имеют очень высокое сродство к трехвалентному железу, именно поэтому они устремляются в клетки к дыхательным ферментам. Так что идея «подсадной утки» для яда витала в воздухе. Первыми ее реализовали в 1929 году румынские исследователи Младовеану и Георгиу, которые сначала отравили собаку смертельной дозой цианида, а затем спасли ее внутривенным введением нитрита натрия. Это сейчас пищевую добавку Е250 шельмуют все, кому не лень, а животное, между прочим, выжило: нитрит натрия в связке с гемоглобином образует метгемоглобин, на который цианиды в крови «клюют» лучше, чем на дыхательные ферменты, за которыми еще нужно пробраться внутрь клетки.

Нитриты окисляют гемоглобин очень быстро, так что один из самых эффективных антидотов (противоядий) — амилнитрит, изоамиловый эфир азотистой кислоты — достаточно просто вдохнуть с ватки, как нашатырный спирт. Позже выяснилось, что метгемоглобин не только связывает циркулирующие в крови цианид-ионы, но и разблокирует «закрытые» ими дыхательные ферменты. В группу метгемоглобинообразователей, правда, уже более медленных, входит и краситель метиленовый синий (известный как «синька»).

Есть и обратная сторона медали: при внутривенном введении нитриты и сами становятся ядами. Так что насыщать кровь метгемоглобином можно лишь при строгом контроле его содержания, не более 25−30% от общей массы гемоглобина. Есть и еще один нюанс: реакция связывания обратима, то есть через некоторое время образовавшийся комплекс распадется и цианид-ионы устремятся внутрь клеток к своим традиционным мишеням. Так что нужна еще одна линия обороны, в качестве которой применяют, например, соединения кобальта (кобальтовая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, гидроксикобаламин — один из витаминов В12), а также антикоагулянт гепарин, бета-оксиэтилметиленамин, гидрохинон, тиосульфат натрия.

Не лечит, а калечит!

Амигдалин пользуется популярностью у околомедицинских шарлатанов, называющих себя представителями альтернативной медицины. С 1961 года под маркой «Лаэтрил» или под названием «Витамин В17» полусинтетический аналог амигдалина активно продвигается как «средство для лечения рака». Никакой научной основы под этим нет. В 2005 году в журнале Annals of Pharmacotherapy был описан случай тяжелого отравления цианидами: 68-летний пациент принимал «Лаэтрил», а также гипердозы витамина С, рассчитывая на усиление профилактического эффекта. Как оказалось, подобное сочетание ведет ровно в противоположную от здоровья сторону.

Казус Распутина

Но самый интересный антидот намного проще и доступнее. Химики еще в конце XIX века заметили, что цианиды превращаются в нетоксичные соединения при взаимодействии с сахаром (особенно эффективно это происходит в растворе). Механизм этого явления в 1915 году объяснили немецкие ученые Рупп и Гольце: цианиды, реагируя с веществами, содержащими альдегидную группу, образуют циангидрины. Такие группы есть в глюкозе, и амигдалин, упомянутый в начале статьи, по сути представляет собой нейтрализованный глюкозой цианид.

Если бы об этом было известно князю Юсупову или кому-то из примкнувших к нему заговорщиков — Пуришкевичу или великому князю Дмитрию Павловичу, они не стали бы начинять пирожные (где сахароза уже гидролизовалась до глюкозы) и вино (где глюкоза тоже имеется), предназначенные для угощения Григория Распутина, цианистым калием. Впрочем, есть мнение, что его и не травили вовсе, а рассказ о яде появился для запутывания следствия. Яда в желудке «царского друга» не обнаружили, но это ровным счетом ничего не значит — циангидрины там никто не искал.

У глюкозы есть свои плюсы: например, она способна восстанавливать гемоглобин. Это оказывается очень кстати для «подхвата» отсоединяющихся цианид-ионов при использовании нитритов и прочих «ядовитых антидотов». Есть даже готовый препарат, «хромосмон» — 1%-ный раствор метиленового синего в 25%-ном растворе глюкозы. Но есть и досадные минусы. Во-первых, циангидрины образуются медленно, гораздо медленнее, чем метгемоглобин. Во-вторых, они образуются только в крови и только до того, как яд проникнет в клетки к дыхательным ферментам. Кроме того, закусить цианистый калий куском сахара не получится: сахароза не реагирует с цианидами непосредственно, нужно, чтобы сначала она распалась на глюкозу с фруктозой. Так что если вы опасаетесь отравления цианидами, лучше носить с собой ампулу амилнитрита — раздавить в платке и подышать 10−15 с. А потом можно вызвать «скорую» и пожаловаться, что вас отравили цианидами. То-то врачи удивятся!

Автор статьи — врач-токсиколог, научный редактор журнала «Российские аптеки»

Статья «С запахом горького миндаля» опубликована в журнале «Популярная механика» (№159, январь 2016).

Популярная механика Химия Наука Синильная кислота Токсикология Длиннопост

pikabu.ru

Что происходит с человеком, который выпил цианистый калий

О таком яде, как цианистый калий, известно всем, но главным образом, из детективных и исторических романов. Однако это химическое соединение входит в состав многих современных бытовых веществ, например, его содержат средства для чистки ювелирных изделий, некоторые акварельные краски и гуашь. Поэтому случайные отравления вполне возможны. Что же происходит с человеком, в организм которого попал цианистый калий?

Что такое цианид

Внешне это вещество в чистом виде выглядит, как белый порошок, или сахар-песок, причем оно не имеет выраженного миндального запаха, как об этом пишут в романах. Основой яда является синильная кислота и вступающий с ним в реакцию гидроксид калия. Полученное вещество обладает простым химическим составом и поэтому при взаимодействии с различными жидкостями быстро разлагается. Например, одним из нейтрализаторов цианистого калия является простая глюкоза. Историки утверждают, что именно благодаря ей, прозорливец и целитель Григорий Распутин не умер, когда отведал начиненный цианидом сладкий ягодный пирог, которым его попытались отравить.

Как действует яд

Биохимики отмечают, что ядовитое химическое соединение, попадая в организм, на клеточном уровне вступает в цепную реакцию с кровью. В результате работа клеточного фермента цитохромоксидазы, отвечающего за усвоение кислорода клетками тканей, блокируется. То есть, кислород в крови есть, он циркулирует в связанном с гемоглобином виде, но не усваивается вообще. Без доступа к кислороду все обменные внутриклеточные процессы останавливаются и организм погибает. Фактически отравленный цианистым калием человек умирает, словно от нехватки воздуха. При этом его лицо будет иметь румянец, кожные покровы — светло-розовый оттенок и даже венозная кровь, из-за того, что она, словно артериальная, станет насыщенна кислородом, по цвету окажется не бардовой, а алой.

Быстрая смерть

Однако, летальный исход при отравлении цианидом зависит от индивидуальной чувствительности к яду и полученной дозы. Однозначно смертельным считается, ориентировочно, один грамм цианистого калия, принятый разом, например, мужчиной среднего телосложения. В течении одной минуты это небольшое количество химиката сведет его в могилу. За это время у человека случится потеря сознания, появится затрудненное дыхание и хрипы. Если в этот момент обратить внимание на лицо умирающего, то можно отметить у него яркий румянец на щеках и при этом широко распахнутые глаза, в которых будут ярко выражены расширенные зрачки. Смерть отравленного человека наступает от остановки дыхания.

Медленное умирание

Доза цианида, ориентировочно от одной десятой до двух десятых грамма, попавшая в организм пострадавшего, тоже приведет его к смерти, но агония будет длиться от четверти часа и где-то до сорока минут. За это время через пять минут после принятия яда появится тошнота и рвота, будет нарастать слабость. Минут через двадцать случится потеря сознания и спустя какое-то время дыхание начнет сбиваться, пока совсем не прекратится. Если у погибшего осмотреть ротовую полость, то можно будет отметить, что у него сильно прикушен язык.

Тяжелое отравление

Дозы цианистого калия меньшего веса реаниматологи уже не считают смертельными. Между тем, отравление ядом от пяти сотых и до восьми сотых грамма веса является весьма тяжелым. Минут через десять после принятия подобного количества цианида у человека начнет кружиться голова и нарушится координация движения. Спустя какое-то время он почувствует приливы крови к лицу, к голове и к груди, возникнет жар, лихорадка, сухость во рту и сильный тремор рук. Чем быстрее у пострадавшего меняется состояние, тем более оказывается восприимчив его организм к яду. Самой сильной стадией здесь считается возникновение небольших судорог, но человек остается в сознании. Приятие антидота кардинально улучшает ситуацию.

Легкая и средняя степень тяжести

Одна-три сотых грамма вещества, попавшего в организм, негативно влияют на здоровье далеко не сразу. Только спустя полчаса человек может отметить першение в горле и желание откашляться. Металлический привкус на языке станет еще одним доказательством отравления именно цианистым калием. Возможно онемение ротовой полости и при этом обильное выделение слюны. Дыхание начнет учащаться, появятся позывы к диарее. Если в дальнейшем симптомы будут сходить на нет, то пострадавший придет в нормальное состояние и без помощи медиков. В данной ситуации понадобится только их контрольный осмотр. Но в случае, если организм отравившегося окажется ослаблен какими-либо заболеваниями или он будет восприимчив к яду, то далее после вышеуказанных симптомов может возникнуть серьезная аритмия, резко повысится давление. Человек будет ощущать панический страх смерти и жаловаться на нехватку воздуха. Больному потребуется медицинская помощь и даже введение антидота.

В бытовых средствах доза цианида обычно содержится в минимальном количестве, не способном нанести серьезный вред здоровью. Но и в любых других случаях, отравление цианистым калием приведет к наименьшим последствиям в том случае, если человек, как можно быстрее постарается нейтрализовать яд самостоятельно, ведь сахар есть в каждом доме.

suharewa.ru

Кое-что о цианистом калии • Библиотека

«Я достал из поставца шкатулку с цианистым калием и положил ее на стол рядом с пирожными. Доктор Лазаверт надел резиновые перчатки, взял из нее несколько кристалликов яда, истер в порошок. Затем снял верхушку пирожных, посыпал начинку порошком в количестве, способном, по его словам, убить слона. В комнате царило молчанье. Мы взволнованно следили за его действиями. Осталось положить яд в бокалы. Решили класть в последний момент, чтобы отрава не улетучилась...»

Это не отрывок детективного романа, а слова принадлежат не вымышленному персонажу. Здесь приведены воспоминания князя Феликса Юсупова о подготовке одного из известнейших в российской истории преступлений — убийства Григория Распутина. Произошло оно в 1916 году. Если до середины XIX века главным помощником отравителей был мышьяк, то после внедрения в криминалистическую практику метода Марша (см. статью «Мышь, мышьяк и Кале-сыщик», «Химия и жизни», № 2, 2011) к мышьяку прибегали всё реже. Зато все чаще стал использоваться цианид калия, или цианистый калий (цианистый кали, как его называли раньше).

Что это такое...

Цианид калия — это соль циановодородной, или синильной, кислоты Н–СN, его состав отражает формула KCN. Синильную кислоту в виде водного раствора впервые получил шведский химик Карл Вильгельм Шееле в 1782 году из желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. Читатель уже знает, что Шееле разработал первый метод качественного определения мышьяка (см. «Мышь, мышьяк и Кале-сыщик»). Он же открыл химические элементы хлор, марганец, кислород, молибден и вольфрам, получил мышьяковую кислоту и арсин, оксид бария и другие неорганические вещества. Свыше половины известных в XVIII веке органических соединений также выделил и описал Карл Шееле.

Безводную синильную кислоту получил в 1811 году Жозеф Луи Гей-Люссак. Он же установил ее состав. Циановодород — это бесцветная летучая жидкость, закипающая при температуре 26°C. Корень «циан» в его названии (от греч. — лазурный) и корень русского названия «синильная кислота» сходны по смыслу. Это не случайно. Ионы CN– образуют с ионами железа соединения синего цвета, в том числе состава KFe[Fe(CN)6]. Это вещество используется в качестве пигмента гуаши, акварельных и прочих красок под названиями «берлинская лазурь», «милори», «прусская синяя». Возможно, вам эти краски знакомы по наборам гуаши или акварели.

Авторы детективов дружно утверждают, что синильная кислота и ее соли имеют «запах горького миндаля». Конечно, синильную кислоту они не нюхали (равно как и автор этой статьи). Информация о «запахе горького миндаля» почерпнута из справочников и энциклопедий. Есть и другие мнения. Автор «Химии и жизни» А. Клещенко, окончивший химический факультет МГУ и знакомый с синильной кислотой не понаслышке, в статье «Как отравить героя» («Химия и жизнь», 1999, № 2) пишет, что запах синильной кислоты не похож на миндальный.

Авторы детективов пали жертвами давнего заблуждения. Но с другой стороны, справочник «Вредные химические вещества» тоже специалисты составляли. Можно было бы, в конце концов, получить синильную кислоту и понюхать ее. Но что-то страшновато!

Остается предположить, что восприятие запахов — дело индивидуальное. И то, что одному напоминает запах миндаля, для другого не имеет с миндалем ничего общего. Эту мысль подтверждает Питер Макиннис в книге «Тихие убийцы. Всемирная история ядов и отравлений»: «В детективных романах непременно упоминается аромат горького миндаля, который связан с цианистым натрием, цианистым калием и цианистым водородом (синильной кислотой), однако лишь 40–60 процентов обычных людей способны хотя бы почувствовать этот специфический запах». Тем более что житель средней полосы России с горьким миндалем, как правило, не знаком: его семена, в отличие от сладкого миндаля, в пищу не употребляют и в продажу не поступают.

...и зачем его едят?

К миндалю и его запаху вернемся позже. А сейчас — о цианистом калии. В 1845 году немецкий химик Роберт Бунзен, один из авторов метода спектрального анализа, получил цианид калия и разработал способ его промышленного производства. Если сегодня это вещество находится в химических лабораториях и на производстве под строгим контролем, то на рубеже XIX и XX веков цианистый калий был доступен любому (включая злоумышленников). Так, в рассказе Агаты Кристи «Осиное гнездо» цианистый калий купили в аптеке якобы для уничтожения ос. Преступление сорвалось только благодаря вмешательству Эркюля Пуаро.

Энтомологи использовали (и до сих пор используют) небольшие количества цианида калия в морилках для насекомых. Несколько кристаллов яда кладут на дно морилки и заливают гипсом. Цианид медленно реагирует с углекислым газом и парами воды, выделяя циановодород. Насекомые вдыхают отраву и погибают. Заправленная таким образом морилка действует более года. Нобелевский лауреат Лайнус Полинг рассказывал, как его снабжал цианистым калием для изготовления морилок завхоз стоматологического колледжа. Он же и научил мальчика обращаться с этим опасным веществом. Дело было в 1912 году. Как видим, в те годы к хранению «короля ядов» относились довольно легкомысленно.

Откуда у цианистого калия такая популярность среди преступников настоящих и вымышленных? Причины понять нетрудно: вещество хорошо растворимо в воде, не обладает выраженным вкусом, летальная (смертельная) доза невелика — в среднем достаточно 0,12 г, хотя индивидуальная восприимчивость к яду, конечно, различается. Высокая доза цианида калия вызывает почти мгновенную потерю сознания, а затем паралич дыхания. Добавим сюда доступность вещества в начале XIX века, и выбор заговорщиков-убийц Распутина становится понятным.

Синильная кислота так же ядовита, как и цианиды, но неудобна в применении: имеет специфический запах (у цианидов он очень слаб) и не может быть использована незаметно для жертвы, к тому же из-за высокой летучести опасна для всех окружающих, а не только для того, кому она предназначена. Но и она находила применение как отравляющее вещество. Во времена Первой мировой войны синильная кислота была на вооружении французской армии. В некоторых штатах США ее использовали для казни преступников в «газовых комнатах». Применяется она также и для обработки вагонов, амбаров, судов, заселенных насекомыми, — принцип тот же, что и у морилки юного Полинга.

Как он действует?

Пора разобраться, как же действует такое нехитрое по составу вещество на организм. Еще в 60-х годах XIX века было установлено, что венозная кровь отравленных цианидами животных имеет алый цвет. Это свойственно, если вы помните, артериальной крови, богатой кислородом. Значит, отравленный цианидами организм не способен усваивать кислород. Синильная кислота и цианиды каким-то образом тормозят процесс тканевого окисления. Оксигемоглобин (соединение гемоглобина с кислородом) впустую циркулирует по организму, не отдавая кислород тканям.

Причину этого явления разгадал немецкий биохимик Отто Варбург в конце 20-х годов ХХ века. При тканевом дыхании кислород должен принять электроны от вещества, подвергающегося окислению. В процессе передачи электронов участвуют ферменты под общим название «цитохромы». Это белковые молекулы, содержащие небелковый геминовый фрагмент, связанный с ионом железа. Цитохром, содержащий ион Fe3+, принимает электрон от окисляемого вещества и превращается в ион Fe2+. Тот, в свою очередь, передает электрон молекуле следующего цитохрома, окисляясь до Fe3+. Так электрон передается по цепи цитохромов, подобно мячу, который «цепочка баскетболистов передает от одного игрока к другому, неумолимо приближая его к корзине (кислороду)». Так описал работу ферментов тканевого окисления английский биохимик Стивен Роуз. Последний игрок в цепочке, тот, который забрасывает мяч в кислородную корзину, называется цитохромоксидазой. В окисленной форме он содержит ион Fe3+. Эта форма цитохромоксидазы и служит мишенью для цианид-ионов, которые могут образовывать ковалентные связи с катионами металлов и предпочитают именно Fe3+.

Связывая цитохромоксидазу, цианид-ионы выводят молекулы этого фермента из окислительной цепи, и передача электрона кислороду срывается, то есть кислород клеткой не усваивается. Был обнаружен интересный факт: ежики, находящиеся в зимней спячке, способны переносить дозы цианида, во много раз превосходящие смертельную. А причина в том, что при низкой температуре усвоение кислорода организмом замедляется, как и все химические процессы. Поэтому уменьшение количества фермента переносится легче.

У читателей детективов иногда возникает представление, что цианистый калий — самое ядовитое вещество на Земле. Вовсе нет! Никотин и стрихнин (вещества растительного происхождения) в десятки раз более ядовиты. О мере ядовитости можно судить по массе токсина на 1 кг веса лабораторного животного, которая требуется для наступления смерти в 50% случаев (LD50). Для цианида калия она равна 10 мг/кг, а для никотина — 0,3. Далее идут: диоксин, яд искусственного происхождения — 0,022 мг/кг; тетродотоксин, выделяемый рыбой фугу, — 0,01 мг/кг; батрахотоксин, выделяемый колумбийской древесной лягушкой, — 0,002 мг/кг; рицин, содержащийся в семенах клещевины, — 0,0001 мг/кг (подпольную лабораторию террористов по изготовлению рицина раскрыли британские спецслужбы в 2003 году); β-бунгаротоксин, яд южноазиатской змеи бунгарос, — 0,000019 мг/кг; токсин столбняка — 0,000001 мг/кг.

Наиболее ядовит ботулинический токсин (0,0000003 мг/кг), который вырабатывается бактериями определенного вида, развивающимися в анаэробных условиях (без доступа воздуха) в консервах или колбасе. Разумеется, сначала они должны туда попасть. И время от времени попадают, особенно в консервы домашнего производства. Домашняя колбаса сейчас встречается редко, а когда-то именно она нередко была источником ботулизма. Даже название болезни и ее возбудителя произошло от латинского botulus — «колбаса». Ботулиническая бацилла в процессе жизнедеятельности выделяет не только токсин, но и газообразные вещества. Поэтому вздувшиеся консервные банки не стоит вскрывать.

Ботулинический токсин — нейротоксин. Он нарушает работу нервных клеток, которые передают импульс к мышцам. Мышцы перестают сокращаться, наступает паралич. Но если взять токсин в низкой концентрации и воздействовать точечно на определенные мышцы, организм в целом не пострадает, зато мышца окажется расслабленной. Препарат и называется «ботокс» (ботулинический токсин), это и лекарство при мышечных спазмах, и косметическое средство для разглаживания морщин.

Как видим, самые ядовитые на свете вещества создала природа. Добывать их гораздо сложнее, чем получить нехитрое соединение КСN Понятно, что цианид калия и дешевле, и доступнее.

Однако не всегда применение цианистого калия в преступных целях дает гарантированный результат. Посмотрим, что пишет Феликс Юсупов о событиях, происходивших в подвале на Мойке студеной декабрьской ночью 1916 году:

«...Я предложил ему эклеры с цианистым калием. Он сперва отказался.

— Не хочу, — сказал он, — больно сладкие.

Однако взял один, потом еще один. Я смотрел с ужасом. Яд должен был подействовать тут же, но, к изумлению моему, Распутин продолжал разговаривать, как ни в чем не бывало. Тогда я предложил ему наших домашних крымских вин...

Я стоял возле него и следил за каждым его движением, ожидая, что он вот-вот рухнет...

Но он пил, чмокал, смаковал вино, как настоящие знатоки. Ничего не изменилось в лице его. Временами он подносил руку к горлу, точно в глотке у него спазм. Вдруг он встал и сделал несколько шагов. На мой вопрос, что с ним, он ответил:

— А ничего. В горле щекотка.

...Яд, однако, не действовал. «Старец» спокойно ходил по комнате. Я взял другой бокал с ядом, налил и подал ему.

Он выпил его. Никакого впечатления. На подносе оставался последний, третий бокал.

В отчаянии я налил и себе, чтобы не отпускать Распутина от вина...»

Все напрасно. Феликс Юсупов поднялся к себе в кабинет. «...Дмитрий, Сухотин и Пуришкевич, едва я вошел, кинулись навстречу с вопросами:

— Ну что? Готово? Кончено?

— Яд не подействовал, — сказал я. Все потрясенно замолчали.

— Не может быть! — вскричал Дмитрий.

— Доза слоновья! Он все проглотил? — спросили остальные.

— Все, — сказал я».

Но все-таки цианид калия оказал некоторое действие на организм старца: «Голову он свесил, дышал прерывисто...

— Вам нездоровится? — спросил я.

— Да, голова тяжелая и в брюхе жжет. Ну-ка, налей маленько. Авось полегчает».

Действительно, если доза цианида не столь велика, чтобы вызвать мгновенную смерть, на начальной стадии отравления ощущаются царапанье в горле, горький вкус во рту, онемение рта и зева, покраснение глаз, мышечная слабость, головокружение, пошатывание, головная боль, сердцебиение, тошнота, рвота. Дыхание несколько учащенное, затем делается более глубоким. Некоторые из этих симптомов Юсупов заметил у Распутина. Если на этой стадии отравления поступление яда в организм прекращается, симптомы исчезают. Очевидно, отравы оказалось для Распутина маловато. Стоит разобраться в причинах, ведь организаторы преступления рассчитали «слоновью» дозу. Кстати, о слонах. Валентин Катаев в своей книге «Разбитая жизнь, или Волшебный рог Оберона» описывает случай со слоном и цианистым калием.

В дореволюционные времена в одесском цирке-шапито Лорбербаума впал в ярость слон Ямбо. Поведение взбесившегося слона стало опасным, и его решили отравить. Как вы думаете чем? «Его решили отравить цианистым кали, положенным в пирожные, до которых Ямбо был большой охотник», — пишет Катаев. И далее: «Я этого не видел, но живо представил себе, как извозчик подъезжает к балагану Лорбербаума и как служители вносят пирожные в балаган, и там специальная врачебная комиссия... с величайшими предосторожностями, надев черные гуттаперчевые перчатки, при помощи пинцетов начиняют пирожные кристалликами цианистого кали...» Не правда ли, очень напоминает манипуляции доктора Лазоверта? Следует только добавить, что воображаемую картину рисует себе мальчик-гимназист. Не случайно этот мальчик впоследствии стал известным писателем!

Но вернемся к Ямбо:

«О, как живо рисовало мое воображение эту картину... Я стонал в полусне... Тошнота подступала к сердцу. Я чувствовал себя отравленным цианистым кали... Мне казалось, что я умираю... Я встал с постели и первое, что я сделал, это схватил «Одесский листок», уверенный, что прочту о смерти слона. Ничего подобного!

Слон, съевший пирожные, начиненные цианистым кали, оказывается, до сих пор жив-живехонек и, по-видимому, не собирается умирать. Яд не подействовал на него. Слон стал лишь еще более буйным».

О дальнейших событиях, произошедших со слоном и с Распутиным, можно прочитать в книгах. А нас интересуют причины «необъяснимого нонсенса», как писал о случае со слоном «Одесский листок». Таких причин — две.

Во-первых, HCN — очень слабая кислота. Такая кислота может быть вытеснена из своей соли более сильной кислотой и улетучиться. Даже угольная кислота сильнее синильной. А угольная кислота образуется при растворении углекислого газа в воде. То есть под действием влажного воздуха, содержащего и воду, и углекислый газ, цианид калия постепенно превращается в карбонат:

KCN + h3O + CO2 = HCN↑ + KHCO3

Если цианид калия, который использовали в описанных случаях, долго хранился в контакте с влажным воздухом, он мог и не подействовать.

Во-вторых, соль слабой циановодородной кислоты подвержена гидролизу:

KCN + h3O = HCN↑ + КОН.

Выделяющийся циановодород способен присоединяться к молекуле глюкозы и других сахаров, содержащих карбонильную группу:

СН2ОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—СН=О + HC≡N → СН2ОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—С≡N

Вещества, образующиеся в результате присоединения циановодорода по карбонильной группе, называют циангидринами. Глюкоза — продукт гидролиза сахарозы. Люди, работающие с цианидами, знают, что для профилактики отравления следует держать за щекой кусочек сахара. Глюкоза связывает цианиды, находящиеся в крови. Та часть яда, которая уже проникла в клеточное ядро, где в митохондриях происходит тканевое окисление, для сахаров недоступна. Если у животного повышенное содержание глюкозы в крови, оно более устойчиво к отравлению цианидами, как, например, птицы. То же наблюдается и у больных сахарным диабетом. При поступлении в организм небольших порций цианидов организм может обезвредить их самостоятельно с помощью глюкозы, содержащейся в крови. А при отравлении в качестве антидота используют 5%-ный или 40%-ный растворы глюкозы, вводимые внутривенно. Но это средство действует медленно.

И для Распутина, и для слона Ямбо цианидом калия начинили пирожные, содержащие сахар. Съедены они были не сразу, а тем временем цианид калия выделил синильную кислоту, и она присоединилась к глюкозе. Часть цианида определенно успела обезвредиться. Добавим, что на сытый желудок отравление цианидами происходит медленнее.

Есть и другие противоядия к цианидам. Во-первых, это соединения, легко отщепляющие серу. В организме содержатся такие вещества — аминокислоты цистеин, глутатион. Они, как и глюкоза, помогают организму справиться с малыми дозами цианидов. Если же доза большая, в кровь или мышцу можно специально ввести 30%-ный раствор тиосульфата натрия Na2S2O3 (или Na2SO3S). Он реагирует в присутствии кислорода и фермента роданазы с синильной кислотой и цианидами по схеме:

2HCN + 2Na2S2O3 + О2 = 2НNCS + 2Na2SO4

При этом образуются тиоцианаты (роданиды), гораздо менее вредные для организма, чем цианиды. Если цианиды и синильная кислота относятся к первому классу опасности, то тиоцианаты — вещества второго класса. Они отрицательно влияют на печень, почки, вызывают гастрит, а также угнетают щитовидную железу. У людей, систематически испытывающих воздействие небольших доз цианидов, возникают заболевания щитовидной железы, вызванные постоянным образованием тиоцианатов из цианидов. Тиосульфат в реакции с цианидами более активен, чем глюкоза, но тоже действует медленно. Обычно его используют в комбинации с другими антицианидами.

Второй тип антидотов против цианидов — это так называемые метгемоглобинобразователи. Название говорит о том, что эти вещества образуют из гемоглобина метгемоглобин (см. «Химию и жизнь», 2010, № 10). Молекула гемоглобина содержит четыре иона Fe2+, а в метгемоглобине они окислены до Fe3+. Поэтому он не способен обратимо связывать кислород Fe3+ и не переносит его по организму. Это может произойти под действием веществ-окислителей (среди них оксиды азота, нитраты и нитриты, нитроглицерин и многие другие). Ясно, что это яды, «выводящие из строя» гемоглобин и вызывающие гипоксию (кислородную недостаточность). «Порченный» этими ядами гемоглобин не переносит кислород, но зато способен связывать цианид-ионы, которые испытывают непреодолимое влечение к иону Fe3+. Попавший в кровь цианид связывается метгемоглобином и не успевает попасть в митохондрии клеточных ядер, где неизбежно «перепортит» всю цитохромоксидазу. А это гораздо хуже, чем «испорченный» гемоглобин.

Американский писатель, биохимик и популяризатор науки Айзек Азимов объясняет это так: «Дело в том, что в организме имеется очень большое количество гемоглобина... Геминовые же ферменты присутствуют в очень незначительных количествах. Уже нескольких капель цианида оказывается достаточно, чтобы разрушить большую часть этих ферментов. Если это случается, конвейер, окисляющий горючие вещества организма, останавливается. Через несколько минут клетки тела погибают от недостатка кислорода столь же неотвратимо, как если бы кто-нибудь схватил человека за горло и попросту задушил его».

В этом случае мы наблюдаем поучительную картину: одни яды, вызывающие гемическую (кровяную) гипоксию, тормозят действие других ядов, тоже вызывающих гипоксию, но другого типа. Прямая иллюстрация русского идиоматического выражения: «вышибать клин клином». Главное — не переборщить с метгемоглобинобразователем, чтобы не поменять шило на мыло. Содержание метгемоглобина в крови не должно превышать 25–30% от общей массы гемоглобина. В отличие от глюкозы или тиосульфата метгемоглобин не просто связывает цианид-ионы, циркулирующие в крови, но и помогает «испорченному» цианидами дыхательному ферменту освободиться от цианид-ионов. Это происходит благодаря тому, что процесс соединения цианид-ионов с цитохромоксидазой обратим. Под действием метгемоглобина уменьшается концентрация этих ионов в плазме крови — а в результате новые цианид-ионы отщепляются от комплексного соединения с цитохромоксидазой.

Реакция образования цианметгемоглобина тоже обратима, поэтому со временем цианид-ионы снова поступают в кровь. Чтобы связать их, одновременно с антидотом (обычно нитритом) в кровь вводят раствор тиосульфата. Наиболее эффективна смесь нитрита натрия с тиосульфатом натрия. Она способна помочь даже на последних стадиях отравления цианидами — судорожной и паралитической.

Где с ним можно встретиться?

Имеет ли шанс обычный человек, не герой детективного романа, отравиться цианидом калия или синильной кислотой? Как любые вещества первого класса опасности, цианиды хранятся с особыми предосторожностями и недоступны рядовому злоумышленнику, если только он не сотрудник специализированной лаборатории или цеха. Да и там подобные вещества на строгом учете. Однако отравление цианидами может произойти и без участия злодея.

Во-первых, цианиды встречаются в природе. Цианид-ионы входят в состав витамина В12 (цианокоболамина). Даже в плазме крови здорового человека на 1 л приходится 140 мкг цианид-ионов. В крови курящих людей содержание цианидов в два с лишним раза больше. Но такие концентрации организм переносит безболезненно. Другое дело, если с пищей поступят цианиды, содержащиеся в некоторых растениях. Тут возможно серьезное отравление. В ряду источников синильной кислоты, доступных каждому, можно назвать семена абрикосов, персиков, вишен, горького миндаля. В них содержится гликозид амигдалин.

Амигдалин принадлежит к группе цианогенных гликозидов, образующих при гидролизе синильную кислоту. Этот гликозид был выделен из семян горького миндаля, за что и получил свое название (греч. μ — «миндаль»). Молекула амигдалина, как и положено гликозиду, состоит из сахаристой части, или гликона (в данном случае это остаток дисахарида генцибиозы), и несахаристой части, или агликона. В остатке генцибиозы, в свою очередь, гликозидной связью связаны два остатка β-глюкозы. В роли агликона выступает циангидрин бензальдегида — манделонитрил, вернее, его остаток, связанный с гликоном гликозидной связью.

При гидролизе молекула амигдалина распадается на две молекулы глюкозы, молекулу бензальдегида и молекулу синильной кислоты. Это происходит в кислой среде или под действием фермента эмульсина, содержащегося в косточке. Из-за образования синильной кислоты один грамм амигдалина — смертельная доза. Это соответствует 100 г ядрышек абрикосовых косточек. Известны случаи отравления детей, съевших по 10–12 косточек абрикоса.

В горьком миндале содержание амигдалина в три — пять раз выше, но есть его косточки вряд ли захочется. В крайнем случае следует подвергнуть их нагреванию. При этом разрушится фермент эмульсин, без которого гидролиз не пойдет. Именно благодаря амигдалину семена горького миндаля имеют свой горький вкус и миндальный запах. Точнее, миндальный запах имеет не сам амигдалин, а продукты его гидролиза — бензальдегид и синильная кислота (запах синильной кислоты мы уже обсуждали, а вот запах бензальдегида, без сомнения, миндальный).

Во-вторых, отравление цианидами может произойти на производстве, где они используются для создания гальванических покрытий или для извлечения благородных металлов из руд. Ионы золота и платины образуют с цианид-ионами прочные комплексные соединения. Благородные металлы не способны окисляться кислородом, потому что их оксиды непрочны. Но если кислород действует на эти металлы в растворе цианида натрия или калия, то образующиеся при окислении ионы металла связываются цианид-ионами в прочный комплексный ион и металл полностью окисляется. Сам цианид натрия благородных металлов не окисляет, но помогает окислителю осуществить его миссию:

4Au + 8NaCN + 2h3O = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH.

Рабочие, занятые в таких производствах, испытывают хроническое воздействие цианидов. Цианиды ядовиты и при попадании в желудок, и при вдыхании пыли и брызг при обслуживании гальванических ванн, и даже при попадании на кожу, особенно если на ней есть ранки. Недаром доктор Лазоверт надевал резиновые перчатки. Был случай смертельного отравления горячей смесью, содержащей 80% которая попала рабочему на кожу.

Даже не занятые в горно-обогатительном или на гальваническом производстве люди могут пострадать от цианидов. Известны случаи, когда в реки попадали сточные воды таких производств. В 2000, 2001 и 2004 году Европа была встревожена выбросами цианидов в воды Дуная на территории Румынии и Венгрии. Это приводило к тяжелым последствиям для обитателей рек и жителей прибрежных поселков. Отмечались случаи отравления рыбой, выловленной в Дунае. Поэтому нелишне знать меры предосторожности при обращении с цианидами. И читать в детективах про цианистый калий будет интереснее.

Список используемой литературы: Азимов А. Химические агенты жизни. М.: Издательство иностранной литературы, 1958. Вредные химические вещества. Справочник. Л.: Химия, 1988.

Катаев В. Разбитая жизнь, или Волшебный рог Оберона. М.: Советский писатель, 1983.

Оксенгендлер Г. И. Яды и противоядия. Л.: Наука, 1982. Роуз С. Химия жизни. М.: Мир, 1969. Энциклопедия для детей «Аванта+». Т.17. Химия. М.: Аванта+, 2001.

Юсупов Ф. Мемуары. М.: Захаров, 2004.

elementy.ru

Что происходит с человеком, который выпил цианистый калий?

Калия цианид — яд, который пришел на смену мышьяку и не раз использовался в убийствах политических деятелей. После открытия особенностей белых кристаллов цианистый калий запретили в свободной продаже. По мнению токсикологов, неорганическое вещество занимает пятое место в рейтинге быстродействующих ядов. При работе с этим химическим компонентом соблюдать меры безопасности недостаточно — необходимо знать механизм действия яда и суметь вовремя помочь пострадавшему.

Что такое цианистый калий?

Цианид калия — производное синильной кислоты, обозначается химической формулой KCN. В твердом агрегатном состоянии выглядит как кристаллический порошок без цвета. Это неустойчивое соединение, так как синильная кислота представляет слабый комплекс ионных элементов. Цианогруппу вытесняют любые соли более сильных кислот, которая улетучивается в виде паров. Газообразное состояние становится ядовитым, тогда как остаток обезвреживается. Связи легко разрываются концентрированным раствором глюкозы, при термической обработке и в условиях повышенной влажности.

Виды и характерные особенности

Токсичное вещество встречается в персиках и 250 сортах сливовой культуры. При употреблении фруктов отравление не происходит, так как яд содержится в косточках. В результате обмена веществ амигдалин из группы природных гликозидов расщепляется под действием соляной кислоты в желудке, образуя токсин. Остатки вещества распадаются на глюкозу, бензальдегид и синильную кислоту. Сахар мгновенно нейтрализует образовавшееся количество цианида, в результате чего здоровью человека ничего не угрожает.

Характеристики:

  1. По внешнему виду напоминает кристаллы рафинированного сахара.
  2. Цианид свободно растворяется в воде, не влияя на цвет и плотность жидкости.
  3. В присутствии ядовитых паров или кристаллов человек ощущает легкий запах миндаля.

Обонятельные рецепторы 50 % людей распознают аромат. Особенность зависит от индивидуальных особенностей и генетического фактора. Из-за риска отравления сильно вдыхать воздух с ядовитыми парами не рекомендуется.

Где содержатся цианиды?

В природе кристаллы цианистого калия обнаружить нельзя. Опасное вещество вырабатывается клетками ядовитых растений. Присутствует в малых количествах в косточках:

  • абрикосов;
  • сливы;
  • персиков;
  • вишни.

Миндаль рекомендуется выбирать с осторожностью, только в сертифицированных торговых точках. Некачественный продукт способен отравить синильной кислотой.

Цианид применяется в производстве горнодобывающей отрасли, ювелирном деле, при изготовлении красок. Химическое отравление грозит сотрудникам промышленных предприятий, лаборантам и химикам. В бытовой сфере ядовитое соединение встречается в фотореактивах и средствах борьбы с насекомыми-вредителями.

Воздействие на человека и риск отравления

Существует гипотеза, что при попадании кристаллов в желудок мгновенно наступает летальный исход. Теория подтверждается только в 50 % клинических экспериментов над животными.

Цианистый калий опасен для человеческого организма, но вероятность моментальной смерти при пероральном употреблении минимальна. Принцип действия химического вещества сложен в понимании и разделяется в научной сфере на 4 стадии отравления:

  1. Молекулы кислорода проникают в клетки, вызывая окислительные процессы благодаря дыхательному ферменту — цитохромоксидазе. В ходе научно-исследовательской деятельности ставили эксперимент на животных. При употреблении ядовитого компонента с пищей венозная кровь крыс окрашивалась в ярко-алый оттенок, аналогичный цвету артериального русла. В заключении отмечено, что цианид калия блокирует действие цитохромоксидазы.
  2. Кислород перестает поступать в клеточные структуры, продолжая циркулировать в организме в комплексе с гемоглобином. Отравление цианидом развивает кислородное голодание.
  3. Из-за нарушения дыхательного процесса клетки перестают получать энергию и погибают. При омертвении клеточных структур сбивается функционирование внутренних органов. Прекращает работу даже натрий-калиевый насос на фоне истощения энергетических запасов, в результате чего прекращается передача нервных импульсов.
  4. Отказ дыхательной и нервной систем вызывает летальный исход. Симптоматика схожа с удушьем.

По результатам исследований выявлено, что смерть наступает не мгновенно. Из-за недостатка кислорода человек способен потерять сознание, что окружающие воспринимают как летальный исход. В течение минуты из-за прекращения работы диафрагмы дыхание не ощущается, сердце отказывается генерировать нервные импульсы. Пульс нитевидный. Через 5 минут после остановки дыхания и сердцебиения организм умирает полностью.

Ядовитое соединение способно проникать в тело не только при пероральном применении, но и путем вдыхания газообразного состояния, при попадании яда в организм через кожный покров диффузионным путем или при проникновении в кровеносное русло через раны.

Симптомы

В 85 % случаев поражение ядом принимает хроническую или острую форму. В последнем случае признаки отравления проявляются через 2–3 минуты после применения цианистого калия в пищу или при вдыхании в виде пара, порошка.

Быстрое действие обусловлено проникновением химического соединения в кровеносные сосуды через слизистые оболочки ротовой полости, пищевода, сквозь стенки желудка при пищеварительном акте.

В 4 фазах отравления наблюдаются разные симптомы:

Наименование стадии Признаки отравления
Продромальная (начало проявления признаков отравления)
  • першение в горле;
  • раздражение и воспалительный процесс слизистых органов пищеварения;
  • усиление работы слюнных желез;
  • горький привкус на языке;
  • легкое онемение мягкого неба, губ;
  • тошнота, рвота на фоне головокружения;
  • сдавливающее ощущение в грудной клетке, переходящее в боль.
Активный процесс кислородного голодания
  • снижение частоты пульса из-за резкого падения артериального давления;
  • одышка — дышать удается с трудом;
  • мышечные волокна перестают сокращаться — слабость;
  • расширение зрачков;
  • паника, страх;
  • глаза становятся красными, человек широко раскрывает веки.
Омертвение клеток
  • нарастающие спазмы гладкой и скелетной мускулатуры, судороги;
  • непроизвольное мочеиспускание, опорожнение кишечника;
  • потеря сознания.
Летальный исход После остановки клеточного дыхания смерть наступает в течение 5–20 минут в зависимости от принятой дозы

Человек начинает чувствовать симптомы через 40 минут, если дозировка небольшая. Концентрация в крови не достигает смертельного уровня, и клетки печени справляются с обезвреживанием яда.

Смерть нейронов головного мозга

Отравление цианидами в хронической форме проходит мягче. Интоксикация длится несколько суток: ядовитые вещества накапливаются, постепенно ослабляя организм. С каждым днем повышается вероятность летального исхода. Симптомы начинают проявляться медленно.

Цианид калия циркулирует в крови до 4 часов. Если в течение этого срока не наступает летальный исход, организм начинает выводить яд, а человек выживает. Отравление накладывает отпечаток: происходит нарушение деятельности головного мозга из-за смерти нейронов в результате кислородного голодания. Восстановить потерянные связи невозможно.

Оказание первой помощи и лечение

При первых симптомах интоксикации необходимо вызвать бригаду «Скорой», после чего оказать оперативную первую помощь:

  1. Обеспечить доступ свежему воздуху. Если человек отравился парами — освободить от сдавливающей одежды.
  2. При попадании ядовитого соединения через ротовую полость нужно промыть желудок большим количеством воды, соды, слабым раствором марганцовки.
  3. Если отсутствует сознание, пульс не прощупывается, а дыхание остановилось, принимаются реанимационные меры. Два вдоха рот в рот искусственной вентиляции легких чередуются с 30 быстрыми нажатиями в области сердца.
  4. Токсин способен проникнуть через кожу, если пропитывает одежду. Ядовитую ткань необходимо снять, чтобы предотвратить дальнейшую интоксикацию.

В медицинском учреждении специалисты определяют степень отравления и вводят противоядие для нейтрализации цианистого калия. Назначаются анализ и терапия медикаментами, включая антидот. В тяжелой ситуации пациента госпитализируют и выводят цианид постепенно в условиях стационарного лечения.

Лекарственную помощь оказывают с помощью азотсодержащих препаратов и веществ, отдающих серные радикалы из метгемоглобинообразователей. Группы медикаментов сходятся в механизме действия — способствуют отделению молекул кислорода от гемоглобина, восстанавливая дыхательный процесс в клетках. На практике используют:

  • пары Амилнитрита;
  • внутривенный раствор Нитрита натрия;
  • раствор Метиленового Синего.

Неожиданное открытие в начале XXI в. — противоядие против цианистого калия (глюкоза). Сахар стал причиной провалов ряда покушений на Распутина и слона Ямбо, так как убийцы клали яд в кондитерские изделия. Если цианид уже попал в организм, принимать в пищу глюкозу бесполезно. Моносахарид способен ослабить действие токсина только при прямом контакте в результате реакции синтеза. Аналогичным свойством обладает сера, молекулы которой нейтрализуют яд в желудке.

Токсикологи рекомендуют сотрудникам химических предприятий при взаимодействии с цианидом соблюдать не только меры безопасности, но и употреблять несколько кусочков сахара в качестве дополнительной защиты.

Повышение концентрации глюкозы в плазме крови после приема пищи способствует обезвреживанию токсина в сосудах.

При признаках хронической интоксикации необходимо прекратить контакт с ядовитым веществом и пройти медицинское обследование.

Профилактика

Острое отравление одним из смертельных ядов нарушает деятельность головного мозга и способно привести к летальному исходу. 85 % случаев отравления цианистым калием приходятся на долю рабочих лабораторий и горнодобывающей промышленности. Работники соответствующих профессий должны соблюдать технику безопасности:

  1. При утечке паров и нарушении герметичности оборудования требуется немедленно покинуть помещение.
  2. Работать необходимо только в специальных защитных костюмах.
  3. Перед взаимодействием с токсином нужно надеть очки, потому что ядовитое соединение способно оседать на контактных линзах.
  4. В аптечке рабочего помещения требуется хранить противоядие.
  5. Необходимо уметь оказывать первую помощь и знать реанимационные действия.

При медленном воздействии яда на организм обостряются хронические заболевания, сбивается работа органов и систем. Не рекомендуется работать с цианидом или пытаться получить вещество в домашних условиях. Неизвестно, какую дозировку яда способен получить человек при вдохе или прямом контакте. Высока вероятность летального исхода, поэтому необходимо соблюдать крайнюю осторожность.

Врач-пульмонолог, Терапевт, Кардиолог, Врач функциональной диагностики. Врач высшей категории. Опыт работы: 9 лет. Закончила Хабаровский государственный мединститут, клиническая ординатура по специальности «терапия». Занимаюсь диагностикой, лечением и профилактикой заболеваний внутренних органов, также провожу профосмотры. Лечу заболевания органов дыхания, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы. Беспалова Ирина Леонидовна опубликовала статей: 380

obotravlenii.ru

Цианистый калий

Из всех ядов цианистый калий имеет наиболее дурную славу. В детективных романах использование этого цианида злоумышленниками — очень популярный способ избавиться от нежелательных лиц. Очевидно, широкая известность яда связана ещё и с доступностью его на рубеже XIX–XX веков, когда порошок можно было запросто купить в аптеке.

А между тем цианистый калий не самое опасное и ядовитое вещество — по летальной дозе он уступает таким прозаическим ядам, как никотин или ботулотоксин. Так что такое цианистый калий, где он применяется и как воздействует на организм человека? Соответствует ли его слава реальному положению вещей?

Что такое цианистый калий

Яд относится к группе цианидов — производных синильной кислоты. Формула цианистого калия — KCN. Вещество впервые получил немецкий химик Роберт Вильгельм Бунзен в 1845 году, он же разработал промышленный способ его синтеза.

По внешнему виду цианистый калий — это бесцветный кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. В справочниках описано, что цианистый калий имеет специфический запах горького миндаля. Но эта его характеристика не всегда верна — ощутить такой запах способны примерно 50% человек. Полагают, что это связано с индивидуальными различиями обонятельного аппарата. Цианистый калий — не очень устойчивое соединение. Поскольку синильная кислота является слабой, то цианогруппа легко вытесняется из соединения солями более сильных кислот. В результате цианогруппа улетучивается, а вещество теряет свои ядовитые свойства. Также цианиды окисляются при доступе влажного воздуха или в растворах с глюкозой. Последнее свойство позволяет использовать глюкозу как один из антидотов при отравлении синильной кислой и её производными.

Где содержатся цианиды

горно-обогатительная промышленность

Для чего же нужен цианистый калий человеку? Его применяют в горно-обогатительной промышленности и на гальванических производствах. Поскольку благородные металлы не способны окисляться кислородом напрямую, то для катализации процесса используют растворы цианида калия или натрия. Хроническое отравление цианистым калием могут получить люди и не связанные с производством. Так, в начале 2000 годов были случаи токсических выбросов с горно-обогатительных предприятий на территории Румынии и Венгрии в реку Дунай, в результате чего пострадали люди, живущие в окрестностях поймы. Рискуют получить хроническое заболевание работники специальных лабораторий, соприкасающиеся с ядом в качестве реактива.

В бытовых условиях цианиды можно найти в реактивах для фотолабораторий, в средствах для чистки ювелирных изделий. Небольшие количества цианистого калия используются энтомологами в морилках для насекомых. Также есть художественные краски (гуашь, акварель), в состав которых входят цианиды — «прусская синяя», «берлинская лазурь», «милори». Там они находятся в соединении с железом и придают красителю насыщенный лазурный цвет.

В чём содержится цианистый калий в природе? В чистом виде вы его не встретите, но соединение с цианогруппой — амигдалин, содержится в косточках абрикосов, слив, вишен, миндаля, персиков; листьях и побегах бузины. При расщеплении амигдалина образуется синильная кислота, которая действует аналогично цианистому калию. Смертельное отравление можно получить от 1 гр амигдалина, что соответствует примерно 100 гр ядер абрикосовых косточек.

Действие цианистого калия на человека

Как действует цианистый калий на организм человека? Яд блокирует клеточный фермент — цитохромоксидазу, которая отвечает за усвоение кислорода клеткой. В результате кислород остаётся в крови и циркулирует там в связанном с гемоглобином виде. Поэтому при отравлении цианидами даже венозная кровь имеет ярко-алое окрашивание. Без доступа кислорода обменные процессы внутри клетки останавливаются и организм быстро погибает. Эффект равносилен тому, как если бы отравленный просто задохнулся из-за недостатка воздуха.

Цианистый калий ядовит при попадании внутрь, при вдыхании порошка и паров раствора; также может проникать через кожу, особенно если на ней есть повреждения. Смертельная доза цианистого калия для человека составляет 1,7 мг/кг веса. Препарат относится к группе сильнодействующих ядовитых веществ, использование его контролируется со всей возможной строгостью.

Действие цианидов ослабевает в сочетании с глюкозой. Работники лабораторий, вынужденные соприкасаться с этим ядом во время работы держат за щекой кусочек сахара. Это позволяет обезвредить случайно попавшие в кровь микроскопические дозы токсина. Также яд медленнее всасывается на полный желудок, что позволяет организму уменьшить его вредное воздействие путём окисления глюкозой и некоторыми другими соединениями крови. Небольшое количество цианид-ионов, порядка 140 мкг в одном литре плазмы, циркулируют в крови как естественный метаболит обмена веществ. Например, они входят в состав витамина B12 — цианокобаламина. А в крови курильщиков их содержится в два раза больше.

Симптомы отравления цианистым калием

Каковы симптомы отравления цианистым калием? Действие яда проявляется очень быстро — при вдыхании практически моментально, при попадании в желудок — через несколько минут. Через кожу и слизистые цианиды всасываются медленно. Признаки отравления цианистым калием зависят от полученной дозы и индивидуальной чувствительности к яду.

При остром отравлении нарушения развиваются в четыре стадии.

Продромальная стадия:

  • першение в горле, ощущение царапанья;
  • горечь во рту, возможен пресловутый привкус «горького миндаля»;
  • онемение слизистой ротовой полости, глотки;
  • слюнотечение;
  • тошнота и рвота;
  • головокружение;
  • ощущение сдавливания в груди.

Вторая стадия — диспноэтическая, при ней признаки кислородного голодания нарастают:

  • давление в груди усиливается;
  • пульс замедляется, ослабевает;
  • нарастает общая слабость;
  • одышка;
  • зрачки расширены, конъюнктива глаз краснеет, глазные яблоки выпячиваются;
  • возникает чувство страха, переходящее в оглушённое состояние.

При получении смертельной дозы начинается третья стадия — судорожная:

  • судороги;

  • прикус языка;
  • непроизвольное мочеиспускание и дефекация;
  • обморок.

Четвёртая стадия — паралитическая, приводит к смерти от цианистого калия:

  • пострадавший без сознания;
  • дыхание сильно замедляется;
  • слизистые оболочки краснеют, проступает румянец;
  • теряется чувствительность и рефлексы.

Смерть наступает через 20–40 минут (при попадании яда внутрь) от остановки дыхания и сердца. Если пострадавшие не погибают в течение четырёх часов, то, как правило, они выживают. Возможны последствия — остаточные нарушение мозговой деятельности из-за кислородного голодания.

При хроническом отравлении цианидами симптомы во многом обусловлены интоксикацией тиоцианатами (роданидами) — веществами второго класса опасности, в которые цианиды переходят в организме под воздействием сульфидных групп. Тиоцианаты вызывают патологию щитовидной железы, вредно действуют на печень, почки и провоцируют развитие гастрита.

Первая помощь при отравлении

Пострадавший нуждается в скорейшем введении антидотов цианистого калия, которых существует несколько. До введения специфического противоядия необходимо облегчить состояние больного — удалить яд из желудка путём промывания:

  • 0,1% раствором марганцовки;
  • 2% раствором питьевой соды;
  • 2% раствором перекиси водорода;
  • 5% раствором тиосульфата натрия.

Затем дать сладкое тёплое питье.

Если пострадавший без сознания, то помочь ему может, только медицинский работник. В случае остановки дыхания проводят искусственную вентиляцию лёгких.

В случае если есть вероятность попадания цианистого калия на одежду, необходимо снять её и обмыть кожу больного водой.

Лечение

Принимают меры для поддержания жизнедеятельности — вводят дыхательную трубку и внутривенный катетер. Цианистый калий — яд, к которому имеется несколько антидотов. Применяют их все, поскольку они имеют разный механизм действия. Противоядие эффективно действует даже на последних стадиях отравления.

  1. Метгемоглобинобразователи отщепляют кислород от гемоглобина и позволяют ему забирать молекулы цианида из клеток. К этой группе относятся оксиды азота, нитраты и нитриты, нитроглицерин, амилнитрит, метиленовый синий.
  2. Амилнитрит капают на ватку и дают нюхать каждые две минуты.
  3. Нитрит натрия вводят внутривенно в форме 2% раствора.
  4. Метиленовый синий 1% раствор на 25% растворе глюкозы внутривенно.

При этом ориентируются на то, чтобы уровень метгемоглобина в крови не превышал 25–30%.

  1. Растворы веществ, легко отдающих серу, нейтрализуют цианиды в крови. Применяют 25% раствор тиосульфата натрия.
  2. Раствор глюкозы 5 или 40%.

Для возбуждения дыхательного центра вводят препараты «Лобелин» или «Цититон».

Подводя итоги, можно сказать, следующее. Токсическое действие цианистого калия на человека заключается в блокировке механизма клеточного дыхания, в результате чего очень быстро наступает смерть от удушья и паралича. Помочь могут лекарственные препараты-противоядия — амилнитрит, тиосульфат натрия, глюкоза. Их вводят внутривенно или делают ингаляции. Для профилактики хронических отравлений на производствах необходимо соблюдать общие меры по технике безопасности: избегать прямого контакта с ядом, пользоваться защитными средствами, регулярно проводить медицинские профосмотры.

otravleniya.net

Цианистый калий

цианистый калий

Из всех ядов цианистый калий имеет наиболее дурную славу. В детективных романах использование этого цианида злоумышленниками — очень популярный способ избавиться от нежелательных лиц. Очевидно, широкая известность яда связана ещё и с доступностью его на рубеже XIX–XX веков, когда порошок можно было запросто купить в аптеке.

А между тем цианистый калий не самое опасное и ядовитое вещество — по летальной дозе он уступает таким прозаическим ядам, как никотин или ботулотоксин. Так что такое цианистый калий, где он применяется и как воздействует на организм человека? Соответствует ли его слава реальному положению вещей?

Что такое цианистый калий

Яд относится к группе цианидов — производных синильной кислоты. Формула цианистого калия — KCN. Вещество впервые получил немецкий химик Роберт Вильгельм Бунзен в 1845 году, он же разработал промышленный способ его синтеза.

По внешнему виду цианистый калий — это бесцветный кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. В справочниках описано, что цианистый калий имеет специфический запах горького миндаля. Но эта его характеристика не всегда верна — ощутить такой запах способны примерно 50% человек. Полагают, что это связано с индивидуальными различиями обонятельного аппарата. Цианистый калий — не очень устойчивое соединение. Поскольку синильная кислота является слабой, то цианогруппа легко вытесняется из соединения солями более сильных кислот. В результате цианогруппа улетучивается, а вещество теряет свои ядовитые свойства. Также цианиды окисляются при доступе влажного воздуха или в растворах с глюкозой. Последнее свойство позволяет использовать глюкозу как один из антидотов при отравлении синильной кислой и её производными.

Где содержатся цианиды

горно-обогатительная промышленность

Для чего же нужен цианистый калий человеку? Его применяют в горно-обогатительной промышленности и на гальванических производствах. Поскольку благородные металлы не способны окисляться кислородом напрямую, то для катализации процесса используют растворы цианида калия или натрия. Хроническое отравление цианистым калием могут получить люди и не связанные с производством. Так, в начале 2000 годов были случаи токсических выбросов с горно-обогатительных предприятий на территории Румынии и Венгрии в реку Дунай, в результате чего пострадали люди, живущие в окрестностях поймы. Рискуют получить хроническое заболевание работники специальных лабораторий, соприкасающиеся с ядом в качестве реактива.

В бытовых условиях цианиды можно найти в реактивах для фотолабораторий, в средствах для чистки ювелирных изделий. Небольшие количества цианистого калия используются энтомологами в морилках для насекомых. Также есть художественные краски (гуашь, акварель), в состав которых входят цианиды — «прусская синяя», «берлинская лазурь», «милори». Там они находятся в соединении с железом и придают красителю насыщенный лазурный цвет.

В чём содержится цианистый калий в природе? В чистом виде вы его не встретите, но соединение с цианогруппой — амигдалин, содержится в косточках абрикосов, слив, вишен, миндаля, персиков; листьях и побегах бузины. При расщеплении амигдалина образуется синильная кислота, которая действует аналогично цианистому калию. Смертельное отравление можно получить от 1 гр амигдалина, что соответствует примерно 100 гр ядер абрикосовых косточек.

Как действует цианистый калий на организм человека? Яд блокирует клеточный фермент — цитохромоксидазу, которая отвечает за усвоение кислорода клеткой. В результате кислород остаётся в крови и циркулирует там в связанном с гемоглобином виде. Поэтому при отравлении цианидами даже венозная кровь имеет ярко-алое окрашивание. Без доступа кислорода обменные процессы внутри клетки останавливаются и организм быстро погибает. Эффект равносилен тому, как если бы отравленный просто задохнулся из-за недостатка воздуха.

Цианистый калий ядовит при попадании внутрь, при вдыхании порошка и паров раствора; также может проникать через кожу, особенно если на ней есть повреждения. Смертельная доза цианистого калия для человека составляет 1,7 мг/кг веса. Препарат относится к группе сильнодействующих ядовитых веществ, использование его контролируется со всей возможной строгостью.

Действие цианидов ослабевает в сочетании с глюкозой. Работники лабораторий, вынужденные соприкасаться с этим ядом во время работы держат за щекой кусочек сахара. Это позволяет обезвредить случайно попавшие в кровь микроскопические дозы токсина. Также яд медленнее всасывается на полный желудок, что позволяет организму уменьшить его вредное воздействие путём окисления глюкозой и некоторыми другими соединениями крови. Небольшое количество цианид-ионов, порядка 140 мкг в одном литре плазмы, циркулируют в крови как естественный метаболит обмена веществ. Например, они входят в состав витамина B12 — цианокобаламина. А в крови курильщиков их содержится в два раза больше.

Симптомы отравления цианистым калием

Каковы симптомы отравления цианистым калием? Действие яда проявляется очень быстро — при вдыхании практически моментально, при попадании в желудок — через несколько минут. Через кожу и слизистые цианиды всасываются медленно. Признаки отравления цианистым калием зависят от полученной дозы и индивидуальной чувствительности к яду.

При остром отравлении нарушения развиваются в четыре стадии.

Продромальная стадия:

  • першение в горле

    першение в горле, ощущение царапанья;

  • горечь во рту, возможен пресловутый привкус «горького миндаля»;
  • онемение слизистой ротовой полости, глотки;
  • слюнотечение;
  • тошнота и рвота;
  • головокружение;
  • ощущение сдавливания в груди.

Вторая стадия — диспноэтическая, при ней признаки кислородного голодания нарастают:

  • давление в груди усиливается;
  • пульс замедляется, ослабевает;
  • нарастает общая слабость;
  • одышка;
  • зрачки расширены, конъюнктива глаз краснеет, глазные яблоки выпячиваются;
  • возникает чувство страха, переходящее в оглушённое состояние.

При получении смертельной дозы начинается третья стадия — судорожная:

  • обморок

    судороги;

  • прикус языка;
  • непроизвольное мочеиспускание и дефекация;
  • обморок.

Четвёртая стадия — паралитическая, приводит к смерти от цианистого калия:

  • пострадавший без сознания;
  • дыхание сильно замедляется;
  • слизистые оболочки краснеют, проступает румянец;
  • теряется чувствительность и рефлексы.

Смерть наступает через 20–40 минут (при попадании яда внутрь) от остановки дыхания и сердца. Если пострадавшие не погибают в течение четырёх часов, то, как правило, они выживают. Возможны последствия — остаточные нарушение мозговой деятельности из-за кислородного голодания.

При хроническом отравлении цианидами симптомы во многом обусловлены интоксикацией тиоцианатами (роданидами) — веществами второго класса опасности, в которые цианиды переходят в организме под воздействием сульфидных групп. Тиоцианаты вызывают патологию щитовидной железы, вредно действуют на печень, почки и провоцируют развитие гастрита.

Первая помощь при отравлении

Пострадавший нуждается в скорейшем введении антидотов цианистого калия, которых существует несколько. До введения специфического противоядия необходимо облегчить состояние больного — удалить яд из желудка путём промывания:

  • 0,1% раствором марганцовки;
  • 2% раствором питьевой соды;
  • 2% раствором перекиси водорода;
  • 5% раствором тиосульфата натрия.

Затем дать сладкое тёплое питье.

Если пострадавший без сознания, то помочь ему может, только медицинский работник. В случае остановки дыхания проводят искусственную вентиляцию лёгких.

В случае если есть вероятность попадания цианистого калия на одежду, необходимо снять её и обмыть кожу больного водой.

Лечение

Принимают меры для поддержания жизнедеятельности — вводят дыхательную трубку и внутривенный катетер. Цианистый калий — яд, к которому имеется несколько антидотов. Применяют их все, поскольку они имеют разный механизм действия. Противоядие эффективно действует даже на последних стадиях отравления.

  1. Метгемоглобинобразователи отщепляют кислород от гемоглобина и позволяют ему забирать молекулы цианида из клеток. К этой группе относятся оксиды азота, нитраты и нитриты, нитроглицерин, амилнитрит, метиленовый синий.
  2. Амилнитрит капают на ватку и дают нюхать каждые две минуты.
  3. Нитрит натрия вводят внутривенно в форме 2% раствора.
  4. Метиленовый синий 1% раствор на 25% растворе глюкозы внутривенно.

При этом ориентируются на то, чтобы уровень метгемоглобина в крови не превышал 25–30%.

  1. Растворы веществ, легко отдающих серу, нейтрализуют цианиды в крови. Применяют 25% раствор тиосульфата натрия.
  2. Раствор глюкозы 5 или 40%.

Для возбуждения дыхательного центра вводят препараты «Лобелин» или «Цититон».

Подводя итоги, можно сказать, следующее. Токсическое действие цианистого калия на человека заключается в блокировке механизма клеточного дыхания, в результате чего очень быстро наступает смерть от удушья и паралича. Помочь могут лекарственные препараты-противоядия — амилнитрит, тиосульфат натрия, глюкоза. Их вводят внутривенно или делают ингаляции.

Для профилактики хронических отравлений на производствах необходимо соблюдать общие меры по технике безопасности: избегать прямого контакта с ядом, пользоваться защитными средствами, регулярно проводить медицинские профосмотры.

otravleniy.info


Смотрите также